DG225型石油钻机大钩吊环座有限元分析
基于有限元分析的小型石油钻机拖挂机构优化设计
基于有限元分析的小型石油钻机拖挂机构优化设计YANG Zhi-tang【摘要】以小型石油钻机拖挂机构的车架作为研究对象,利用ANSYS软件进行车架的有限元建模,分析了车架的静力学特性及振动特性,得出车架的应力集中点以及车架的各阶振型和固有频率.利用有限元分析的结果,在满足车架最大应力的基础上,分别进行了基于应力上限的结构尺寸优化,以及基于最小变形的位置尺寸优化.优化结果表明,通过结构尺寸优化,可以得到最车架的最小质量,实现机构的轻量化.同时,通过位置尺寸优化,实现共振不可避免条件下的变形最小目标.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2018(000)010【总页数】5页(P43-47)【关键词】拖挂机构;车架;有限元分析;结构优化【作者】YANG Zhi-tang【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TE922大型石油钻机钻井深度大、采油量多，广泛应用于世界各大深层油田，对于地形平缓，油井孔较少且孔距较短的油田，该种钻机的适用能力较强。
但对于处在丘陵、山地、河川等地形的浅层油田，打孔井打在凹凸不平的地面上，且各孔间距较长，无论对钻机的运送还是装卸都带来了极大的困难[1]，并且大型钻机的装载过程尤为复杂，需要消耗大量的时间，因此，有必要开发出适用于复杂地形的小型可移动钻机。
小型可移动钻机将钻井设备集成在拖车带动的拖挂上面，拖挂机构在整个钻机机构中起到装载、运输、卸载作用，拖挂机构的车架是拖挂机构的主要组成部件，对车架的可靠性分析不仅关系到拖车的运输，而且还关系到钻机在打井过程中的作业安全性。
所以对拖挂机构车架的进行深入的结构分析和优化，在拖挂机构的设计中显得十分重要。
陈正[2]利用Solidworks软件建立了车架的三维实体模型，基于Ansys workbench软件进行了有限元分析，分析校核了车架在作业过程中的刚度和强度。
胡群[3]运用有限元方法对重型载货汽车带拖挂进行了静态分析，解决该拖挂行驶时车架角撑局部受力开裂问题。
石油钻井工考试：初级石油钻井工题库
石油钻井工考试：初级石油钻井工题库1、单选当安全卡瓦的丝杠销损坏时，（）用其他材料代替。
A.可以B.不能C.可以暂时D.一般不能正确答案：B2、单选QJ-5和QJ-5B型气动小绞车的最大起重量为（（江南博哥））。
A.9.8kNB.l4.7kNC.20kND.50kN正确答案：D3、单选国产汽油牌号是按照（）的高低划分的。
A.馏程B.蒸气压C.实际胶质D.辛烷值正确答案：D4、单选管钳的主要作用是用于外径较小或（）金属管件的紧螺纹和卸螺纹。
A.圆形薄壁B.圆形厚壁C.方形薄壁D.方形厚壁正确答案：B5、单选破坏钻井液中单位面积上的网状结构所需的（），称为钻井液的极限静切力。
A.最大切应力B.最小切应力C.最小压力D.最大压力正确答案：B6、单选固定设备时必须按规定的（）便螺栓紧固牢靠，零部件齐全，保证质量并注意安全。
A.力臂B.力矩C.力D.步骤7、单选感应式电磁刹车（电磁涡流刹车）的主要组成部分包括（）。
A.刹车主体B.控制系统C.电缆及支架D.上述三项正确答案：D8、单选滑轮不仅绕轴转动，而且滑轮本身随悬吊物体运动的滑轮是（）。
A.动滑轮B.定滑轮C.天车D.游车正确答案：A9、单选启动除砂器时，要先打开（）阀门和压力表阀门。
A.进液管线B.排液管线C.进气管线D.排气管线正确答案：A10、单选使用泡沫灭火器时，要一手握提环，一手托底边，将灭火器以（）的角度倾置并适当摇晃，使药液充分渴合。
A.30ºB.45ºC.60ºD.15º正确答案：B11、单选液压拔缸器的油缸行程为（）。
A.5mmB.l0mmC.35mmD.50mm正确答案：B12、单选当出现底流密度接近进口钻井液密度时，通常采用的处理方法是（）。
A.关小顶部阀门B.开大顶部阀门C.关闭顶部阀门D.关小底部阀门13、单选用（）把吊钳猫头绳固定在外钳尾部。
A.单扣结B.锁扣结C.死扣结D.压头绳扣或渔夫结正确答案：D14、单选XJFH-2/35气动小绞车开车后，要先空转（）。
多级压裂管柱可变径球座的有限元分析
多级压裂管柱可变径球座的有限元分析多级压裂管柱可变径球座是一种用于油田开采的重要装备，通过多级压力的控制，可以在井底形成高压液体喷射，破碎裂缝，提高油气开采效率。
在多级压裂管柱中，球座起着关键的支撑和密封作用，保证高压液体不泄漏，确保作业的顺利进行。
