液压动力卡瓦与支撑转盘结构设计及有限元分析

发布时间：2017-11-11 00:27

  本文关键词：液压动力卡瓦与支撑转盘结构设计及有限元分析

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【摘要】：本文主要设计钻井平台上使用的动力卡瓦与支撑转盘的结构。卡瓦与转盘采用了液压为动力,改变了传统的手动卡瓦与常规转盘的结构。这两种钻井工具的优点在于:在钻井过程中能够承受较大的工作载荷,且自动化程度较高,具有极高的工作效率,并且减少了工人劳动强度,有一定的应用前景。在动力卡瓦与转盘的结构设计中,对动力卡瓦与钻杆之间建立受力模型,推导了卡瓦悬重与夹紧力之间的数学关系,并说明卡瓦的自锁条件。此外,文中讨论了卡瓦材料选用,牙板齿型,液压缸选型和卡瓦牙板高度计算过程,转盘轴承选型与转盘小齿轮的设计计算过程,以及转盘内部液压联锁机构、转台部分等详细设计。用NX UG三维设计软件分别对液压动力卡瓦与液压转盘的结构进行三维实体建模,并分别作了结构上的说明。最后,针对液压动力卡瓦夹紧力过大造成钻杆损伤的情况,用有限元分析软件ANSYS Workbench对钻杆进行了静态应力下的接触分析,仿真出在夹紧力与钻杆自重下,钻杆的应力应变云图。从钻杆的应力应变云图中可以得到,液压动力卡瓦对钻杆作用力最大出现在两者接触区域的下部,并从相关理论角度进行分析,验证了该结果的正确性。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE92

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本文编号：1169042