JZG18型死绳固定器支臂总成的力学性能分析*

侯松 明祥贵 任路 易先中 刘晓晓 马春晖 肖涛

(1.长江大学机械工程学院 2.中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院)

0 引 言

死绳固定器是石油钻机和修井机测量实际大钩载荷信息的关键部件，对于监测和诊断井下钻柱的工作状态具有重要作用[1-2]。宋树涛[3-4]阐述了指重表死绳固定器工作原理和检定误差的主要原因及轴上摩擦阻力对指重表精度的影响。林绍东等[5]研究了死绳固定器安装方式对指重表读数的影响。陆凤侠[6]分析了死绳固定器力学性能对测量结果产生的误差，并制定了相应的现场校准方法。但上述研究只集中于死绳固定器对指重表测量结果精度的影响，缺乏死绳拉力对死绳固定器力学性能的影响分析。实际工况中死绳作用于死绳固定器时其受力情况比较复杂，故研究死绳固定器力学性能对开展高效的钻井工作尤为重要。

鉴于此，笔者基于JZG18型死绳固定器支臂总成静力学分析，利用有限元分析软件，针对原始模型受力薄弱位置，提取影响其强度的结构参数进行正交优化，确定最优结构参数，分析最大死绳拉力下死绳固定器支臂总成的力学性能，以期为死绳固定器支臂总成的合理设计和使用提供参考。

1 结构分析与受力计算

1.1 死绳固定器结构分析

死绳固定器(见图1)是将钻机的死绳拉力转换为液体压力的机构，主要包括绳轮、传感器、传感器支臂、绳卡支臂和底座等。绳轮与死绳固定臂为一体,可绕轴转动,轴安装在底座上,传感器连接在死绳固定臂与底座之间。……