螺杆钻具传动轴的结构分析与改进设计

本文利用有限元技术对螺杆钻具的关键部件——传动轴进行了有限元分析,分析了传动轴在扭矩工况下的应力、变形状态,从中找到了其可能发生失效的危险部位．根据生产的实际需要,提出了3种改进方案,通过对传动轴的多次分析,得到随结构参数变化的应力、变形曲线,为传动轴的改进设计提供可靠的依据．     

有关螺杆钻具的国内现状及发展趋势探讨

随着钻井工程的快速发展,螺杆钻具也得到了长足的发展。本文从我国螺杆钻具的发展现状出发,分析了我国螺杆钻具存在的问题,基于以上问题,对我国螺杆钻具今后的发展方向做了探讨。     

PDC＋螺杆钻具复合钻井方法在塔河油田的应用

随着世界石油工业的发展,全球油气资源的可持续利用问题变得更加突出,使得石油钻井在技术、成本及环保等各方面面临许多新的挑战和技术难题,需要仔细的规划、研究并予以解决。旋转钻井自从20世纪初开始应用至今,它仍是油气工业一种最主要的钻井方法。纵观旋转钻井的发展历程,在技术和装备上取得了明显进步。20世纪70年代末发明了PDC钻头,这是钻井领域一个明显的进步标志;进入80年代,相继出现了随钻测量仪器、可控井下马达以及水平井钻井技术等;展望未来,由于石油工业上对效益目标的追求以及人类对＂健康、安全、环境＂更高目标的追求,目前,PDC＋螺杆钻具的复合钻井模式在钻井技术上已经得到了广泛应用。     

基于ANSYS的螺杆钻具螺纹优化设计

为延长螺杆钻具螺纹使用寿命,减少钻井成本,应用有限元分析软件ANSYS建模并分析螺杆钻具螺纹连接处的应力分布,提出了3种优化设计方案:(1)双台肩螺纹设计;(2)加工应力减轻槽;(3)切削最末啮合齿。并对以上3种方案分别建立有限元模型,分析各优化方案的优化效果。研究表明:螺杆钻具螺纹应力整体呈U状分布,螺纹两端接触应力较高;3种优化方案分别能够使最大应力降低15.3%、8.52%、11%。这3种方案对螺杆钻具螺纹连接均有一定优化效果,为螺杆钻具螺纹连接优化设计提供一定理论依据。     

螺杆钻具中多联止推角接触球轴承的设计

根据螺杆钻具中多联角接触球轴承在井下的受力方式和载荷情况,具有承载能力大,耐冲击,能承受双向载荷等特点。依照有关轴承在相似或相同的环境下的结构参数,设计出能满足螺杆钻具井下的要求。     

螺杆钻具用推力空心圆锥滚子轴承的设计与分析

针对螺杆钻具中较易发生失效的推力轴承组设计一种推力空心圆锥滚子轴承组结构。建立该轴承的有限元计算模型,确定合理的滚子空心结构,得到一种深穴空心圆锥滚子结构。研究空心度和轴向载荷对轴承力学性能的影响。结果表明:圆锥滚子宜采用等比空心结构,空心滚子端部存在应力集中现象;空心度越大,滚子内壁上和沿轴向的等效应力分布越不均匀,当空心度小于65%时,滚子的等效应力变化较小;轴向载荷越大,滚子两端的应力集中现象越严重。随着深穴深度和直径增大,滚子端部的应力逐渐减小,而中间部位的应力逐渐增大,此深穴结构可以有效地改善其端部的"边缘效应",避免轴承组过早发生疲劳失效。     

螺杆转子5轴旋风式铣削的刀轨规划研究

根据螺杆转子的形素信息特征，提出了螺杆转子5轴卧式数控旋风式铣削加工的新技术。研究了铣削加工刀具轨迹规划中的走刀步长、走刀步距和刀具姿态等参数以及转子螺旋曲面的几何特征以及螺杆转子的5轴旋风式数控机床铣削原理等问题。此旋风式铣削技术是在走刀过程中实时地改变刀具的轴心线绕切触点工件曲面外法线向量转动的角度，即调整5轴卧式数控机床沿第四、第五轴方向转动的角度来实施铣削加工。螺杆钻具转子表面是一种基本几何特征仅取决于其生成母线的特殊三维空间曲面，其端面截形的成形精度是决定螺旋曲面加工质量的主要因素。实际试样切削表明，5轴旋风式铣削技术是复杂螺旋曲面快速、高效、精确制造的一种可行技术，其成形精度高。在相同表面粗糙度要求的条件下，相对于普通3轴数控机床，可使刀具切削行程减少8.5％～12.0％，加工时间缩短10％～15％。     

