35kV C-GIS环氧树脂外锥套管残余应力检测研究

环氧树脂浇注外锥套管在柜式气体绝缘开关设备中发挥载流导体和高压对地绝缘与支撑的关键作用,但工件内部残余应力与复杂的机械载荷叠加使外锥套管在运行工况下频繁发生开裂、击穿甚至解体等绝缘故障,严重威胁变配电系统安全稳定运行。文中以35 kV柜式开关设备外锥套管为研究对象,对比研究了超声法与钻孔法对其残余应力的检测效果,利用局部放电与抗弯试验验证了残余应力对工件运行可靠性的影响。主要结论如下:基于声弹性效应的残余应力检测方法发现环氧树脂外锥套管残余应力分布在-50~20 MPa。钻孔法检测结果表明外锥套管次表面残余应力分布为-7.5~7.6 MPa,与超声纵波法检测的残余应力检测位点一致,但是受钻孔深度影响,该方法具有一定限制。残余应力的存在使环氧树脂绝缘件机械重载运行后的局部放电量有所增加,使其机械强度大幅下降。因此需要严格控制环氧树脂绝缘件浇注工艺并开发残余应力检测方法。

钻柱扭矩测量方法研究

钻井过程中扭矩参数的精确测量一直是钻井工程中的一大难题,长期以来人们一直在探索。目前国内外有关钻柱扭矩测量的方法与研究工作有了较大的进展。概括介绍了钻柱扭矩测量的国内外发展状况,并在此基础上进一步介绍了方补心扭矩仪及井下马达电流测量扭矩的原理及优点,提出了通过测量扭矩来判断钻柱扭转振动的强烈程度。与此同时,方补心扭矩仪的成功研制基本解决了长期困扰钻井界的钻柱扭矩测量问题。

阶梯形螺杆衬套副的设计及有限元分析

针对目前空气螺杆钻具的核心部件——螺杆衬套副仍采用液动螺杆钻具的等导程、等横截面结构,在工作过程中会加速衬套橡胶老化,缩短螺杆钻具寿命等问题,设计了阶梯形变容积螺杆衬套副,并进行了算例设计。计算结果表明,螺杆钻具从入口端至出口端等效应力、接触应力逐渐加大;衬套副等效应力、接触应力随着过盈量的增大而增大。螺杆衬套副磨损量随着过盈量的增大而增大,但过盈量越小,密封效果也随之变差,一般取过盈量为0.5 mm。可通过改变衬套副几何尺寸来改变输出特性参数,从而适应不同钻头及不同地质条件的要求。

ADAMS宏命令在钢丝绳式冲击钻机虚拟样机建模中的应用

在ADAMS中进行冲击钻机多体动力学仿真,对于刚性物体和小变形的柔性物体有相应的模块处理,可以直接建模,而对于绳索类等大变形物体无法实现直接建模。针对绳索类物体直接建模困难的问题,利用ADAMS的二次开发功能宏命令,采用轴套力连接方法,成功建立冲击钻机钢丝绳与冲击钻具耦合系统模型,并对该模型进行了虚拟样机仿真分析,得到的结果反映了冲击钻具的实际运动规律。

深水水上防喷器钻井系统高压套管隔水管强度分析

深水水上防喷器钻井系统已得到一定程度的现场应用,可节省作业费用。但由于该系统具有采用高压小直径套管代替常规大直径隔水管、防喷器组放置水面以上采用应力短节缓解高压隔水管应力等特点,需要分析高压隔水管的强度。根据材料力学理论,建立了高压隔水管的准静态力学分析模型和内外压力计算模型。通过对高压隔水管的力学性质及内外压强度的分析发现,高压隔水管的下部应力节底部的偏移程度对隔水管的弯曲变形和弯曲应力影响不大;在选择应力节时,上部应力节的转动刚度可以小于下部应力节的转动刚度;在高压隔水管内压强度设计时应重点考虑高压隔水管接近海面段所受到的等效内压力,在该段提高管材钢级或增大壁厚。

