89mm论文关于YZQΦ89mm液动增压器的设计论文范文参考资料

89mm论文关于YZQ89mm液动增压器的设计论文范文参考资料 数值较大，达到了给钻头加压的目的。 泥浆液体产生的总钻压为W总=（P1+P2）（S1+3S2）。 2.2.2变径原理 当钻头未接触井底时，泥浆泵工作，泥浆推动各级活塞向下移动，并同时推动第2级活塞7向下移动。当第4级活塞3、第3级活塞5与第2级活塞7都到达各级液缸底部时，第2级活塞7上的可变径结构与第*活塞10（即是六方钻杆11）顶部还有一定的距离。当钻头接触井底遇到阻力时，六方钻杆往回缩，使第2级活塞7上的可变径元件9插入第*活塞10（即六方钻杆）顶部的圆孔中，由于在孔壁上安装有密封圈，确保泥浆不会泄漏，从而使过流面积减少。（过流直径由20mm变为10mm），起到了变径加压的作用。 当提升钻杆使钻头离开井底时，各级活塞将向下移动，各级活塞都移动到各自缸体的底部时，第*活塞10（即六方钻杆11）还要继续移动一段距离，才能达到下缸的底部，这就使得第*活塞10（即六方钻杆11）上端与第2活塞7上变径元什9相互脱离开，增大过流面积，过流直径由10mm变为22.36mm。泥浆通过变流元件的4个10mm小孔流出，有效解决了砂堵现象。 2.2.3钻压的调节方式 （1）组装液动增压器时，调节液缸和活塞的级数（可为2级、3级或4级）； （2）入井前，调节上喷嘴尺寸； （3）入井后，调节泥浆排量（5-10升/秒） 2.3操作说明 2.3.1入井前的准备工作 （1）液动增压器在钻台上，入井前应进行密封、耐压实验，在最大工作压力15MPa条件下，15分钟内应无渗漏现象； （2）液动增压器入井前，检查各缸体上泄流小孔是否通畅； （3）液动增压器应直接安装连接在钻头的上方，入井到达井底后，开泵即有钻压，根据泥浆排量计算钻压值； （4）液动增压器工作时应刹住钻柱，利用液动增压器自动送钻，当钻头钻进接近一个工作行程时（360mm），由于变径元件9的作用，观察到立管压力表的变化时，下放钻柱一个工作行程，又可以再次刹住钻柱，利用液动增压器自动送钻，周而复始，即采用分段下放钻柱的方式送钻； （5）液动增压器入井后，需要变更钻压时，只能通过变更泥浆排量来实现； （6）长途运输液动增压器时，应使六方钻杆处于收回状态，并用木块支垫和固定，防止其变形和表面拉伤。 2.3.2现场使用方法 （1）当钻头下放至离井底很近时，此时指重表悬重为钻柱在泥浆中的重量； （2）开泵循环后，液动增压器的活塞处于下极限点位置，驱动杆为全伸出状态。由于此时钻头尚未接触井底，指重表悬重减小为Fa，立管压力表读数为Pa； （3）缓慢下放钻柱，使钻头接触井底，指重表悬重大幅度减小为Fb，减小值为水力加压值。但此时由于液动增压器内部压降不变，立管压力表读数不变，仍为Pa； （4）继续下放钻柱，活塞位置由下极限位置上升一定距离后，由于变流元件流道的变化，使液动增压器内部压降略为减小，立管压力表读数略减小为Pb，此时，液动增压器活塞处于悬浮位置，即处于正常工作行程范围内。加在钻头的钻压（水力加压值）处于稳定的选定值上。 （5）如果继续下放钻柱，使活塞到达上级限位置时，由于变流元件流道的变化，使液动增压器内部压降增加，立管压力表读数又增加到Pa，这时，钻柱可以直接作用到钻头上，悬重会立即下降，因此，应及时刹住钻柱，使悬重保持Fc，保证活塞处于悬浮工作位置。液动增压器的正常工作位置，应是活塞处于悬浮位置，即活塞不在上极限位置，又不是在下极限位置，只有这样，钻压才是处在稳定的选定值上。在活塞行程的大部分范围内，指重表读数和立管压力读数都不会发生变化。 （6）随钻头的钻进，驱动杆不断增加外伸长度，当发现指重表悬重又上升到Fb，立管压力表同时上升到Pa时，表明活塞又快到达下极限位置了，此时，应立即下放钻柱一个行程（360毫米），恢复活塞到悬浮状态。 3.设计计算及校核说明 3.1主要零部件的设计计算 3.1.1液缸的计算 （1）初算壁厚 把液动增压器加压液缸近似地认为是一个密闭的薄壁压力容器（t/D1/10）。按材料力学，液缸受力分析可知： 轴向应力为 环向应力为 p-容器的内压力 d-容器内径 t-容器壁厚 由于可知受内压的加压液缸，其环向应力是轴向应力的2倍，因此用环向应力公式推导出的壁厚公式为： -液缸许用应力，材料40GrNiMoA查设计手册s=835MPa，n=4 -屈服极限 根据设计要求知 Pn-额定压力，Pn=15MPa d-液缸内径，d=80mm Pd-工作压力，Pd=1.25PN t3.6mm 由于在井下实际工作时，常常需要处理一些事故，要求液动增压器要承受极大的拉伸载荷，取拉伸载荷P=500KN （50吨） 计算： 加压液缸最小壁厚 D-液缸外径 D=89mm t8.04mm 综上所述，液动增压器液缸要能够承受50吨轴向位伸载荷，最小壁厚必须大于t=8.04mm，实际壁厚为9.5mm，满足使用要求。 （2）液缸内壁径向变形计算 由拉梅公式 u-径向变形 -泊桑比，=0.3 E-材料弹性模量，E=2.1105N/mm2 r1-液缸内半径, r1=35mm r2-液缸外半径, r2=44.5mm pb-计算工作压力，Pb=1.2515=18.75 计算表明，液缸受内压力后变形，尺寸从变化为对尺寸的配合性质没有大的影响。 3.1.2上中活塞的计算 （1） 确定活塞杆壁厚 因为上中活塞杆承受内压力较大，其材料为40CrNiMoA 所以查得机械手册中s=835MPa 安全系数n=4 则活塞杆最薄处壁厚 实际最薄处已经大于1.795mm，满足使用要求。 （2） 确定活塞杆的径向变形 由于活塞杆最薄处有配合，必须计算变形量大小，在活塞杆最薄处（D=36mm）变形量 -泊桑比，=0.3 E-材料弹性模量，E=2.1105N/mm2 r1-活塞小径，r1=20mm r2-活塞大径，r2=36mm Pb-计算工作压力，Pb=1.25Pn=1.2515 计算表明，活塞杆受内压力后变形，尺寸从变化为对尺寸的配合性质没有大的影响。 3.1.3下活塞杆（六方钻杆）计算 （1） 确定下活塞杆壁厚 下活塞杆材料为60Si2MnA 查得s=1372MPa n=4 =343MPa =343MPa 则下活塞最薄处壁厚 t1.23mm 考虑下活塞杆承受压弯的影响，壁厚要适当加厚。 下活塞杆实际最最薄处厚度为 6.5mm1.23mm 满足使用要求的。 （2）下活塞杆径向变形量 由于下活塞最薄处有配合，必须计算变形量大小，在下活塞最薄处（D=45mm），径向变形量： -泊桑比，=0.3 E-材料弹性模量，E=2.1105N/mm2 r1-活塞外径，r1=20mm r2-活塞外径，r2=45mm Pb-计