本文将对多级压裂管柱可变径球座进行有限元分析，探讨其结构特点和性能表现。
首先，我们需要建立多级压裂管柱可变径球座的有限元模型。
该模型包括球座、圆柱体和密封环等部件，通过建立合理的几何形状和材料属性，确定各部件之间的连接方式和作用力。
在建立模型时，需要考虑球座的变径特点，以及在压力加载下的变形和受力情况。
其次，需要进行力学分析，包括应力分析和变形分析。
在多级压力加载下，球座受到复杂的力学作用，包括径向挤压、轴向拉伸等力。
通过有限元分析软件，可以模拟不同加载条件下球座的受力情况，确定其最大应力和变形程度，评估其承载能力和稳定性。
接着，进行密封性能分析。
球座在使用过程中需要保持良好的密封性能，避免高压液体泄漏导致事故发生。
通过有限元分析，可以模拟球座与密封环之间的接触压力和变形情况，评估密封性能是否符合要求，提出改进建议。
最后，进行工艺优化分析。
通过有限元分析得到的结果，可以指导工程师对多级压裂管柱可变径球座的设计和制造进行优化，提高其性能和可靠性。
例如，可以针对应力集中部位进行加强设计，优化球座与密封环的配合，进一步提高其密封性能和承载能力。
总的来说，多级压裂管柱可变径球座的有限元分析是一种有效的研究方法，可以全面评估其结构和性能表现，指导设计和制造工作。
通过不断优化和改进，可以提高多级压裂管柱的工作效率和安全性，为油田开发提供有力支持。
石油钻井吊环设计及强度分析方法研究
工装设计130石油钻井吊环设计及强度分析方法研究张建（江苏如通石油机械股份有限公司，江苏南通226400）摘要：本文围绕石油钻井吊环设计，借助有限元分析方法，计算单臂吊环强度，并进一步计算相关危险界面强度，判断其是否满足ASMEⅧ校准要求，在不满足的情况下，则需要另外修改，直到满足强度要求。
关键词：石油钻井吊环；有限元分析法；石油钻采装备引言：针对吊环设计强度，具体校核方法包括疲劳断裂、下环体磨损损坏以及其他损坏等，改变吊环结构，可使呈现疲劳断裂损坏吊环进一步转变为磨损损坏。
因为吊环危险截面多为不规则形状，理论分析难度较高，而应用有限元分析方法，可有效实现吊环强度分析。
1.吊环结构与受力针对单臂吊环，其主要构成为大吊环、小吊环以及直杆。
大吊环、小吊环分别分布在两侧，由一根直杆进行连接。
大环端连接钩体，具体结构为曲梁、Y字梁、椎体。
小环端连接吊卡，具体结构为椎体、人字梁等。
就整体而言，下钻杆时主要呈现拉应力载荷受力状态。
针对吊环本体，受到拉应力影响，荷载分布也有所不同。
在大环端、小环端，因为存在形状不同的情况，受力状况也具有差别。
因此，以确保相关部件尺寸标准作为基础，强化吊环形状设计，可有效促进受力状态改变[1]。
吊环大环端主要由弧型刚性梁构成，该环体在最大额定载荷情况下，变形量产生相对较小。
在吊环小环端，吊环体全部载荷主要为人字梁承担，在既定弧度半径下，可避免环端出现变形情况，得以接触柔性弧度。
由于两臂主要受到拉应力而不是疲劳应力的影响，经人字梁刚度核算后，变形量高于环端变形量，应进一步判断小环端危险截面情况。
在实际工作中，吊环直杆主要受到拉应力影响，但是在运输中，弯曲应力作用较为显著。
在吊环受力的情况下，大环端、小环端、直杆体的受力点，均不处于同一直线下，受到弯曲应力影响，将会导致疲劳损坏，因此，可将椎体结构应用在两环、直杆交接处，将弯曲应力分散在直杆全身，以免出现局部疲劳情况。
2.吊环有限元分析2.1有限元分析方法模型建立针对单臂吊环有限元模型，吊环上下部吊耳、大钩以及吊卡、吊环中间杆规格分别为8mm、20mm以及30mm，具体单元、节点数量为72232、24497。
石油钻机的最大钻柱重量与最大钩载的区别要点
石油钻机的最大钻柱重量与最大钩载的区别钻井机械第一章石油钻机是指用来进行石油与天然气勘探、开发的成套钻井设备。
盘钻机是成套钻井设备中的基本形式,也称常规钻机。
此外,为适应各种地理环境和地质条件加快钻井速度、降低钻井成本、提高钻井综合效益,近年来世界各国在转盘钻机的基础上研制了各种类型的具有特殊用途的钻机,如沙漠钻机、丛式井钻机、顶驱钻机、小井眼钻机、连续柔管钻机等特殊钻机.现代钻机是一套大型的综合性机组,为了满足油气钻井的需要,整套钻机是由若干系统和设备组成的.本章从整体上,简要介绍关于钻机的基本概念和基本知识。
第一节钻井工艺对钻机的要求及钻机的特点一、钻井工艺对钻机的要求钻机设备的配置与钻井方法密切相关,目前,世界各国普遍采用的钻井方法是旋转钻井法。
