油田鉆井新型氣動卡瓦的研究.pdf

1、卡瓦是在油田鉆井中用來把鉆桿或套管夾緊在轉(zhuǎn)盤上的井口工具。當(dāng)前，國內(nèi)在鉆桿的安裝和拆卸時(shí)，還是以手工操作為主，迫切需要研制動力卡瓦來減輕鉆井工人的勞動強(qiáng)度、加速起下鉆作業(yè)、提高功效。
　　首先，分析了國內(nèi)外動力卡瓦的現(xiàn)狀，選擇中間擺軸式雙作用普通氣缸的臥式結(jié)構(gòu)；總結(jié)以前設(shè)計(jì)方案容易造成卡瓦結(jié)構(gòu)損壞的原因，研究了動力卡瓦工作應(yīng)滿足的條件，卡瓦體與固定塊間以平面和圓錐面相接觸的兩種方案進(jìn)行了分析研究，建立了系統(tǒng)的幾何模型；通過分析系統(tǒng)

2、的結(jié)構(gòu)特征和工作原理，建立了系統(tǒng)的力學(xué)模型，計(jì)算得到各零件的受力情況。
　　然后，分別采用導(dǎo)入法和直接法在ADAMS軟件中建立兩種方案的仿真模型，進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析，確定兩種系統(tǒng)均能夠按照設(shè)計(jì)的要求做無干涉運(yùn)動。通過迭代分析優(yōu)化了結(jié)構(gòu)參數(shù)，使系統(tǒng)獲得了最大的預(yù)緊力。
　　最后，對夾緊狀態(tài)下卡瓦結(jié)構(gòu)關(guān)鍵零件進(jìn)行有限元靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。綜合分析并比較兩種設(shè)計(jì)方案，確定改進(jìn)卡瓦體環(huán)形包角后的方案2為最優(yōu)方