螺杆转子5轴旋风式铣削的刀轨规划研究

根据螺杆转子的形素信息特征 ,提出了螺杆转子 5轴卧式数控旋风式铣削加工的新技术。研究了铣削加工刀具轨迹规划中的走刀步长、走刀步距和刀具姿态等参数以及转子螺旋曲面的几何特征以及螺杆转子的 5轴旋风式数控机床铣削原理等问题。此旋风式铣削技术是在走刀过程中实时地改变刀具的轴心线绕切触点工件曲面外法线向量转动的角度 ,即调整 5轴卧式数控机床沿第四、第五轴方向转动的角度来实施铣削加工。螺杆钻具转子表面是一种基本几何特征仅取决于其生成母线的特殊三维空间曲面 ,其端面截形的成形精度是决定螺旋曲面加工质量的主要因素。实际试样切削表明 ,5轴旋风式铣削技术是复杂螺旋曲面快速、高效、精确制造的一种可行技术 ,其成形精度高。在相同表面粗糙度要求的条件下 ,相对于普通 3轴数控机床 ,可使刀具切削行程减少 8.5 %～ 12 .0 % ,加工时间缩短 10 %～ 15 %。     

天然气井钻具失效分析

天然气井的钻具失效已逐渐成为制约钻井速度的突出矛盾,为彻底搞清楚钻具失效问题,对天然气井钻具失效情况进行了调查和统计,并进行了简要分析;在此基础上进行了不同结构的钻具组合试验,相应有了一定的效果,为今后进一步对钻具失效的分析和试验奠定了良好的基础。     

排气消声器声学特性试验台研制

在综合当前排气消声器声学特性评价方法的基础上,介绍了排气消声器声学特性试验台的研制技术,提出了研制过程中应注意的几个问题.     

液压伺服缸试验台的研究

液压伺服缸测试试验台是伺服缸产品监控的保障。文章介绍了液压伺服缸试验台的原理、结构、和创新之处。该实验台能在准确模拟负载的情况下进行伺服缸特性测试。     

复合钻井技术在油田的应用研究

通过文献调研，对延长油田的地理环境、地质条件、施工设备、钻井工具进行综合分析，对钻井方式、钻具组合、钻井参数等进行优选，采用复合钻井技术，以期提高延长油田的钻井速度，降低钻井成本，提高钻井效益。并通过对钻头钻具结构、影响因素等参数分析，提出适合延长油田的最优参数组合方案。     

典型导向钻具组合的力学分析方法

对典型导向钻具组合的平面静力分析方法进行了讨论。首先将导向钻具组合模化为平面纵横弯曲弹性杆，建立微分形式的变形控制方程，然后讨论控制方程的求解方法，给出了可适用于各种典型导向钻具组合的挠度曲线通用方程式。文中还介绍了上述通用方程式在导向钻具组合的力学特性分析及结构设计中的具体应用。     

SY500B螺杆膨胀动力机机械密封试验台的设计

螺杆膨胀动力机,其原理是以吸收工业企业所排放的余热、废热、废热气、冲渣废热水、减温减压蒸汽节流能量和排放的废热(如连排水排放)以及地热的能量、可以应用螺杆膨胀动力机来拖动负载(或者发电)等提供动力,达到环保、节能减排及提供廉价电力或动力的目标。     

高温气固悬浮试验台动态特性的研究

根据高温气固悬浮试验台的结构设计和实验方法的特点,采用阶跃信号测试法确定系统的动态特性参数,获取系统的传递函数,并分析了影响动态特性参数的各项因素。研究表明温度和流量是影响动态特性参数的主要因素,气体浓度对动态特性参数影响不大,可以采用传递函数来表达反应区内气体组分的浓度与烟气分析仪检测浓度之间的关系。     

典型导向钻具组合的力学分析方法

对典型导向钻具组合的平面静力分析方法进行了讨论.首先将导向钻具组合模化为平面纵横弯曲弹性杆,建立微分形式的变形控制方程.然后讨论控制方程的求解方法.给出了可适用于各种典型导向钻具组合的挠度曲线通用方程式.文中还介绍了上述通用方程式在导向钻具组合的力学特性分析及结构设计中的具体应用.     

螺杆技术及应用的探讨

本文主要讨论螺杆的挤压及输送的工作方式、螺旋叶片的展开和变化形式、螺杆组合的方法及螺杆技术的应用。     

部分负荷下螺杆制冷压缩机几何特性研究

基于螺杆压缩机的工作特点,确定部分负荷下各工作过程的特征角度,建立了有效旁通面积和有效径向排气面积的计算模型,从而可以准确得到不同负荷下任一转角所对应的流通面积,为部分负荷下螺杆制冷压缩机工作特性研究奠定了基础.考察了固定块长度以及滑阀相对气缸端面的安装位置等关键设计参数对压缩机部分负荷下内容积比、有效旁通面积和有效径向排气面积的影响.研究表明,若运行工况压力比单一,固定块应选择固定式,其长度取转子长度的20%～25%为宜,若运行工况压力比多变,应选择可调式固定块,而滑阀相对气缸端面的安装角度应在安装空间允许范围内尽可能大,以提高螺杆制冷压缩机在部分负荷时的性能.