即利用钻头旋转破碎岩石，形成井身；利用钻柱将钻头送到井底；利用大钩、游车、天车、绞车起下钻杆柱；利用转盘或顶部驱动装置带动钻头、钻杆柱旋转；利用钻井泵输送高压钻井液，带出井底岩屑，如右图显然，旋转钻井法要求钻井机械设备具有以下三方面基础能力：（1）旋转钻进的能力：钻井工艺要求钻井机械设备能为钻具（钻杆柱和钻头）提供一定的转矩和转速，并维持一定的钻压（钻杆柱捉用在钻头上的重力）。
（2）起下钻具的能力：钻井工艺要求钻井机械设备应具有一定的起重能力及起升速度（能起出或下入全部钻杆柱和套管柱）。
（3）清洗井底的能力：钻井工艺要求钻井机械设备应具有清洗井底并携带岩屑的能力，能提供较高的泵压，使钻井液通过钻杆柱中孔，冲击清洗井底，并将岩屑带出井外。
此外，考虑到钻井作业流动性大的特点，钻机设备要容易安装、拆卸和运输。
钻机的使用维修工作必须简便易行，钻机的易损零部件应便于更换。
钻机设备的配置和各种设备的工作能力、技术指标都是根据钻井工艺对钻机的以上三项基本要求确定的。
在钻机的基本参数中对转盘的转矩与功率、大钩起重及功率、钻井泵的许用泵压与功率提出了要求。
在这三组参数中，转盘的转矩，大钩的起重量，钻井泵的许用泵压，都是受到机件强度限制的。
钻井主要设备的基本组成及功用
八、钻机的辅助设备
（1）组成 由供电、供气、供水、供油、器材储存、防喷设施、钻
井液的配制、储存、处理设施及各种仪器仪表等组成。
（2）作用 满足钻井工艺的各种要求。
二、钻井主要设备的基本组成及功用
1、井架 2、天车 3、绞车 4、游动滑车 5、大钩 6、转盘
7、水龙头 （动力水龙头） 8、钻井泵 9、动力机 10、联动机
4、游动滑车
（1）组成： 由上横梁、滑轮 、滑轮轴、侧板 组、轴承、下提 环及侧护罩等组 成。
（2）功用：
与 天 车 组 成 游 动 系 统 。
5、大钩
（1）组成： 由吊环、吊环
销、吊环座、定位 盘、弹簧、筒体、 钩身、轴承及制动 锁紧装置等组成。
（2）功用：
是悬挂水龙头 和钻具；悬挂吊环 、吊卡等辅助工具 ，可起下钻具和下 套管；起吊重物， 安装设备或起放井 架等。
游动系统。
3、绞车
（1）组成： 由支撑系统、传动系统、控制系统、 制动系统、卷扬 系统、润滑及冷却系统等组成。
（2）功用： 是起下钻具和下套管； 控制钻压；上卸钻具螺 纹；起吊重物和进行其 他辅助工作。
伊顿水冷盘刹的应用
2000M钻机绞车
70D钻机绞车
JC50D
卷扬系统
（主滚筒、 副滚筒、各 种猫头等卷 绳装置）
动力设备
10、联动机
联动机是指由动力机至工作机的传动装置。
（1）组成： 由并车、倒车、 减速增扭、变速 变矩及方向转换 装置等组成。
（2）功用：是将动力机发出的动力分配给各工作机。
一、钻机的主要系统和设备有： 起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动 系统、控制系统、动力驱动设备、钻机底座、 钻机的辅助设备。 二、钻井主要设备有： 井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、 水龙头、钻井泵、动力机、联动机、固控设备 、井控设备等。
钻井主要设备的基本组成及功用
10、联动机
联动机是指由动力机至工作机的传动装置。 （1）组成： 由并车、倒车、 减速增扭、变速 变矩及方向转换 装置等组成。
是将动力机发出的动力分配给各工作机。 （2）功用：
一、钻机的主要系统和设备有： 起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动 系统、控制系统、动力驱动设备、钻机底座、 钻机的辅助设备。 二、钻井主要设备有： 井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、 水龙头、钻井泵、动力机、联动机、固控设备 、井控设备等。
（1）组成： 由绞车、井架、天 车、游车、大钩及钢丝 绳等组成。 （2）作用： 主要作用是起下钻 具、控制钻压、下套管 以及处理井下复杂情况 和辅助起升重物。
二、旋转系统
（1）组成： 由转盘、水龙头（动力水 龙头）、井内钻具（井下 动力钻具）等组成。
（2）作用： 其主要作用是带动井内钻 具、钻头等旋转、破碎岩 石，连接起升系统和钻井 液循环系统。
钻井设备
安全经验分享
钻井主要设备的基本组成
本章节介绍的主要内容有：
一、钻机的主要系统和设备 二、钻井主要设备的基本组成及功用
结束
钻井主要设备的基本组成
一部常用石油钻机主要由动力机、传动机、工作
机及辅助设备组成。要具有起下钻能力、旋转钻
进能力、循环洗井能力。
