基于Abaqus的煤矿地面车载钻机天车架设计与优化

以煤矿地面车载钻机天车架为研究对象,在钻机最大负载状况下,提出功能要求,并确定了天车架设计方案。采用三维建模软件建立天车架的模型,应用Abaqus软件对天车架进行了有限元分析,得到了其工作过程中的应力和应变分布规律。根据数值模拟结果对初始设计方案进行了相应结构的优化设计。样机的现场应用结果表明天车架设计很好地满足了煤矿地面车载钻机的功能要求,可靠性高。     

K型石油钻机井架瞬态研究

根据钻机井架实际工作情况建立井架振动模型,通过测试实验得到动态载荷,应用ANSYS软件对K型钻机井架进行瞬态响应分析。研究结果表明:在动载荷作用下,钻机井架各部分变化具有同时性,而达到最大值的时刻不同,说明井架响应具有滞后性;井架以上下振动为主,同时具有一定程度的扭振;位移变化主要发生在井架顶部,而扭转振幅从顶端向下逐渐减弱;最大振动位移、最大弯矩、最大应力分别为108.33 mm、80990.8 N·m、-0.16354E+09Pa,均满足设计要求。在瞬态振动过程中,振动衰减最快的是扭转,而X向、Y向、Z向振动位移中X向衰减最快,这与实际情况一致。因此,运用实际动载荷对井架进行瞬态分析为井架结构设计以及安全评估提供了参考依据。     

基子Abaqus的煤矿地面车载钻机天车架设计与优化

以煤矿地面车载钻机天车架为研究对象,在钻机最大负载状况下,提出功能要求,并确定了天车架设计方案.采用三维建模软件建立天车架的模型,应用Abaqus软件对天车架进行了有限元分析,得到了其工作过程中的应力和应变分布规律.根据数值模拟结果对初始设计方案进行了相应结构的优化设计.样机的现场应用结果表明天车架设计很好地满足了煤矿地面车载钻机的功能要求,可靠性高.     

基于Abaqus的车载钻机天车轮优化设计

针对车载钻机天车轮进行轻量化设计,提出使用MC尼龙滑轮取代传统铸钢滑轮。利用Solid Edge软件建立天车轮三维模型,使用有限元软件Abaqus/Explicit模拟得到不同结构与材料的天车轮的受力分析结果,为优化滑轮结构,减轻结构件重量,提高整机性能提供了重要理论依据。     

车载修井机井架静强度有限元分析

车载修井机井架静强度分析中,通常略去绷绳和风载的影响,这与井架的实际工况不符。以ABAQUS软件为工具,对某车载修井机井架进行了有限元分析。在不同的静钩载及风载作用下,得出了井架所能承受的最大静钩载以及确定了井架薄弱点所处的位置。并通过计算合理地缩短了绷绳的斜拉范围。     

四单根立柱钻机井架动力学分析

塔里木油田山前地区地层复杂,井深普遍在7 000 m以上,起下钻频繁,因起下钻造成的波动压力而导致的井下复杂事故也明显增加,致使建井周期和费用大幅度增加,为此研制了9 000 m四单根立柱超深井钻机。首先用三维设计软件对四单根立柱钻机井架进行实体建模,然后应用ANSYS对井架进行动力学分析,主要包括模态分析、谐响应和瞬态响应等。分析结果表明,天车、二层台和辅助二层台位置在前开口方向上的位移大于在井架两侧方向上的位移,需要注意井架在低频段的前倾变形;人字架处的各向位移很小,说明人字架在钻井过程中不会产生较大的受迫振动。在瞬态冲击载荷的作用下,二层台的响应位移最大,响应时间最长,需加强支撑。动力学分析为四单根立柱钻机井架的优化设计、强度校核和安全性评定提供了依据。     

ZMK5530TJZ100车载钻机动力头优化设计

以煤层气车载钻机动力头为研究对象,在钻机最大工作负荷下,对动力头提出了功能要求,并确定了设计方案。采用三维建模软件建立动力头三维数字模型,应用CAE软件对动力头的关键部件进行了有限元分析,得出了其工作过程中的应力及应变分布规律。根据数值模拟结果对初始设计方案进行优化设计。样机的现场应用结果表明动力头设计很好的满足了车载钻机的功能要求,可靠性高。     

K45米钻机井架额载工况下的受力与模态分析

利用solidworks2013建立井架模型,导入ansys14.5对大风额载工况与模态进行了有限元分析。分析表明,井架在8级风速额定载荷下强度刚度均满足安全使用要求,关键部位焊缝强度储备充足。此外,通过对井架的固有频率与钻机工作频率的比较,并对各阶模态主振型的分析,得出该钻机井架结构设计合理的结论。     

