不同微造型内表面的钻井泥浆泵缸套的有限元分析

【摘要】在石油工业的生产中，随着油气资源开采范围的不断扩大以及钻探技术的进步，对钻探设备的质量和耐用程度有了更为高的要求。钻井泥浆泵是钻井生产中的重要机械之一，缸套又是其中的易磨损件，每隔数个工作周期都有相当数量的缸套由于受到高压载荷和磨损导致破坏，进而被拆卸与更换。因此，为了保证泥浆泵的可靠性，保持较高的生产效率，对缸套的磨损失效情况、提高缸套的耐磨性能等相关问题的研究十分有必要。本文基于有限元的方法，首先分析了钻井泥浆泵缸套的磨损机理及失效情况，讨论了提高其耐磨性的主要方法；然后以不同微造型与耐磨性的关系为切入点，将微造型结构的概念引入到缸套内表面的设计当中。研究针对两种不同结构的微造型内表面的缸套，利用CAE平台的AltairHyperWorks和ABAQUS等软件为工具对模型进行计算机辅助试验与有限元分析计算，分别模拟出了缸套内套在相同工作状态下的应力、应变分布情况以及热结构特征，近而比较两种微造型内表面的缸套与未经过微造型的原缸套的耐磨性；最后对缸套进行了强度校核、探讨了疲劳寿命分析方法，为微造型表面加工与微观形貌技术在钻井泥浆泵缸套上的应用提供了一定的理论借鉴。分析结果表明：在相同工作状况下，选取的两种微造型内表面缸套耐磨性能要优于未经微造型的普通缸套，其中凹沟槽结构的微造型内表面缸套的耐磨性能最优。
【作者】张锟；
【导师】郭占斌；
【作者基本信息】黑龙江八一农垦大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】泥浆泵缸套；微造型；有限元；耐磨；

【参考文献】
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