套管钻井专用设备和仪器的配套

在分析大庆油田补心通径小、套管钳只有主钳不能卸扣、扭矩仪测量不精确、测斜仪不能在套管内测量等不适应套管钻井技术的基础上,配套了380 mm转盘方瓦和补心、主背同机套管钳、应变片式转盘扭矩仪以及多级自浮式测斜仪。现场试验表明,所配套的设备和仪器能够满足套管钻井使用要求。

多头螺杆钻具等壁厚定子衬套的性能分析

研究了多头螺杆钻具定子及其衬套的变形规律和应力分布,对其应力和应变的分布情况作了理论分析;研究了静压和压差耦合作用(实际工况)下,定子与转子啮合引起橡胶衬套的变形和应力的变化。对等壁厚定子及其衬套进行有限元分析,并与常规定子衬套的有限元结果对比,得出了其力学性能和密封性能优势的量化。结果表明:均匀压力下,等壁厚衬套的法相变形比常规衬套减小约50%且变化均匀;静压和压差耦合作用下,等壁厚定子衬套比常规定子衬套的临界接触压力大,减小速度慢;提高了螺杆钻具的工作性能和密封能力,为等壁厚定转子的优化设计提供了理论基础。

自动走刀钻套设计

普通车床上钻孔,把钻头安装在车床尾座的套筒内,由手动加工完成,劳动强度大,进给速度不均匀。在此设计了一种简便实用的钻套,用于普通车床上孔的加工,可以进行孔的自动进给,解决了普通车床用手动加工孔时的难题。

液压松紧型夹持器卡瓦的受力分析及强度校核

ZY系列全液压钻机大多采用液压松紧型夹持器,在煤矿井下钻孔施工过程中,夹持器卡瓦多次发生断裂事故,影响钻进效率和钻孔质量。以ZY-1250型钻机为例,对其夹持器卡瓦进行了受力分析和计算,并进行了强度校核,得出产生问题的力学原因并提出了改进方向。

摇臂两斜孔钻夹具的设计与分析

介绍了一种用来在钻床上加工两斜孔及倾斜台阶面的夹具设计。对夹具的工作原理、结构特点、夹紧力、定位误差计算、导向误差计算进行了分析。实践证明该夹具解决了斜孔和斜面加工精度和位置难保证的难题,设计的快卸夹紧装置,使得加工中动作迅速,定位准确、可靠,节约了成本与时间,产量大幅度提高,一定程度上满足了市场的需求。

地质钻探中孔内复杂情况对策探析

在地质工作中,钻探是一种直接有效的手段,它可以为地质工作取得第一手资料。钻探工作中经常遇到很多复杂的地质状况,如：地层渗漏、孔壁塌陷、钻孔缩径等。在钻探过程中,经常会发生卡钻、埋钻事故,这是由孔壁地质结构的不稳定所造成的。如果不能及时处理这些情况,孔内发生事故的概率就会增大,如果处理时间过长,钻孔报废的可能性就会很高,这就造成了资源的浪费。钻探取心的过程必须快速、安全、准确地完成,“预防为主,防治结合”的原则就要在钻探设计初期被采用。本文以国内某些金矿区为实例,通过对复杂地层性质的分析,总结出钻探工作中采用套管以及护壁堵漏的一种新的钻探方法。

螺杆钻具定子衬套收缩变形数值仿真方法

针对螺杆定子衬套热成型加工中冷却过程引起的橡胶衬套收缩问题进行研究,分析了影响衬套截面收缩变形的关键因素。在传统的线性收缩模型和自由收缩模型理论的基础上,提出了一种新的定子衬套收缩变形数值仿真方法,建立了能够准确模拟橡胶衬套收缩变形的仿真模型。采用三坐标测量仪获得的实例测量数据对建立的数值模型进行验证,并与传统收缩模型的计算结果进行误差对比分析。结果表明:建立的定子衬套收缩变形仿真模型计算得到的衬套廓线与实测廓线吻合情况较好,其误差大幅降低,具有良好的应用效果。

