基于ANSYS/LS-DYNA钻井泵泵阀冲击动态仿真研究

发布时间：2022-07-07 12:55

　　针对钻井泵泵阀使用寿命短且更换次数频繁,严重制约着钻井泵向高压、高冲次及大排量方向发展的现状,构造出泵阀冲击过程的动力学模型,采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对不同橡胶圈伸出厚度、阀体锥角及阀座类型泵阀的冲击特性进行了动态仿真分析。研究表明:全开型泵阀最大等效应力值为706.42 MPa,该应力循环作用于阀体上,使其极易产生变形,甚至发生断裂,这和钻井现场泵阀断裂失效现象相符;当伸出厚度取0.5 mm左右时,泵阀具有较良好的冲击性能;当阀体锥角取60°时,阀体最大等效应力值最小;当阀体锥角取55°时,阀座最大等效应力值最小;三筋阀座的泵阀冲击性能最差;四筋阀座的泵阀相对于全开型泵阀能较大地减小阀体的最大等效应力。研究结果对泵阀结构设计具有一定的参考意义。 

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
1 泵阀结构与冲击动力学分析
2 冲击有限元模型建立与参数设置
    2.1 模型建立
    2.2 边界条件的设置
3 有限元结果分析
    3.1 碰撞过程分析
    3.2 橡胶密封圈伸出厚度对冲击特性的影响
    3.3 阀体锥角对冲击特性的影响
    3.4 阀座类型对泵阀冲击特性的影响
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CFD的压裂泵泵阀结构特性分析[J]. 莫丽,王晓兵,王军.  机械设计. 2015(06)
[2]钻井泵泵阀运动特性的系统分析[J]. 吕苗荣,刘亚军,王茜.  化工机械. 2010(03)
[3]F-1300钻井泵液力端阀座的接触分析[J]. 李洪波,曾兴昌,周天明,贾秉彦,赵永康,廖丽华,白丙建.  石油机械. 2010(05)
[4]钻井泵阀寿命分析[J]. 杨国安,乔舰,宋征,戴静君.  振动与冲击. 2010(01)
[5]钻井泵阀的冲击特性分析[J]. 杨国安,张冬,黄聪.  振动与冲击. 2008(12)
[6]F—2200HL钻井泵易损件可靠性试验研究[J]. 刘济宁,骆宏骞,蒲容春,梁勇,冯利杰.  石油机械. 2008(09)
[7]基于MATLAB的钻井泵阀运动特性分析[J]. 杨国安,黄聪,冯德音.  石油矿场机械. 2008(04)
[8]阀盘的运动特性与泵阀失效机理[J]. 翟玉生，李安，张金中，路永明，王吉俊.  石油大学学报(自然科学版). 1996(05)
[9]钻井泵泵阀的应力分析[J]. 王秀勇，翟玉生，路永明，李安，张金中.  石油大学学报(自然科学版). 1994(06)
[10]钻井泵泵阀失效分析与机理[J]. 王秀勇，路永明，张金中，李安，翟玉生.  石油矿场机械. 1994(01)



本文编号：3656456