露天矿钻机钻具接头螺纹接触分析与参数优化

发布时间：2017-09-22 05:15

  本文关键词：露天矿钻机钻具接头螺纹接触分析与参数优化

  更多相关文章： 露天矿用钻机 接触分析 接头螺纹 有限元 参数优化

【摘要】：针对露天矿用钻机钻具接头螺纹连接处因接触压力过大引发粘扣、磨损等现象,采用数值模拟方法,以LWD-200B钻机为研究对象,应用有限元软件ANSYS,对5种不同牙型的螺纹建立轴对称接触模型,考虑台肩受力分析并得出在轴向工作载荷条件下螺纹牙的受力分布不均匀及有应力集中的规律,得到台肩受力和螺纹牙受力的关系.对牙型v-0.038R螺纹进行了增大螺距的参数优化.对优化后的螺纹进行数值模拟,并将其应用到现场实践,数值模拟和现场应用结果表明,新的优化方案有效地改善了接头处应力集中与分布不均现象.钻机使用螺纹优化后的钻具,现场的粘扣、磨损等情况明显减轻.
【作者单位】： 辽宁工程技术大学力学与工程学院;
【关键词】： 露天矿用钻机 接触分析 接头螺纹 有限元 参数优化
【基金】：辽宁省教育厅项目(L2013142)
【分类号】：TD422
【正文快照】： 0引言钻机是露天矿开采中使用的重要钻孔设备.钻机在工作过程中钻具(包括动力头、钻杆、钻头)为其主要工作部件,需要频繁的拆卸.由于工作时螺纹牙受载过大,钻具拆卸时经常发生粘扣现象导致拆卸困难,影响工作进度,造成严重浪费[1-3].因此考虑台肩受力影响研究钻具接头螺纹的接

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 高霁;苏新伟;苗云阁;马斌;张砚u&;;基于ANSYS的推力球轴承的接触仿真[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年06期

2 韩新平;靳春华;苏荣华;;露天矿用钻机钻架结构强度[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2013年02期

3 林元华;张林;罗增;李中全;卢强;周平;;双台肩钻具螺纹接头的力学性能分析及测试[J];机械设计与研究;2010年03期

4 刘洋;李大彬;黄崇君;雷中清;李世彬;;钻杆螺纹的结构优化与有限元模拟[J];机械研究与应用;2011年02期

5 黄麟森;;基于ANSYS的钻杆螺纹结构形式分析[J];煤矿机械;2009年07期

6 张幼振;石智军;田东庄;龚城;彭腊梅;;高强度大通孔钻杆接头圆锥梯形螺纹的有限元分析及改进设计[J];煤炭学报;2010年07期

7 兰洪波;高德利;张国辉;;Φ149.3mm钻杆高强度接头数值分析[J];天然气工业;2008年09期

8 陈锋;狄勤丰;王文昌;王明杰;袁鹏斌;;双台肩钻杆丝扣粘扣失效的力学机制探究[J];应用力学学报;2012年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 田宏亮;全液压动力头式钻机液压系统动态分析及控制方法的研究[D];煤炭科学研究总院;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 陈松林;钻杆螺纹失效分析及改进措施研究[D];重庆大学;2008年

2 于洋;特殊螺纹接头选用技术研究[D];西安石油大学;2012年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 董洪波;杜小山;姚亚峰;;BWY-220/9型泥浆泵十字头摩擦副优化设计[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2013年06期

2 陈锋;狄勤丰;欧阳彦辉;王文昌;王明杰;袁鹏斌;周永其;;双台肩钻杆接头副台肩间隙的优选[J];工程力学;2013年S1期

3 毛君;孙奇;王显超;韩相军;;齿轮-轴承耦合行为下行星减速器动态特性[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2013年10期

4 雷刚;胡鹏;杨述松;邓虹辉;;基于公差配合分析的前桥主销结构优化[J];重庆理工大学学报(自然科学);2014年04期

5 苏荣华;范龙;沈洪爽;刘晓林;靳春华;;露天钻机钻架结构的力学行为分析及优化[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2016年03期