主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大
三、钻井液循环系统
（1）组成： 由钻井泵、地面管汇、立管、水龙头、钻井液配 制净化处理设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。 （2）作用： 主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。
四、传动系统
（1）组成： 由动力机与工作 机之间的各种传 动设备（联动机 ）和部件组成。 （2）作用： 是将动力传递并 合理分配给工作 机组。
DG系列使用说明书
DG系列大钩使用说明书兰州兰石国民油井石油工程有限公司2005年1月目 录前言1. 技术规范 (1)2. 结构说明 (1)3. 使用与维护保养 (2)4. 润滑 (3)5. 运输﹑保管 (3)6. 附表 (3)7. 附图 (4)图1 DG大钩图2 制动装置前 言DG大钩是石油钻机的提升设备之一，它和游车一起构成钻机提升系统的可动部分。
在钻井作业中，主要用于悬吊钻杆柱。
DG大钩能与符合API规范的相同（或相当）级别的游车﹑水龙头配套使用。
为了帮助广大用户对该系列产品的性能特点有所了解，以便正确合理地使用大钩，本说明书对大钩的技术规范﹑结构特点﹑使用及维护保养等分别作了比较详细的介绍。
所以，正确使用本说明书，对延长大钩寿命保证安全可靠性，提高生产效率都有着重要意义。
我公司为用户所需备件提供了大钩的《零件图册》,若用户需要请按大钩《零件图册》选订,并注明图号﹑名称。
每台大钩上均有出厂编号，若用户订购备件或查询有关事宜,必须指明大钩的型号和出厂编号。
厂家有权在任何时候更改大钩的型号或设计而不通知用户也不对用户承担任何义务。
兰州兰石国民油井石油工程有限公司推荐用户使用本公司产品的替换零件，使用非本公司的替换零件会使你的产品性能下降。
兰州兰石国民油井石油工程有限公司1.技术规范表1大钩技术规范2. 结构说明DG大钩的钩身、吊环、吊环座是由特种合金钢铸造而成。
下筒体、钩杆是由合金锻造钢制成，所以该系列大钩有较高的承载能力。
大钩吊环（1）与吊环座（3）用吊环销（2）连接，下筒体（8）与钩身（9）用左旋螺纹连接，并用止动块防止螺纹松动，钩身和筒体可沿钩杆（15）上下运动，筒体和弹簧座（17）内装有青铜衬套（16）和（19），以减少钩杆的磨损。
筒体内装有内﹑外弹簧（7﹑6），起钻时能使立根松扣后向上弹起。
轴承采用推力滚子轴承（18）。
DG大钩是完全按照API SPEC 8A规范设计制造的。
大钩装配好后开有液流通道的弹簧座把钩身和筒体内的空腔分为两部分。
天车游车大钩转盘解读
天车、游车、大钩、水龙头、转盘培训讲义2006年10月前言天车、游车、大钩、和转盘是钻机的重要部件。
为了使油田有关操作人员熟悉和掌握它们的使用维护方法，本讲义分别对它们作了介绍。
在使用时所需的关于配套设备（或部件的）结构参数和使用维护等项内容以及相关的资料，详见配套设备的使用说明书和其他有关的技术文件。
在使用这些设备以前，参与此项工作的管理人员、技术人员和操作者必须仔细阅读使用维护说明书及与这些设备有关的说明书和相关资料，了解并熟悉所有的细节，此外还要具备相应的安全操作知识和技能。
全部的管理工作和具体操作还应按照本系统、本单位相关的规章制度要求执行。
限于编者的水平和能力，讲义中可能会出现缺点和错误，恳切希望各位提出批评和建议。
目录第一章天车、游车和大钩概述 (1)第二章天车 (3)一、天车的类型和结构 (3)二、天车的维护与保养 (5)三、南堡项目天车介绍 (6)第三章游动滑车 (8)一、游车的类型和结构 (8)二、游车的维护与保养 (9)三、南堡项目游车介绍 (10)第四章天车和游车在使用、运输及贮存中应注意的问题 (12)第五章钻井大钩 (12)一、钻井大钩的类型和结构 (12)二、钻井大钩的维护与保养 (14)三、南堡项目钻井大钩介绍 (15)四、大钩使用、运输和贮存中应注意的问题 (17)五、组和式游车大钩介绍 (19)第六章转盘 (20)一、典型转盘的结构 (20)二、转盘的安装与使用 (22)三、转盘的维护与保养 (24)四、南堡项目转盘介绍 (26)五、运输与贮存 (28)第七章水龙头 (29)一、水龙头的类型和结构 (29)二、水龙头的维护与保养 (32)三、水龙头常见故障及处理方法 (34)第一章天车、游车和大钩概述钻机的起升系统担负着起下钻具、下套管以及控制钻头送进等工作，以辅助完成钻井生产。
为完成这些工作，可以采用不同的起升系统：机械滑车组、液压方式、杠杆或齿轮方式等，但到目前为止，机械滑车组是最广泛使用的方式。