基于ANSYS Workbench的煤层气车载钻架分析与优化

以煤层气车载钻架为研究对象,利用Pro/E软件建立钻架的三维模型,通过模型转换为IGS格式后将其导入到ANSYS Workbench中,然后根据煤层气车载钻机开采条件,分析最危险工况下钻架有限元计算结果,得出最危险工况下总变形量和等效应力分布规律,并对钻架结构提出3种优化方案,研究车载钻架关键结构对其力学性能的影响。     

ZJ90/6750DB-S陆地四单根立柱超深钻机井架稳定性分析

为了在恶劣复杂环境下安全高效地实施四单根立柱钻井作业,必须对增长后的四单根立柱超深井钻机井架的强度及稳定性进行计算分析,通过ANSYS APDL模块编写四单根立柱钻机前开口K型井架模型,利用参数化编程的方法分别求解井架在最大钩载、额定钩载、风载及立根荷载下,不同荷载和组合工况时的受力分布规律。同时对井架进行稳定性屈曲分析,得出临界失稳载荷。研究结果表明,四单根立柱超深井钻机井架在各种组合工况下的最大危险应力易出现于井架大腿直段与斜段相交处,需对这些位置进行加强,减小应力集中,加强后的安全系数得到显著提升。研究可为井架的使用寿命及安全性提升提供参考。     

煤矿立井井架力学行为有限元分析

基于ANSYS软件,介绍了井架单元类型的选择、有限元分析模型的建立及利用AN-SYS对其进行受力分析的方法。结合某煤矿井架实例,计算出在提升钢丝绳拉断载荷下井架X、Y方向上最大的应力和位移,并得出最大应力值,为煤矿立井井架设计提供了有效依据。     

5000 m地质岩心钻机卡钻工况下瞬态动力学仿真

本文对5000 m地质岩心钻机卡钻状态的井架载荷进行了瞬态动力学仿真分析,首先分析了井架的结构特点,然后分析了井架在卡钻情况下受到的瞬态载荷,并对井架在这种特殊工况下的瞬态动力学响应进行了有限元仿真.根据仿真结果,得出了井架在卡钻这种特殊瞬态载荷作用下的危险点,对井架的结构设计及结构优化具有一定的指导意义.     

便捷式SPT-1500型拖车钻机的研制与应用

拖车钻机具有搬迁转场方便快捷、钻机调平起塔操作简单、可大幅缩短辅助时间等优点,在水井、盐井等施工中得到较广泛的应用。针对原有的拖车钻机存在的问题,研制了便捷式SPT-1500型拖车钻机。该钻机采用可伸缩钻塔解决了原有钻机两节式钻塔现场安装不方便、花费时间长的问题;可移动的天轮组解决了双卷扬提吊时的滑车对中问题,提高了工作效率,使拖车钻机真正实现搬迁转场方便快捷,省时省力,可大幅缩短辅助时间。介绍了该钻机的结构特点及工作原理,重点阐述了其创新点。     

井架结构力学性能的有限元分析

介绍了有限元法用于结构计算的基本原理,并通过一个工程实例,应用大型通用有限元软件ANSYS对井架结构的力学性能进行了分析,获得了在计算荷载作用下井架的最大应力与位移,并求得了井架结构的失稳荷载,为井架结构的设计提供了有价值的理论依据,为以后的井架设计提供了一种非常有效的计算方法。     

基于ANSYS的立井井架力学有限元分析

针对伏山煤矿立井井架结构的力学有限元模型,利用ANSYS软件对其进行了受力分析,计算出在提升钢丝绳拉断载荷下在X、Y方向上井架的最大应力和位移,并得出最大应力值,为煤矿立井井架的设计提供了依据和方法。     

基于Workbench的全液压凿岩钻机钻臂有限元分析

采用三维造型软件Pro/ENGINEER建立全液压凿岩钻机钻臂实体模型,应用有限元分析软件ANSYS Workbench进行有限元分析。通过对ANSYS Workbench后处理数据进行分析,得出4种典型工况下全液压凿岩钻机钻臂应力分布情况,为全液压凿岩钻机钻臂的进一步优化提供了依据。     

XY-44AT型塔机一体钻机的研制与应用

为进一步方便XY-44A型岩心钻机进行大倾角及垂直孔钻进,在调研国产系列钻塔的基础上,设计了一种双变幅油缸起塔,带钢索斜拉、天车滑轮平移结构及液压副卷扬的塔机一体钻机。塔架底部与钻机直接相连,顶部装有天车和斜拉钢索架,操作简单、方便,进一步拓宽了立轴式岩心钻机的使用性能,提高了生产效率。