6 林海彬;蔡景;徐一鸣;;基于ANSYS的襟缝翼滚轮接触应力场分析[J];航空科学技术;2011年06期

7 林元华;张林;罗增;李中全;卢强;周平;;双台肩钻具螺纹接头的力学性能分析及测试[J];机械设计与研究;2010年03期

8 刘敬花;胡桂川;;旋转测试树的多柔性体接触分析[J];制造业自动化;2011年03期

9 王敬国;;基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析[J];煤炭工程;2011年12期

10 刘庆修;田宏亮;凡东;张锐;;基于AMESim的GDY-2000L工程钻机负载敏感液压系统仿真分析[J];煤炭工程;2012年01期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 陈锋;狄勤丰;王文昌;王明杰;沈子俊;袁鹏斌;周勇其;;CAE仿真技术在新型钻杆开发中的应用[A];第九届中国CAE工程分析技术年会专辑[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 孟庆鸿;松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 王剑鹏;50型装载机液压系统动态特性与热平衡研究[D];吉林大学;2011年

3 周瑞芬;抽油机井抽油杆失效问题的损伤力学研究[D];东北石油大学;2011年

4 车延岗;基于渗硫技术的钻杆丝扣摩擦磨损研究[D];中国地质大学（北京）;2010年

5 陈锋;复杂载荷条件下钻具接头三维应力特征分析[D];上海大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李科军;管棚钻机液压系统设计及动力头给进与回转回路仿真研究[D];中南大学;2011年

2 王树华;高性能枪钻钻杆研究[D];燕山大学;2011年

3 谢孔昶;坑道钻机传动系统及其整机模块化设计研究[D];沈阳航空航天大学;2011年

4 石璐;12000Nm全液压坑道钻机动力头设计与仿真[D];西安科技大学;2012年

5 陈涛;大吨位水平定向钻机液压系统设计与仿真研究[D];沈阳建筑大学;2011年

6 魏涛;多工位坑道钻机液压系统的设计与分析[D];合肥工业大学;2012年

7 杨虎伟;万米大陆科学钻探钻机液压顶驱背钳装置的研究[D];吉林大学;2013年

8 曹宇;铝合金钻杆变断面管体挤压成型及螺纹优化研究[D];吉林大学;2013年

9 马荣峰;钻杆接头仿生抗疲劳研究[D];吉林大学;2013年

10 尹千才;长螺旋钻机大功率液压动力头研究[D];中南林业科技大学;2013年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杜传军;接箍镀铜对油管抗粘扣性能的影响[J];宝钢技术;2001年03期

2 王治国,黄子阳,刘玉文;API圆螺纹油管接头连接性能的非线性有限元分析[J];宝钢技术;1998年03期

3 朱才朝,谢永春,刘清友;钻头钻柱系统非线性耦合动力学仿真[J];兵工学报;2003年01期

4 殷新胜,燕南飞;MKD-5S型全液压坑道钻机液压系统的设计与探讨[J];重庆工业高等专科学校学报;1999年Z1期

5 王大力,孙立明,单服兵,徐浩;ANSYS在求解轴承接触问题中的应用[J];轴承;2002年09期

6 彭成勇;楼一珊;朱亮;李忠慧;王建路;;钻铤螺纹联接载荷分布规律与疲劳失效[J];断块油气田;2006年06期

7 党坤,尹峰;液压泵子系统的动态仿真[J];大连海事大学学报;1998年02期

8 刘巨保;张薇;王世永;;套管钻井中连接螺纹力学分析及设计计算[J];大庆石油学院学报;2006年01期

9 刘广志;中国地质机械以科技创新迈入21世纪[J];地质装备;2000年01期

10 王向荣;全液压工程钻机的几种调速方案[J];地质装备;2002年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 冉诚实;钻铤螺纹失效分析及改进方法研究[D];西南石油学院;2003年

2 刘建群;旋转台肩连接螺纹轴向载荷分析与计算[D];吉林大学;2005年

3 房舟;钻杆的失效分析[D];西南石油大学;2006年

4 陆波;牙轮钻头与岩石互作用下系统纵向振动研究[D];重庆大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王治国,刘玉文;宝钢特殊螺纹油管的设计分析[J];宝钢技术;2000年06期

