新型结构建模在井架底座有限元分析中的应用

<正>石油钻机底座作为钻机的主要承载力部分,其在石油钻机的起升、钻采中的安全性能尤为重要。本文,笔者利用pro/engineer软件建立新型三维钻机底座模型,用ANSYS有限元分析软件对井架底座进行分析。一、钻机底座结构特点     

HZJ70DB海洋模块钻机的安装与计算

为确保海上石油固定平台模块钻机安装经济、方便、安全、可靠,结合海洋工程通常的操作方法及规范要求,提出黄岩1-1/黄岩2-2海上石油固定平台HZJ70DB型海洋模块钻机的模块划分方案,设计其装船、拖航与海上吊装方案,并运用有限元法,对海洋模块钻机安装过程进行基本计算与分析,计算结果满足规范要求,为海洋模块钻机现场安装与优化提供了指导。     

一种水龙头旋转加载试验装置的设计

<正>水龙头是钻采设备的关键部件,也是钻机提升系统的主要受力部件,其主要功能是悬挂、旋转、起升、下放钻具,必须进行出厂试验和见证载荷试验。系列水龙头的负荷范围较大,且既有提升功能又有旋转功能,一些部件还需要进行压力试验,这就     

一种水龙头旋转加载试验装置的设计

水龙头是钻采设备的关键部件．也是钻机提升系统的主要受力部件,其主要功能是悬挂、旋转、起升、下放钻具,必须进行出厂试验和见征载荷试验。     

一种中大型水平定向钻机动力头设计

水平定向钻机在非开挖领域相关工程中已得到广泛应用,而随着地质条件、地下环境等日趋复杂,非开挖规模越来越大,大型水平定向钻机的需求越来越多。而水平定向钻的大部分作业都要靠动力头完成,所以它的强度和使用寿命都是整机能否持续正常运作的关键。本文结合目前的国内外水平定向钻机结构,对水平定向钻机动力头结构设计进行了探讨,并对动力头部分进行了详细的设计。特别地,本文分别以"同轴双动力驱动"方案和"扇形双动力设计"方案进行设计,并进行对比分析,权衡利弊。     

车载钻机ATB260角齿轮传动箱的输出轴结构优化设计

车载钻机需要大功率、大转矩且高转速的输出,这就要求齿轮箱能够满足这样的要求,除对齿轮有严格的要求之外,还需对轴进行分析,轴的好坏直接关系着齿轮箱传动质量的好坏,而以往传统的ATB260车载钻机角齿轮箱直齿传动的输出轴,习惯性地设计成在轴上有一段凹处,这就大大降低了轴的强度以及轴的安全系数,并且使轴的变形量增加,本文在Solidworks Simulation的环境下,对输出轴进行分析,对比传统设计上的轴和经过优化之后的轴在应力、合位移及应变上的区别。     

CW2100地铁转向架构架结构疲劳寿命分析

本文以CW2100地铁转向架构架为研究对象,首先对其进行结构强度分析,然后将分析结果导入nCode软件中,基于材料的S-N曲线以及疲劳损伤原理,利用nCode对其进行疲劳寿命计算,结果表明该设计满足设计要求。     

膜法万吨级海水淡化高压泵水润滑陶瓷轴承的设计

膜法万吨级海水淡化高压泵本身的稳定运行,影响到整个系统的可靠性和安全性,直接影响海水淡化的产水成本。基于此,对膜法海水淡化项目的背景、水润滑陶瓷轴承的发展现状,以及轴承设计和工业应用进行研究,对不同直径和间隙的水润滑轴承的承载力进行计算,最终得出满足设计要求的轴承直径和间隙值。同时结合工程实际,提出实际生产中轴承直径的选取。     

基于MATLAB的钻机转盘锥齿轮优化设计

石油钻机转盘锥齿轮对转盘的体积和传动性能具有重要影响,本文在研究目标函数、设计变量及约束条件的基础上,建立了优化数学模型。运用MATLAB工具箱求解,并根据求解的结果建立了三维模型,用ansys有限元软件进行力学分析,表明优化方案是可行的。     

钻式采煤机传动箱体的结构有限元分析

由于钻式采煤机箱体结构难以通过传统的机械设计方法校核,本文利用有限元分析法对传动箱体进行了强度校核。分析结果表明:本文设计的传动箱体结构强度安全系数为8.4,其满足设计要求,但可以适当减小设计安全系数以降低材料消耗。有限元分析得到的传动箱体应力、位移分布云图对钻式采煤机传动箱体的进一步改进设计提供一定的参考依据。     

石油钻井和修井井架设计的安全性评估

石油钻井和修井井架属野外作业设备,工况多,受力复杂,是钻机和修井机的核心结构。井架在服役过程中,易出现杆件变形、焊缝开裂、总体弯曲、共振等现象。为避免井架在吊装、运输、作业、设备保全等全工况条件下出现故障,确保使用安全,应用系统分析方法及工程实践应用经验,得出其在不同工况下需要做的受力分析,建立起基于"全工况、多要素"的安全评估方法,为井架设计提供保障,也为钻机和修井机底座设计提供借鉴。     

