2500型压裂车副车架拓扑优化及分析

吴汉川，刘 健，庞 罕，肖文生，杨本灵，牛文录

（1.中国石化集团江汉石油管理局第四石油机械厂，湖北荆州434023；2.中国石油大学（华东）机电工程学院，山东青岛266555；3.甘肃蓝科石化高新装备有限公司，兰州730070） ＊

2500型压裂车副车架拓扑优化及分析

吴汉川1，刘 健2，庞 罕2，肖文生2，杨本灵3，牛文录3

（1.中国石化集团江汉石油管理局第四石油机械厂，湖北荆州434023；2.中国石油大学（华东）机电工程学院，山东青岛266555；3.甘肃蓝科石化高新装备有限公司，兰州730070）＊

压裂车副车架是连接车辆底盘和安装设备的重要部件，承受压、扭及弯曲等载荷，需要足够的刚度和强度。在分析拓扑优化方法的基础上，利用变密度法对2500型压裂车副车架进行拓扑优化分析，得到副车架横梁的形式和布置位置，改进了副车架的设计方案。2种设计方案的强度对比分析结果表明：在横梁数量减少的情况下，副车架的承载能力提高了10.1%。

压裂车；副车架；拓扑优化

随着国内对煤层气、页岩气资源的开采以及原有油气田挖潜增产措施的不断推进，大型数控压裂车在各大油田得到广泛应用。压裂车需经常行驶于越野无路地带，且自重较大（例如2500型压裂车总质量达45t），对压裂车车架的强刚度和疲劳寿命提出了较高的要求［1－3］。同时，为了满足压裂车的行驶动力性以及降低燃油消耗与排放的需要，要求在不发生断裂和疲劳失效的前提下优化车架各构件的结构形式和布局，以提高车架强度并减轻质量。由于压裂车采用的二类底盘已配置原厂主车架，因此本文仅对2500型压裂车副车架的性能进行结构分析和拓扑优化。……