钻井机械设备失效原因及修复技术
中国石油
四、绞车
钻井绞车主要失效原因及修复关键技术
1、各轴疲劳裂纹或弯曲
1、轴弯曲变形大于1mm或有裂纹 、断裂应换新
钻井 绞车轴
2、轴键槽磨损超过公差值，应 加宽或重新开槽使用
3、轴径配合处磨损小于0.15mm， 涂 抹 乐 泰 609 或 680 胶 ， 大 于 0.15mm更换新轴
中国石油
中国石油
三、水龙头
3.2、冲管总成的失效及修复
冲管更换 步骤
1 取下冲管卡簧取下上盘根盒，抽出冲 管，卸掉黄油嘴拿下下压盖。
2 将上下盘根盒里的密封圈、压套、隔 环、盘根取出,清洗干净。
3 新冲管、新盘根、隔环、上下盘根盒 内涂上黄油。
4 按先后顺序将盘根装入隔环，隔环装 入上下盘根盒，下盘根盒的密封压套用 螺钉固定。
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二、大钩
• 制动装置：由制动轮（17-6）、制 动轮轴（17-3）、掣子（17-7）、掣子 轴（17-1）、弹簧（17-2）和（17-4） 、壳体（17-5）等零件组成。它可在八 个均称的任一位置把钩身锁住，当把制 动轮轴（“止”端）的手把向下压时， 制动轮就嵌入大钩锁环的凹槽内，使钩 身不能转动；当把制动轮轴（“开”端 ）的手把向下压时，制动轮就脱出锁环 的凹槽并被掣子锁住，钩身就可任意转 动。制动装置用操作杆操作，此杆也用 来操作安全销体的掣子（9），以打开 安全锁体（11）。
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二、大钩
主要失效原因及修复关键技术
制动装置失效
制动装 置转动 不灵活 ，更换 新制动 装置
制动装 置处漏 油，更 换O型 圈
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三、水龙头
• 1 、功用：提升、旋转、循环。 • 2、结构
a、固定部分：壳体、提环、上盖 下盖、鹅颈管、提环和提环销六部分组成；
石油钻机采油设备组成结构系统介绍
作用：为绞车，转盘，钻井泵提供动力
组成：柴油机或柴油机发电机，电动机；
5.传动系统
作用：把柴油机或柴油机发电机组的动力分配到各个工作机组
组成：机械传动-减速，液力传动，并车和分动，变速等
电气传动-可控硅直流传动SCR/交流变频传动VFD
液压传动
6.控制系统
作用：指挥各系统协调工作。
组成：电，气，液控制管，线路，各种控制阀门，离合器；
在一个钻头周期内，大钩载荷变化分为三个阶段（下钻-钻进-起钻）。
全井周期：
指从开始钻井到完钻的全过程。
大钩载荷与井深成正比。
转盘载荷：
指钻井过程中转盘驱动钻具旋转是承受的扭转振动载荷；
另外，在起下钻过程中，转盘悬挂钻具重量或套管重量承受的静载荷。
特性：不稳定，随井深增加而增大。
钻井泵载荷：
钻井过程中钻井泵的泵压随井深增加而加大；
石油钻机组成介绍
石油钻机：
是用于石油天然气钻井的专业机械，是由多台设备组成的一套联合机组。
主要包括动力机组，动力传动机组，提升设备，旋转设备，循环设备，
仪器仪表及控制系统等
石油钻机组成：十大部分
1.起升系统：
作用：起下钻具，下套管，控制钻进;
组成：绞车（主滚筒，辅助滚筒，主刹车，辅助刹车）；
游动系统（天车，游动滑车，钢丝绳）；大钩；井架
2.旋转系统
作用：旋转钻具（在钻压作用下旋转钻具破碎岩石）
组成：转盘；水龙头
3.循环系统
作用：循环钻井液以连续高效钻井
钻井液的主要作用：
及时清除井底破碎的钻屑并将钻屑携带至地面，冷却钻头，稳定井壁，控制地层压力等。
循环系统组成：钻井泵，高压管汇（地面管汇，高压立管）
钻机八大系统组成及作用
钻机定义石油钻井的地面配套设备称为钻机，石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合工作机组。
钻机八大系统（1）起升系统组成：天车、游车、大钩、绞车、滚筒、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等井口工具。
作用：下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。
（2）旋转系统组成：转盘、水龙头、钻头、钻柱。
作用：保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。
