机械式复合冲击器的工作特性分析

作     者：孙养清 易先中 万继方 易军 吴霁薇 刁斌斌 陈志湘 Sun Yangqing;Yi Xianzhong;Wan Jifang;Yi Jun;Wu Jiwei;Diao Binbin;Chen Zhixiang

作者机构：长江大学机械工程学院湖北省荆州市434023 湖北省智能油气钻采装备企校联合创新中心 中能建数字科技集团有限公司 中国石油大学(北京)石油工程学院 扬州华元油气技术有限公司 

基　　金：国家自然科学基金项目“地面旋转导向钻井新方法及其控制机理”(51974035,U1262108,U1762214) 湖北省重点研发计划项目“智能钻井多维动力集成钻具研发及应用”(2020BAB055) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2024年第52卷第6期

页      码：29-37,108页

摘      要：常规冲击器采用的水力脉冲方法存在的冲蚀问题对冲击器的工作寿命影响较大。为此,提出一种机械举升及碟簧蓄能冲击方法并设计了一种机械式复合冲击器,通过实例模型验证了机构的可行性,在此基础上采用理论计算与数值分析相结合的方法对其压缩蓄能、扭冲、轴冲特性展开分析。研究结果表明:在10~100 MPa轴向压缩下,数量为11的碟簧组其总变形量增长率是数量为5的碟簧组变形量的约2.66倍,但其等效应力曲线特性相近;扭冲特性与径向冲击力成正比,下轴体端面总速度和总变形量与冲击力均呈线性相关,4对扭转冲击力作用的端面总速度约是2对的2.54倍;摆线轨迹线的举升座在30 r/min的运动状态下,12 mm冲程的最大冲击速度为0.2 m/s,最大冲击加速度为5.6 m/s^(2),为防止冲击过程接触应力过大需合理选择冲程大小,可通过增加扭冲对数、提高组合碟簧数量来增强冲击特性。研究结果可为复合冲击器的设计选型提供理论支撑。

主 题 词：复合冲击器 机械式 轴向冲击 扭转冲击 冲程 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2024.06.004

馆 藏 号：203128250...