多个凸台形体头盔外壳成型钻模的设计与制造

对于具有多个凸台形体头盔外壳成型模的结构,为了避免出现聚胶、脱胶和气泡等缺陷,成型模必须在具有凸台形体处采取刚性压块的结构。这样,通过橡胶袋充入的压缩空气作用于刚性压块,刚性压块又将压力传递给头盔外壳壁。利用刚性压块与成型模型腔之间的均匀间隙,可将壁中空气和多余粘接剂通过钻套孔排出模腔,以达到无聚胶、无脱胶和无气泡等壁厚的头盔外壳。为了避免壁厚出现皱褶缺陷,可将玻璃布剪开成若干条缝,以实现玻璃布搭接的形式而成型橄榄球形状。实践已经证明这种模具结构和裱糊的方法,是能够成型合格的头盔外壳。

水下井口套管悬挂器偏磨事故预防技术

为了防止半潜式钻机施工过程中水下井口套管悬挂器及其连接短节发生偏磨,破坏油气井的完整性,以海上高温高压探井M井钻井过程中?273.1mm套管悬挂器及其连接短节发生严重偏磨事故为例,分析了作业时海况、钻井平台偏离井口的程度、隔水管挠性接头是否扭卡和套管悬挂器耐磨补心的内径等可能造成套管悬挂器偏磨的因素,结合有限元软件计算结果,提出了以精确监测钻井平台偏离井口程度和选用与套管内径一致的套管悬挂器耐磨补心为主的预防技术措施。M井填井侧钻及后续的11口井进行钻修井、弃井作业时,4台半潜式钻井平台在施工中严格采取相应的预防技术措施,套管悬挂器及连接短节未发生明显偏磨。现场应用表明,预防技术能够有效保护水下井口套挂悬挂器,保证油气井的完整性。

Ⅴ型发动机气门挺杆孔加工组合机床设计

针对曲轴箱上挺杆孔直径小、位置深、尺寸精度高,各孔加工精度相同等特点,设计了工序比较集中的三工位钻扩铰组合机床,利用三工位转塔头实现钻、扩、铰三工步的转换,节约生产成本,避免定位误差;利用一套夹具装置对工件实行一次快速定位夹紧,避免了工件的重复定位误差;采用悬挂式活动钻模板,解决了细长刀杆刚度不足问题和刀具的定位、导向问题。利用该机床可实现工件快速装卸和可靠定位夹紧,可自动完成三个工位的工作循环,劳动强度低,生产效率高。

钻套磨损公差及使用寿命的确定

通过对钻套磨损的分析 ,给出了钻床夹具设计中钻套磨损公差及使用寿命的确定方法。

钻井泵中心拉杆密封装置的结构改进

针对钻井泵中心拉杆原有密封装置结构易失效的问题, 通过改进结构, 增加浮动套机构, 减少磨损, 延长了密封圈的使用寿命。

径向钻孔夹具结构改进

针对我公司套筒类零件径向盲孔钻削问题,设计了一种专用径向钻孔夹具,通过改进零件的装夹方式和钻孔时径向进给机构等优化措施,解决了套筒类零件径向钻孔后需堵焊并修磨外形造成的生产流程长、加工效率低下的难题。

螺杆钻具马达配合过盈参数设定分析

为了解决螺杆钻具工艺参数设计不准确的问题,开展马达配合过盈量合理设定研究。利用Abaqus软件进行环境温度模拟,研究定子衬套的热应力分布和位移变化规律。结合整机测试,分析过盈量对钻具机械性能的影响。通过马达配合过盈数据现场测试,研究橡胶收缩率与定子衬套尺寸之间的关系。研究结果表明:环境温度越高,定子衬套的热应力和形变位移就越大。橡胶材料属性、硫化工艺、车间环境温度都会导致定子橡胶收缩变形,影响马达配合过盈参数的设定。在满足马达密封性的前提下,定转子采用间隙配合方式时钻具的输出性能表现更好。

蒲石河抽水蓄能电站主进水球阀枢轴轴套更换

抽水蓄能电站主进水球阀动作频繁,枢轴轴套设计合理为球阀可靠稳定运行奠定基础。蒲石河抽水蓄能电站2#和4#主进水球阀枢轴轴套为普通铜轴套,由于厂家设计制造缺陷,易导致枢轴轴套破碎。论文主要介绍了球阀枢轴轴套更换施工方法,重新加工球阀轴套注油孔,为同类型球阀枢轴轴套更换提供借鉴和参考。