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涡轮钻具支承节中载荷分流碟簧的有限元分析

工程力学 1997年第A1期14卷 310-314页

作者：侯作富张传立江汉石油学院机械系

本文采爱用的ＳＡＰ有限元程序对单片发流碟簧进行了位移和应力分析，其中位移还进行了非线性分析，对双片载荷分流碟簧采用自编的含接触单元的有限元程序进行了移和力分析，将计算结果与近似公式解进行了比较。

关键词：载荷分流碟簧有限元涡轮钻具支承节石油

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孔底非圆行星齿轮马达支承节研究与设计

孔底非圆行星齿轮马达支承节研究与设计

作者：王少杰中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

现代地质和石油钻井中,钻孔深度越来越大、水平井等新型钻井技术越来越多的运用在钻井作业的现场施工中,这对井下动力钻具的性能要求更高。井下动力钻具的应用可以起到改善钻头驱动方式、完善井身质量、提高钻井效率等积极作用。支承节... 详细信息

现代地质和石油钻井中,钻孔深度越来越大、水平井等新型钻井技术越来越多的运用在钻井作业的现场施工中,这对井下动力钻具的性能要求更高。井下动力钻具的应用可以起到改善钻头驱动方式、完善井身质量、提高钻井效率等积极作用。支承节是井下动力钻具的关键部件之一,它衔接钻头和钻具动力节,其使用寿命是制约井下动力钻具正常使用的重要因素。针对井底非圆齿轮马达设计了与之匹配的支承节,旨在实现将非圆齿轮马达技术应用于改善井底动力钻具。结合现有的非圆齿轮马达动力节结构,对支承节进行结构设计和关键部件静力学仿真。具体工作内容如下:首先,对几种成熟的井下动力钻具,特别是井底非圆行星齿轮马达的国内、外研究现状进行调研,阐述了本文研究内容和意义。根据支承节设计要求,确定了其整体结构及工作原理,运用Solidworks仿真软件,建立了实体三维模型。其次,对支承节的主要部件进行力学分析及强度校核,并通过SolidWorks Simulation模块对马达关键部件的受力情况进行模拟仿真,得到部件的应力和变形情况,验证了零件设计的可靠性。最后,绘制孔底非圆齿轮马达支承节二维图纸,并对研究成果进行总结,为日后支承节的加工、改进及完善工作提供参考建议。

关键词：孔底非圆齿轮马达支承节结构设计静力学仿真

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高速涡轮钻具支承节分析研究

高速涡轮钻具支承节分析研究

作者：王海娟西南石油大学

学位级别：硕士

高速涡轮钻具作为井下动力钻具应用于油气钻探在提高机械钻速,减少钻井事故,降低钻井成本,提高经济效益方面有着显著的优势,近年来得到了广泛的推广应用,在国内外石油钻探领域已经占领了相当重要的地位。特别是深井、超深井以及复杂地... 详细信息

高速涡轮钻具作为井下动力钻具应用于油气钻探在提高机械钻速,减少钻井事故,降低钻井成本,提高经济效益方面有着显著的优势,近年来得到了广泛的推广应用,在国内外石油钻探领域已经占领了相当重要的地位。特别是深井、超深井以及复杂地层钻井领域有着不可替代优势。但高速涡轮钻具亦存在转速高、扭矩小、支承节轴承寿命短等的不足,孕镶钻头与高速涡轮钻具配合充分利用了其转速高、扭矩小、钻压小的特点,解决了诸多钻井问题,而支承节寿命短却严重影响了高速涡轮钻具应用范围及钻井优势。为了开展对高速涡轮钻具支承节失效破坏的探索,总结出支承节轴承磨损机理以及对支承节轴承损伤的影响因素,本文完成了针对高速涡轮钻具支承节轴承失效机理展开研究,主要做了以下四方面的工作：1.对涡轮钻具支承节结构进行分析,探讨高速涡轮钻具工况、工作性能以及受力情况,确定适合高速涡轮钻具支承节结构。2.分析了各类型推力轴承特点以及应用于高速涡轮钻具支承节的优势,对轴承材料,轴承钢、金刚石(PCD)、工程陶瓷、硬质合金以及复合材料的性能特点进行总结和对比分析,得出了PCD和陶瓷材料做摩擦片的滑动推力轴承性能优良,能满足高速涡轮钻具对支承节轴承的极高要求。3.分析研究了支承节轴承的失效机理及影响因素,根据滑动轴承磨损计算方法,推导出推力滑动轴承的磨损量以及寿命计算式,且通过计算机模拟仿真验证了工作参数对轴承摩擦生热的影响效果。4.分析了动压推力滑动轴承以及支承节结构,研究了动压滑动轴承动压油膜形成机理和动压油膜承载能力,最后得出了扇形摩擦片推力滑动轴承动压油膜承载能力计算方程。通过本文研究,确定了适合高速涡轮钻具的轴承类型及性能特点,且得出了高速涡轮钻具支承节轴承失效形式和各参数的影响效果,为高速涡轮钻具现场应用提供了依据和参考。

