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天津鉆井工程 鉆井機工作組的載荷與強度
發布時間:2015-4-22  

起升、旋轉、循環三大系統,是鉆井機的主要工作機組。天津鉆井工程

鉆井機所受的外載荷主要有:大鉤裁荷,轉盤轉矩,泥漿泵泵壓。每項載荷施加給一系列零件,而在每零件中引起不同的受力狀態,并產生相應的應力狀態;不同的應力狀態將有不同的失效方式;靜強度破壞,疲勞強度破壞,穩定破壞,磨損破壞等。這不只與載荷的大小有關,而且與它作用的時間、次數、方式等也行關系。掌握載荷與強度之間的轉化關系(例如載荷大到一定程度,或作用次數過多,都有可能超述強度),人為的控制某些因素,將使鉆機能夠順利地適應復雜條件下裁荷的變化,而保證鉆井的安全。下面就起升、循環、旋轉三大系統購載荷與強度問題加以分析。

一、起升系統

絞車、鋼絲繩、游車、天車、大構、井架等屬于鉆井機的起升系統。起升系統的外載荷主要是最大鉤載。在起升系統中一系列的零件部有可能在大鉤載游作用下破壞。天津鉆井工程

1.大鉤載荷

大鉤上吊掛著從水龍頭到鉆頭之間的全部鉆具,載荷的計算就是鉆具重量的計算。不過鉆具組成部分餃多,有方鉆桿、鉆桿、接頭、鉆鋌、鉆頭。鉆挺、鉆桿又有不同型號,長短也不一樣,但不需要一根根仔細加起來,只作簡化計算。

2.起升系統零件中的應力

大鉤裁荷通過大鉤、游車、鋼絲繩傳到滾筒軸,零件的應力狀態基本上可分為靜應力力循環應力兩種。從力學我們知道:當零件中的靜應力不超過材料的屈服極限時,零件不會破壞,但零件中的循環應力在數值上雖小于屈服極限,而由于它反復的作用,作用相當多的次數后,零件也會破壞,這種破壞叫疲勞破壞。天津鉆井工程

二、循環系統

鉆井機循環系統由泥漿泵、管線、鉆柱、井眼等組成,循環系統的強度破壞一般發生在水龍帶和泥漿泵處,為了使一定量的液體通過鉆接、鉆頭沖洗井底,再返回地面。要完成這一過程必須克服液體流動的阻力,而這個阻力是由泥漿泵來克服的,具體說是由泥漿泵的活塞來推動泥漿流動的,因而造成泵的水力裁荷即泵壓(即活塞上每平方厘米面積上所受的壓力),許用泵壓受泵的強度及密封裝置和水龍帶強度的限制。泥漿泵活塞桿受力后傳給系的連桿、曲柄、齒輪等一系列零件這些零件是以活塞桿受力為設計的依據。

三、旋轉系統

轉盤和水龍頭是它的主要部件轉盤的轉矩是變化的。鉆進時,轉盤、水龍頭的軸承都在旋煉水龍頭的主軸承受到鉆柱的重力作用,而轉盤的主軸承受到垂直負荷較小它只是方鉆桿下行時的摩擦力及轉臺自重。

起下鉆時,鉆柱要時時卡在轉臺上,轉臺承受全部鉆柱重量,卸卯時也要在負重下轉幾圈,在短時間內軸承的軸向栽荷較重。

總之,疲勞強度與靜載荷強度突出地反映了鉆機各部件、零件受力狀況不同,對裁荷的抵抗能力不同。疲勞強度與靜強度的差別使人們可以利用來處理特殊的短期事機但是,它不能作為長期超載使用的依據。天津鉆井工程

 

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