课程文献中心 更多>>

关键词： 卡压式管接头   偏心   偏折  

摘要： 为研究管道几何偏心和偏折状态对卡压式管接头处流动和损失特性的影响,应用三维数值仿真方法对比分析基础算例、偏心算例和偏折算例的流动特性,采用Q准则值方法研究不同算例的流场扰动特性,采用总压损失系数方法研究不同算例的流场损失特性。结果表明,相比偏折算例,偏心算例将严重改变管内流动特性,导致管接头处的总压损失增加约2倍;当在船舶海水系统中应用卡压式管接头时,相比于5°范围内的管道偏折状态,应优先保障狭窄空间中管道在接头处的对中状态。

关键词： 油管电动切割   软件控制   智能化   力矩传动  

摘要： 随着油气田开发规模扩大及老井修复需求增长,井下油套管切割技术成为解决管柱遇卡、恢复生产的关键手段。传统切割技术(如聚能爆炸、化学腐蚀等)存在作业可控性弱、实时状态反馈不及时、作业时效长等问题。通过对比分析国内外技术参数,结合现场技术需求、工况和作业工艺,研制了一套针对27/8″、31/2″油管的智能电动切割系统,该系统由井下电动切割仪器、地面电源通信控制箱和切割工具控制软件3部分组成。重点从切割力学原理出发,计算出切割不同材质油管需要的切割力和切割力矩,确定了切割电机、减速结构、切割深度等关键技术参数,集成锚定模块、多传感器智能监控单元和电缆遥传单元,完成了井下电动切割仪器的设计与制造。还开发了可显示井下仪器实时状态参数的智能控制软件,形成了智能电动油管切割系统。现场试验表明:该套系统可实现切割状态精准控制,顺利完成了切割任务,同时对作业数据进行了完整存储。本设计研发的智能电动油管切割器为智能修井工具研发提供了重要技术范式与工程实践参考。

关键词： 注水井   双向防喷   防反流配水器   密封性能   有限元分析  

摘要： 为解决油田注水井起下管柱过程中的内防喷安全性隐患,针对油管双向防喷工艺管柱的优化设计,对防反流配水器、双向防喷球座的系统强度和密封性进行了数值模拟分析,确定了管柱下入过程中安全密封套压上限约为20.5 MPa,起出过程中安全密封套压上限约为20.2 MPa。利用有限元方法对各工况下管柱的屈曲行为进行研究,在给定的3种工况下,管柱最大变形量为0.45 m,各工况下管柱均未发生屈曲。结果表明,基于所提出的防喷安全性评价方法,可获得不同工况下的管柱力学行为、密封性能变化规律,确定防喷压力界限,为不压井作业提供有效的理论依据。

关键词： 超深小井眼   高强度油管   八角齿   复合布齿   磨铣动力学   有限元模拟  

摘要： 为解决超深小井眼修井作业中因井眼尺寸小、油管强度高而导致的磨铣井段长、磨铣速度慢及单趟进尺短等难题,优化了八角齿复合布齿高性能磨铣工具。基于P110钢级油管磨铣动力学仿真模型,优化设计了高性能磨铣工具,优选切削元件为八角齿,并确定后倾角为18°。磨铣作业时,八角齿利用其高切削吃入应力实现对高强度油管的有效“攻击”,同时凭借低切削力波动变异系数和低破碎比功保持切削稳定性;布齿方式采用全八角齿多级复合切削方式,进一步协同了切削齿的攻击性与稳定性,能量利用效率最高。高性能磨铣工具现场试验结果表明,单趟磨铣进尺相比常规磨鞋提高了32.86%,磨铣速度提升了33.33%,提速提效显著。八角齿复合布齿高性能磨铣工具的优化与应用,实现了高强度油管磨铣过程中的高稳定性与高效率,为超深小井眼修井作业提供了一种新的高效磨铣工具。

关键词： 驼峰车辆减速器   液压传动   制动性能  

摘要： 气动系统的固有属性使得气动车辆减速器在应对重载和长编组列车时的工作效率与安全性存在局限性。针对此问题,基于重力式车辆减速器制动性能的分析,重点研究减速器工作过程中的受力情况,分别提出制动时和缓解时系统压力应满足的条件;设计满足重载列车的液压动力单元,制动时工作油缸输出的力为气动减速器工作气缸的1.46~2.92倍。通过仿真模拟液压动力单元连续驱动减速器工作的情况,分析工作油缸和蓄能器的压力、行程变化,确定液压动力单元能够满足减速器快速动作和重复工作的要求。搭建液压重力式车辆减速器试验平台,对液压动力单元的功能和性能进行验证。通过试验平台采集工作油缸和蓄能器的关键参数,与仿真结果进行对比,二者的吻合度较高,制动、缓解时间分别缩短了50%和33%。驼峰车辆减速器液压动力单元工作过程的有效性得到充分验证,能够满足重载、长编组情况下的应用需求。