（3）循环系统组成：泥浆泵、地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备。
其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等。
作用：从井底清除岩屑；冷却钻头和润滑钻具。
泥浆泵号称钻机的“心脏”泥浆的循环流程：泥浆泵－地面高压管汇－立管－水龙带－水龙头－钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）－钻头－环形空间－地面排出管线－固控设备－泥浆池－泥浆泵起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组（4）动力系统组成：柴油机、电动机。
作用：为整套机组（三大工作机组及其他辅助机组）提供能量。
（5）传动系统组成：联轴器、离合器、变速箱、皮带传动、链条传动等装置作用：把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘（三大工作机）（6）控制系统组成：机械控制、气控制、电控制和液控制等。
作用：控制各系统、设备按工艺要求进行。
司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。
（7）钻机底座系统组成：钻台底座、机房底座。
作用：支撑和安装各钻井设备和工具，提供钻井操作场所，方便钻机设备的移运。
（8）辅助设备系统组成：供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备及辅助起重设备等。
带有大钩载荷测量功能的石油钻机天车导向轮[实用新型专利]
![带有大钩载荷测量功能的石油钻机天车导向轮[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f12132bb77232f60dccca136.png)
专利名称：带有大钩载荷测量功能的石油钻机天车导向轮专利类型：实用新型专利
发明人：宋超,魏双会,张建,成斌,朱本温,孙占广
申请号：CN201720251110.4
申请日：20170315
公开号：CN207175255U
公开日：
20180403
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种带有大钩载荷测量功能的石油钻机天车导向滑轮，它包括导向滑轮、装配在导向滑轮上的轴承，所述轴承的轴心孔中安装有销轴式传感器，销轴式传感器的两端固定在支座上，销轴式传感器的两端设有轴端盖，销轴式传感器与远程控制中心相连接。
本实用新型在使用时，通过固定在导向滑轮上的销轴式传感器来测量天车导向轮处的钢丝绳所承受的拉力，并将数据传输给控制中心，控制中心根据测量结果，通过快绳拉力与钩载的关系进行换算，得到精确的大钩载荷。
测量数据准确，可靠度高。
申请人：兰州兰石集团有限公司,兰州兰石能源装备工程研究院有限公司
地址：730050 甘肃省兰州市兰州新区昆仑大道西段516号
国籍：CN
代理机构：甘肃省知识产权事务中心
代理人：马小瑞
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基于有限元的JJ225/43-K型井架承载能力分析
基于有限元的JJ225/43-K型井架承载能力分析作者：余利徐小兵韩兴来源：《科技资讯》 2012年第7期余利1 徐小兵1 韩兴2(1.长江大学机械工程学院湖北荆州 434000; 2.北京康布尔石油技术发展有限公司北京 100000)摘要:基于ANSYS建立了JJ225/43-K型井架的有限元分析模型,分别进行了在最大钩载及风载、立根载荷、自重的组合作用下JJ225/43-K型井架的计算分析。
应用ANSYS软件建立了井架模型,对模型施加不同载荷,分析得出井架最大应力部位,据此推断井架的极限载荷。
运用模型修正理论结合现场实测的应力应变数据,对井架的仿真模型进行了修正,得出了井架的极限载荷数据,实现了对井架的承载能力的评定。
关键词:井架有限元承载能力结构分析安全评估中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0068-021 JJ225/43-K型井架JJ225/43-K型井架钢结构总高43m,这种井架前扇敞开,整个井架本体由数段构架组成,各段均为焊接结构,段与段之间采用销子或螺栓联结。
这种井架一般都可采用水平分段拆装,整体起放和分段运输的方法;拆装方便、迅速、安全。
井架为钢结构总高43m,分为上段、中上段、中段、中下段、下段。