利用振动时效技术消除石油钻机井架的焊接残余应力

<正>在石油钻采装备制造过程中,井架是石油钻机的重要组成部件。因为井架要满足钻井过程中的最大负荷能力,所以,必须有足够的刚性和稳定性。井架材质为Q345A,主要由上体、下体、天车、二层台等构成,其组成为各种型号的矩形管焊接而成,所以焊缝多而集中,这     

基于壳体的液压电机泵轻量化研究

为了进一步减小液压电机泵样机的质量,通过采用轻质材料以及合理减小结构尺寸的方法对液压电机泵壳体进行了轻量化设计,应用ANSYS软件对轻量化壳体的强度、刚度进行了分析,同时校核了钢铝连接中的螺栓强度。研究发现,液压电机泵壳体有较大的改进空间,采用6061铝合金材料及结构尺寸优化后,壳体能够满足强度、刚度的要求,且质量减小了70.1%,可见液压电机泵基于壳体的轻量化设计具有明显的效果。     

地铁钢轨探伤转向架设计与研究

本文重点分析地铁钢轨探伤转向架的主要零部件结构和性能,对构架、车轴、车轮、轴箱体和牵引装置等重要部件进行结构强度计算分析,对整车进行动力学仿真。此外,还对构架进行静强度和疲劳强度仿真分析及可靠性试验,对整车进行动力学试验。各项结果表明,转向架均满足标准要求。     

利用振动时效技术消除石油钻机井架的焊接残余应力

在石油钻采装备制造过程中,井架是石油钻机的重要组成部件.因为井架要满足钻井过程中的最大负荷能力,所以.必须有足够的刚性和稳定性.井架材质为Q345A,主要由上体、下体、天车、二层台等构成,其组成为各种型号的矩形管焊接而成,所以焊缝多而集中,这样焊接后必须进行消除残余应力处理,而我公司热处理车间现有的回火炉容积小,不能对其进行热处理,而采取自然时效法时间周期又太长,所以决定采用振动时效消除残余焊接应力.     

基于虚拟支撑力逐步释放法的衬砌支护结构安全性分析

以羊八井1#隧道V级围岩段为例,以施加虚拟支撑力逐步释放法作为基本方法,利用ANSYS有限元分析软件对开挖支护后的隧道衬砌结构内力进行计算,研究衬砌结构的安全性。在实际施工中,应力随着开挖的进行首先释放一部分,施作初期支护以及二衬、二衬加强层后地应力继续释放,将初期支护的内力与规范值比较,并计算二衬、二衬加强层结构最不利截面的强度安全系数。结果表明:初期支护喷射混凝土性基本能满足设计要求,考虑到可能出现的各种偶然因素,在设计中,通过适当提高钢拱架型钢型号或减小钢拱架间距来提高其安全性;二衬最不利截面的强度安全系数大于规范值,满足安全性的规定;二衬加强层的安全系数远大于规范规定值,符合作为安全储备的要求。     

阀门中法兰强度及结构优化

应用有限元分析软件对某工程应用中的阀门非标带颈中法兰建立数值分析模型。对法兰进行静力学分析及强度校核。根据法兰强度尺寸设置优化参数,然后对优化设计得到的法兰结构进行分类设计。法兰优化后质量减少了9.6%,在满足强度的要求下,降低了生产成本。     

转盘驱动装置失效原因分析

南阳二机石油装备(集团)有限公司为ZJ40CZ(B)型车装钻机新研制的转盘驱动装置在按实验规程进行试车时,当设备运行了大约12min时突然发出了刺耳的噪声,设备运转速度也随之下降,紧急停车后对整个设备进行了故障排查,最后发现该装置的一个轴承损坏,卸下该轴仔细观察后发现轴承的保持架有四分之一段断裂为两断,没断裂的保持架上有一条约3mm的裂纹和许多微小的裂纹,内圈约有八分之一的滚道出现疲劳剥落现象,手能感到微微的毛刺,部分轴承滚子出现不同程度的磨损痕迹.     

杠杆式精密棒料剪切装置的虚拟开发

设计了一种杆杆式精密剪切装置。建立了该装置的虚拟模型,通过数值分析,对若干关键零件进行了优化设计,内容包括:消除剪切间隙的装置、压板、导槽以及杠杆结构等。利用ABAQUS软件对关键部件进行了强度和刚度分析,并利用UG运动仿真模块分析了机构的运动特性。结果表明:设计的杠杆式棒料剪切装置能够实现预定的工作目标,主要部件的强度、刚度等符合工作要求。和现有装置相比,该装置具有工作稳定性好,工作效率高等特点。     

特定货物运输货架设计

本文设计用于运输禁止挤压货物的运输货架,对现有车辆结构进行改进,设计货架的主要结构。通过有限元方法对关键部件进行应力和位移的有限元分析,结果表明货架满足设计要求。