关键词： 无缝钢管   管端成形   金属流向   模具载荷   模具优化  

摘要： 针对卡箍式柔性管接头在实际使用过程中需要焊接的问题,提出一种无缝钢管端部成形工艺,将卡箍式柔性管接头需要焊接的管端凸台直接用无缝钢管镦锻成形,经计算发现初始模具无法1次镦锻成形。对其成形过程用有限元软件Deform-3D进行模拟,发现无缝钢管端部刚开始产生变形时初始模具没有起到限制作用,导致无缝钢管端部内壁产生凹陷,在后续镦锻过程中,金属向内流动从而产生折叠缝隙,最终影响成形品质。凸模在镦锻时挤压无缝钢管内壁,使过渡圆角处的金属向前移动,最终形成凸起,造成应力集中现象,其最大应力值为938.39 MPa。为解决上述问题,给凸模底部端面增加斜面,进行先扩孔再加厚的成形工艺,同时将凸模芯轴改为具有锥度的芯轴,此外在凹模与无缝钢管接触的拐角处增加倒角,以便于金属流动成形。优化后的模具,改变了金属的流动,解决了无缝钢管端部产生折叠缝隙和无缝钢管内壁凸起的同时减少了模具的载荷,且发现凸模底部斜度的增大会减小凸模扩大无缝钢管内径过程的整体载荷,增大其最终成形载荷。

关键词： 无损监测   流固耦合   高压油管   径向变形   共轨喷油器  

摘要： 为了解决获取喷油器状态信息需破坏发动机结构导致可靠性下降的问题,提出一种基于喷油器状态–高压油管变形的无损监测方法。采用计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)方法获取管内燃油脉冲压力特性,并通过流固耦合分析不同位置和轨压对油管振动响应的影响,得出高压油管壁面膨胀量与内部燃油压力呈现周期相位同步特性,距喷油器越近和轨压越高时膨胀量越大。不同压力和共轨喷油器故障下高压油管振动信号的对比验证结果表明:喷油过程振动信号电压波动幅值随压力升高增大。在喷孔堵塞和针阀磨损故障工况下,喷油阶段高压油管信号压降均减小超8%,水击效应阶段波动幅值标准差分别降低39.4%和37.4%,针阀磨损还会导致信号相位显著偏移。研究验证了通过高压油管管壁振动实现喷油器无损监测的可行性,可为喷油器的健康管理和智能控制提供支撑。

关键词： 谷物联合收割机   割台仿形   液压传动   高度检测  

摘要： 针对谷物联合收割机在起伏地形作业时,因割台离地高度波动引发的“底穗漏割”与“割台铲土”问题,本文设计了一套基于液压传动的割台仿形系统。系统通过优化设计的接触式检测装置实时感知地形变化,并采用STM32控制器处理信号,驱动三位四通电磁阀控制双作用液压缸,从而实现割台高度的自动精准调节。田间对比试验表明,该系统能显著提升留茬高度稳定性,将误差控制在±10 mm范围内的数据点比例提升至80%以上,有效降低了谷物收获损失,为改善联合收割机的地形适应性提供了有效的技术方案。

关键词： 井下机器人   井下牵引器   井下爬行器   连续油管   超长水平井  

摘要： 系统梳理了连续油管井下机器人结构与控制特征,重点对比分析了其支撑机构和控制系统。基于连续油管井下机器人结构特征,首次将支撑机构划分为斜面式、连杆式和复合式3大类共9种,分析了各类支撑机构工况适应性和优缺点;根据其控制原理,将控制系统分为液驱液控和液驱电控2大类,对比分析了各类控制系统特征,并总结了两类系统在连续油管井下机器人中的应用现状和发展趋势。同时,提出了连续油管井下机器人钻井、下套管等新工艺、新方法,设计了井下机器人智能钻完井实验系统方案,为连续油管井下机器人的研发、设计与工程应用提供了重要参考和技术借鉴。

关键词： 优化设计   液压对接接头   连续油管   铆钉接头   速度管柱  

摘要： 优选具有高强度特点的铆钉接头作为对接接头替代原有的双环压对接接头,研发液压对接接头安装工具替代手动安装工具,提升安装的时效,减少人员数量和劳动强度,确保速度管柱井口悬挂油管能安全有效起出,避免发生油管,接头爆裂的现象,对施工人员的安全提供有力保障。