其各段截面如表1。
下段横撑:方钢340×250×16;下段斜撑:H型钢340×250×9×14。
井架材料为Q235,弹性模量E为206GPa,泊松比为0.3密度为7830kg/m3,屈服强度为235MPa。
最大设计钩载为2250kN,5×6轮系。
井架钢结构各段与各杆件之间焊接可靠,处理为刚性连接;工作时底部与支座间的销联接简化为铰支座;忽略二层台、天车、人字架及底部连接等附属结构的影响。
2 计算工况2.1 此井架的计算工况有2种(1)井架最大额定静负荷2250kN(5×6 轮系),不考虑自重、风载、立根载荷及各种设备的作用,JJ225/43-K型井架的计算与分析。
作业大钩销轴锁合方式的分析与改进
作业大钩销轴锁合方式的分析与改进
赵勇
【期刊名称】《胜利油田职工大学学报》
【年(卷),期】2006(020)004
【摘要】作业大钩作为原油开采过程中的重要工具之一,主要用于修井时起吊油管、抽油杆,适应与油田中、小修的需要,并且可与修井机、通井机、小型钻机等配套使用.其质量性、安全性的好坏直接影响作业施工,在一定程度上制约了原油生产任务
的完成.在实际生产中由于使用频繁,大钩承受较大的负荷,曾出现过大钩与中心杆的连板与销轴锁合部位脱节的现象,大钩钩头由高空坠落(钩头质量为52kg),存在着严重的不安全事故隐患,同时延误了作业施工,影响了原油生产.
【总页数】3页(P72-74)
【作者】赵勇
【作者单位】胜利石油管理局井下作业二公司准备一大队,山东,东营,257051
【正文语种】中文
【中图分类】TE923
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DG系列大钩
DG系列大钩使用说明书兰州兰石国民油井石油工程有限公司2006年1月兰州兰石国民油井公司DG系列大钩中文使用说明书前 言DG大钩是石油钻机的提升设备之一，它和游车一起构成钻机提升系统的可动部分。
在钻井作业中，主要用于悬吊钻杆柱。
DG大钩能与符合API规范的相同（或相当）级别的游车﹑水龙头配套使用。
为了帮助广大用户对该系列产品的性能特点有所了解，以便正确合理地使用大钩，本说明书对大钩的技术规范﹑结构特点﹑使用及维护保养等分别作了比较详细的介绍。
所以，正确使用本说明书，对延长大钩寿命保证安全可靠性，提高生产效率都有着重要意义。
我公司为用户所需备件提供了大钩的《零件图册》,若用户需要请按大钩《零件图册》选订,并注明图号﹑名称。
每台大钩上均有出厂编号，若用户订购备件或查询有关事宜,必须指明大钩的型号和出厂编号。
厂家有权在任何时候更改大钩的型号或设计而不通知用户也不对用户承担任何义务。
兰州兰石国民油井石油工程有限公司推荐用户使用本公司产品的替换零件，使用非本公司的替换零件会使你的产品性能下降。
兰州兰石国民油井石油工程有限公司目 录前言1. 技术规范 (1)2. 结构说明 (1)3. 使用与维护保养 (2)4. 润滑 (3)5. 运输﹑保管 (3)6. 附表 (3)7. 附图 (4)图1 DG大钩图2 制动装置1.技术规范表1大钩技术规范2. 结构说明DG大钩的钩身、吊环、吊环座是由特种合金钢铸造而成。
下筒体、钩杆是由合金锻造钢制成，所以该系列大钩有较高的承载能力。
大钩吊环（1）与吊环座（3）用吊环销（2）连接，下筒体（8）与钩身（9）用左旋螺纹连接，并用止动块防止螺纹松动，钩身和筒体可沿钩杆（15）上下运动，筒体和弹簧座（17）内装有青铜衬套（16）和（19），以减少钩杆的磨损。
筒体内装有内﹑外弹簧（7﹑6），起钻时能使立根松扣后向上弹起。
轴承采用推力滚子轴承（18）。
DG大钩是完全按照API SPEC 8A规范设计制造的。
LS-NOW大钩
• 润滑 • 大钩安全定位装置的定位盘，安全销体的销轴﹑ 顶杆、制子用油枪注入锂基润滑脂（1#冬季）﹑ （2#夏季）润滑，每周一次。 • 筒体内轴承﹑衬套等用L-AN32机油润滑，注油量 约为5升，加油时大钩应空载荷并处于垂直状态， 同时打开筒体上的两个油孔，干净的机油从一个 加油孔注入，直到油位到达对面的油孔位置。
产生问题的原因
起放井架时制动轮没有 打开 起放井架时制动轮没有 打开 制动轮轴弯曲，弹簧疲 劳断裂或弹簧挂钩开脱 及使用问题 老化或磨损 密封圈老化或加油过多 缺油或未加油 顶杆过紧.或顶杆油漆未 清除
问题处理的方 法
更换锁环 补焊或更换制动轮 修理或更换制动轮 轴，检查自锁或更 换弹簧 更换 O型密封圈 更换上筒体密封圈 和正确的加油方法 修理上.下衬套并 加油 处理方法1.2.3.