关键词：涡轮钻具支承节轴承材料失效机理 PDC轴承动压滑动轴承

WZ4—172涡轮钻具滚动轴承支承节第一阶段试验小结

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石油钻采机械通讯 1975年第6期 1-3页

作者：四川局兰石所四川石油管理局川中矿区管子总站涡轮车间兰州石油机械研究所

遵照毛主席“独立自主,自力更生”和“赶上和超过世界水平”的伟大教导,为了加速我国石油资源的开发,特别是海上油田和深部油层的开发需要,一机部兰州石油机械研究所、洛阳轴承研究所和冶金部大冶钢厂等单位联合研制了WZ4—172涡轮钻具... 详细信息

遵照毛主席“独立自主,自力更生”和“赶上和超过世界水平”的伟大教导,为了加速我国石油资源的开发,特别是海上油田和深部油层的开发需要,一机部兰州石油机械研究所、洛阳轴承研究所和冶金部大冶钢厂等单位联合研制了WZ4—172涡轮钻具滚动轴承支承节。在各级党委的关怀和支持下,于1975年在大学无产阶级专政理论的热

关键词：涡轮钻具支承节井底动力钻具滚动轴承滚动轴 WZ4 推力向心球轴承钻压钻速试验井钻头进尺第一阶段小结

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涡轮钻具支承节的结构分析

科技资讯 2018年第33期16卷 59-60,62页

作者：何涵吴文秀成芳长江大学机械工程学院湖北荆州434023

支承节是涡轮钻具的重要组成部分,也是其最脆弱的部分。它主要由主轴、壳体、轴承和花键轴四大部分组成。本文先简要介绍了涡轮钻具的工作原理和组成部分,并通过比较分析,确定了一种适合涡轮钻具支承节工作环境的推力轴承,最后重点对涡... 详细信息

支承节是涡轮钻具的重要组成部分,也是其最脆弱的部分。它主要由主轴、壳体、轴承和花键轴四大部分组成。本文先简要介绍了涡轮钻具的工作原理和组成部分,并通过比较分析,确定了一种适合涡轮钻具支承节工作环境的推力轴承,最后重点对涡轮钻具支承节的主要组成部分进行了结构上的分析和设计,旨在为其后续的研究工作提供参考和借鉴。

关键词：涡轮钻具支承节轴承

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减速涡轮钻具支承节的结构选择

民营科技 2015年第11期 34-35页

作者：张思朋王伟中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林机械制造分公司

减速涡轮钻具主要由涡轮节、中间减速器和支承节三大独立单元组成,支承节是涡轮钻具关键部件之一,减速涡轮钻具的井下工作寿命主要取决于支承节轴承的寿命。减速涡轮钻具由于受支承节的限制,一次井下工作时间很短,而且在钻头使用寿命内... 详细信息

减速涡轮钻具主要由涡轮节、中间减速器和支承节三大独立单元组成,支承节是涡轮钻具关键部件之一,减速涡轮钻具的井下工作寿命主要取决于支承节轴承的寿命。减速涡轮钻具由于受支承节的限制,一次井下工作时间很短,而且在钻头使用寿命内要中途多次起下钻来更换支承节,影响钻井速度、针对上述情况,为提高使用寿命,我们对支承节结构进行研究比较,可以使减速涡轮钻具的寿命大大延长,可以进一步提高我国石油钻采效率。

关键词：减速涡轮钻具支承节寿命

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抗冲击PDC滑动止推轴承设计与分析

轴承 2024年

作者：冯定黄成彬孙巧雷周斩梁金力长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心

针对现有动力钻具支承节所用止推轴承抗冲击能力差、不耐磨、寿命较短等问题，本文提出了一种用于动力钻具支承节的抗冲击对称式PDC止推轴承结构。结合动力钻具的工作特点，对PDC止推轴承进行了布齿设计，分析发现当PDC止推轴承动、静环... 详细信息

针对现有动力钻具支承节所用止推轴承抗冲击能力差、不耐磨、寿命较短等问题，本文提出了一种用于动力钻具支承节的抗冲击对称式PDC止推轴承结构。结合动力钻具的工作特点，对PDC止推轴承进行了布齿设计，分析发现当PDC止推轴承动、静环PDC片数量互为奇偶时，比压波动幅度和比压波动周期更小；且PDC止推轴承动、静环PDC片数分别为21片、20片时承载能力和散热性能综合最优。其次对PDC止推轴承进行了抗冲击模拟仿真分析，发现当加上碟形弹簧和阻尼器后，PDC止推轴承所受主应力比未加碟形弹簧和阻尼器的主应力减少了约39.85%，应变减少了约10%，体现出抗冲击的特点。最后对带有PDC止推轴承抗冲击结构的支承节进行现场试验，测得工作后PDC止推轴承的磨损量仅为0.8mm，PDC片接触表面完整、无损伤，表现出高耐磨的特点。本文提出的PDC止推轴承抗冲击结构对提高动力钻具使用寿命和整体性能有重要意义。

关键词：动力钻具支承节 PDC止推轴承抗冲击