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游动滑车结构设计及强度4632299永利皇宫网址_首页欢迎您

发布于:2022-06-16 20:30
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      游动滑车,是钻机起升系统的重要组成部分。它与天车、大钩、水龙头等配套使用。在钻井过程中,主要用于悬吊和起下钻柱杆、更换钻头、下套管等作业。目前广泛使用的YC450游车基本上都是PSL1级,且结构形式基本相同,大多采用在受力侧板上焊接耳板的结构,焊缝多采用角焊缝。这种结构易于满足API 8C PSL1级对焊缝的磁粉探伤要求,且不需进行超声波探伤。而API 8C PSL2级要求所有的焊缝需进行磁粉及超声波探伤,受探伤条件要求,焊缝尽可能采用全熔透焊缝,而对于游车侧板而言,钢板厚度较大,实现全熔透焊缝比较困难,焊接费时费力,焊缝质量很难保证,焊缝的超声波探伤不易实现,也不能满足API 8C PSL2级质量要求。
      基于此,对常规游车的结构进行了改进,设计完成了符合API 8C PSL2级质量要求的新型游车结构,建模有限元分析计算结果表明,强度满足ASME规范要求。
      YC450游车结构主要山吊梁、滑轮、滑轮轴、左侧板组、右侧板组、提环座、连接销、提环、提环销等组成。
      最大钩载:4500kN;滑轮数:6;滑轮外径;钢丝绳直径:38 mm;外形尺寸(长x宽x高:3110 mmx1600 mmx920 mm;理论重量:8709 kg。
      新型YC450游车摒弃了侧板焊接耳板来连接主要受力零件的结构,采用高强度材料的整体铸造的提环座结构,提环座安装在左右侧板组之间下部,用2个连接销贯穿侧板组牢固地连接,提环销的一端用开槽螺母及开口销固定,方便拆卸。提环上2个提环销牢固地连接在提环座上。提环与大钩连接部分的接触表面半径符合API规范。提环销的一端用开槽螺母及开口销固定,当摘挂大钩时,可以拆掉游动滑车的任何1个或2个提环销。这种结构不但保证了游车整体结构的稳定性,而且更易于进行磁粉和超声波探伤,满足API 8CPSL2级要求。
      该YC450 游车滑轮轴采用空心光轴结构,两端用压板压紧,螺栓紧固。结构简单,加工方便、经济。而在轴纵向中心部位钻有6个润滑通道,与6个轴承的单独润滑油道相对应连通。这种润滑方式结构简单,实现了轴承的独立润滑,保证了游车在使用过程中良好的润滑效果,大大减少了游车的检修维护周期。
      为防比泥浆等污物进入游车内部,在游车两侧装有护罩。护罩通过护罩销及丝堵与左右侧板连接起来。为防钢丝绳跳绳,在左右侧板组上还焊有下护板,保证钢丝绳安全工作。
      根据API 8C规范的相关规定,该游车的主要承载件有:左右侧板组,滑轮轴,提环座,提环,提环销,滑轮。山于吊梁等其他附件在游车分析中不承受主要载荷,故在此将其做一些简化处理。UG NX软件在建模过程中有其特殊的灵活性和便利性,故通过该软件对YC450游车建立三维模型。而后将此三维模型导入ANSYS分析软件进行整体受力分析,再采用ASMEV10标准对分析结果进行判定。根据ASME规范中的应力分类理论,应力云图中最大应力点的等效应力是山一次薄膜应力、一次弯曲应力、二次应力和应力集中引起的峰值应力肴加而成。危险截面为过最大应力点、沿破坏趋势最明显的截面,此截面的薄膜应力、弯曲应力、薄膜应力+弯曲应力和总应力应分别满足公式要求。
      将YC450游车主要承载件在装配模式下进行4632299永利皇宫网址_首页欢迎您,该游车为左右对称结构,为了减少计算单元,减少解方程的个数,节省计算时间,取1/4模型进行分析计算。其中,实体网格划分选用三维实体单元SOLID186,SOLID187,在互相接触的部位采用接触单元CONTA174,TARGE170。网格划分后共划分单元数为41886,节点数为158949。对有限元模型进行检查,显不无失败单元,所以网格划分成功。


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