• 筒体的上部装有安全定位装置，该装置由安装在筒体上端 的6个弹簧和定位盘组成。当提升空吊卡时，定位盘与吊 环座的环形面接触，借助弹簧在环形面之间产生的摩擦力， 来阻止钩身的随意转动。这样可以避免吊卡转位，便于井 架工操作。当悬挂有钻杆柱时，定位盘与吊环座脱开，不 起定位作用。钩身就可任意转动，不会发生转动游车的倾 向。 • 大钩的转动锁紧装置，可以在8个匀称布置的任何一个位 置把钩身锁住。当把“止”端的手把向下拉时，制动轮就 嵌入大钩锁环的凹槽内，使钩身不能转动；当把“开”端 的手把向下拉时，制动轮就脱出大钩锁环的凹槽并被掣子 锁住，钩身就可任意转动。
大钩的使用与维护保养
为使大钩长期无故障工作，应及时正确的进行保养。 大钩在开始使用前及使用期间都应经常进行检查，若有不 正常的情况必须立即排除，使用前主要检查项目有： • 吊环销两端的开口销是否牢靠。 • 副钩上的螺钉是否拧紧。 • 制动装置﹑安全销体的制子是否灵活﹑可靠。 • 用手转动钩身是否灵活。 • 定位盘﹑销轴﹑顶杆﹑制子的润滑情况。 • 筒体内机油的油位﹑油质情况。 • 大钩在水平及垂直位置时，各密封处有无渗漏油。
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Ｄ Ｇ２ ２ ５型 石 油钻机 大钩 吊环 座 有 限 元 分析 ＊
马 世 榜 ， 黄 荣 杰 ， 冯 庆 东 ～ ，张林 海
（ １ ． 南 阳 师 范 学 院 机 电工 程 学 院 ， 河 南 南阳 ４ ７ ３ ０ ６ １ ； ２ ． 南 阳理 工 学院 机 械 与 汽车 工程 学 院 ， 河 南 南阳 ４ ７ ３ ０ ０ ４ ；
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试 验
研 究
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中 图分类 号 ： Ｔ Ｅ ９ ２ ３ 文献 标志 码 ： Ａ
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构 关 系和 加载 方 式 。针 对 额 定载荷 和 ２ ． ７ ９ 倍 额 定 载荷 这 ２种 工 况 ， 应 用 ＡＢ ＡＱＵＳ有 限元 分析 软 件 ， 分
别计 算 了 吊环 座在 额 定载 荷和 超 负荷 条 件 下 的应 力状 况 ， 分 析 了 吊环 座 的应 力分 布 规律 ， 显 示 了 ２种 工 况下 吊环 座主 体 的安 全 区域 ， 结果表 明 ， 吊环 座 是安 全 的 。 关键词 ： 大钩 ； 吊环座 ； 有 限元模 型 ； 应 力分析
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３ ． 南阳二机石油装备（ 集 团） 有 限公 司 ， 河 南 南阳 ４ ７ ３ ０ ０ ６ ）
摘 要 ： 为保 证石 油钻 机 大钩 吊环 座 的质 量及安 全 ， 并提 高其 设计 效率 ， 应 用 ＵＧ 软 件 建立 了 Ｄ Ｇ２ ２ ５ 型石 油钻 机 大钩 吊环 座 的三 维 实体 模 型 ， 按 照 ＡＰ Ｉ Ｓ ｐ ｅ ｃ ８ Ｃ规 范要 求和 材料 的抗拉 性 能试 验数据 ， 确 定本
ａ ｎ ｄ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｌ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｄ ａ ｔ ａ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｉ ｖ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ａ ｒ ｅ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗｏ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ
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