2 谢香山;油井管特殊螺纹接头的发展[J];钢管;2000年05期

3 王为农,薛梓;石油螺纹的检验[J];中国计量;2000年10期

4 吕拴录,韩勇　,赵克枫　,宋治　;特殊螺纹接头油、套管使用及展望[J];石油工业技术监督;2000年03期

5 安文华;骆发前;吕拴录;康延军;李元斌;刘明球;饶文艺;黄世财;;塔里木油田特殊螺纹接头油套管评价试验及应用研究[J];钻采工艺;2010年05期

6 冯耀荣;;钻杆内螺纹接头端部变形和纵裂失效分析[J];石油矿场机械;1992年04期

7 史交齐,赵克枫,韩勇,宋治;论油、套管螺纹泄漏抗力的确定和螺纹形式的选择[J];石油钻采工艺;1997年06期

8 田青;;油、套管API圆螺纹配合间隙对其密封性的影响[J];石油工业技术监督;2014年03期

9 王善永,杨俊义,宋志平;几种特殊套管螺纹接头[J];石油矿场机械;2005年04期

10 高连新;史交齐;;油套管特殊螺纹接头连接技术的研究现状及展望[J];石油矿场机械;2008年02期

中国重要会议论文全文数据库 前9条

1 汤云霞;王文云;时军虎;张旭;;浅谈特殊螺纹接头密封性能与结构[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集（上册）[C];2008年

2 张占国;方文;孙灵丽;王强;张红;;油套管特殊螺纹接头的技术现状及结构形式[A];2011年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2011年

3 赵映辉;张新胜;张国正;;S135钻杆外螺纹接头裂纹形成原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年

4 郭玉慧;;钻铤螺纹断裂失效分析及应力分散槽结构优化[A];创新驱动，加快战略性新兴产业发展——吉林省第七届科学技术学术年会论文集（上）[C];2012年

5 王治国;刘玉文;;宝钢特殊螺纹油管的设计分析[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

6 李方坡;刘永刚;刘文红;林凯;王新虎;艾裕丰;;钻杆内螺纹接头纵向刺孔失效分析[A];2009年全国失效分析学术会议论文集[C];2009年

7 王t ;刘玉文;;宝钢BGC特殊螺纹套管接头开发[A];中国金属学会第一届青年学术年会论文集[C];2002年

8 王建东;;特殊螺纹接头密封结构有限元分析[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

9 钱海挺;;车轮螺纹接头夹紧力的影响因素分析[A];第四届全国车轮和轮毂制造技术国际研讨会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 陈青;国产特殊螺纹接头套管跻身国内油田[N];中国石油报;2003年

2 张毅 李晶 刘志浩;WSP特殊扣型的开发[N];世界金属导报;2010年

3 罗蒙　王t ;根据实际需求选择合适油套管螺纹接头[N];中国冶金报;2011年

4 陈小浔;开发高技术含量产品 强化企业竞争力[N];世界金属导报;2006年

5 记者周金云;华菱衡钢 研制成功HSM-2特殊螺纹接头套管[N];中国冶金报;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 冉诚实;钻铤螺纹失效分析及改进方法研究[D];西南石油学院;2003年

2 刘婷;膨胀套管螺纹接头性能分析及优化[D];西南石油大学;2015年

3 姚荣荣;油井管接口螺纹力学行为和磁化过程研究[D];中国石油大学;2008年

4 廖凌;罕特特殊螺纹油套管在西南油气田的应用研究[D];西南石油大学;2013年

5 陈松林;钻杆螺纹失效分析及改进措施研究[D];重庆大学;2008年

6 于洋;特殊螺纹接头选用技术研究[D];西安石油大学;2012年

7 周海凌;动载作用下特殊螺纹油管接头连接强度及密封性分析[D];西安石油大学;2013年

8 贺林;深井钻具稳定器失效分析及设计研究[D];西南石油学院;2003年

9 谢金祥;基于钻具自磁化的螺纹无损检测方法及应用[D];华中科技大学;2008年

10 褚飞;辽河油田钻具现场检测与分析研究[D];大庆石油学院;2007年

，

本文编号：898977