在油气田生产过程中,注水管柱的生产封隔器采用钢丝作业投捞堵塞器或常规球座辅助封隔器坐封,存在占用井口时间、作业步骤多且容易受井型井况限制等问题。为解决此类问题,设计一种注水井生产封隔器坐封球座,并详细介绍其工作原理。球座本体在井下受到拉伸、扭转、内压、外压等复杂井况,利用ANSYS Workbench模块模拟井下实际情况并对所设计结构进行强度分析,仿真结果表明液压式坐封球座结构在强度上满足使用要求。最后,通过试验验证,所设计的坐封球座可应用于注水井生产封隔器的坐封。

以ZP4000型液压支架为研究对象,根据其工程图纸建立液压支架三维模型,设置好液压支架的材料属性,选择两种典型工况分析该型液压支架顶梁的强度分析结果。经计算分析得出,偏载工况最大应力为553.8 MPa,扭转工况最大应力值为509.9 MPa。并结合分析计算结果提出顶梁优化改进意见,以期对液压支架结构设计与优化提供理论参考。

阐述了自主设计的SDC-2500车装式全液压钻机伸缩桅杆的结构形式和工作原理,并建立了受力分析模型,应用Workbench有限元分析软件通过对内桅杆不同受力位置和外桅杆、整体桅杆的结构强度进行分析,确定了桅杆顶部为最大变形位置,举升钢丝绳固定端为最大应力集中位置,为后续桅杆的优化设计提供了重要的理论依据,同时为同类型桅杆的分析研究提供参考。

由于井下环境的恶劣性,液压支架底座在使用中经常会出现的结构变形或局部开裂失效现象,这对液压支架的支撑性能造成了重要影响。为此,以ZFG10000/23/37型矿用液压支架为分析对象,开展了底座在不同工况条件下的结构变形规律研究,找到了底座横梁及立柱为薄弱部位,由此提出了提升底座结构强度的优化措施。

以ZY86400/25.5/55型液压支架掩护梁为研究对象,基于ABAQUS有限元分析软件,分析计算掩护梁在扭转工况和偏载工况下的结构强度。结果表明,其在两种工况下最大应力值均小于材料的屈服强度,但存在比较明显的应力集中情况。根据仿真分析的结果,提出了两种对掩护梁的优化改进措施,以提高液压支架结构可靠性。

基于煤矿综采工作面液压支架生产工作中存在的问题,以液压支架顶梁为研究对象,分析现有液压支架顶梁结构特征,提出三种顶梁结构优化方案,并分别构建有限元分析模型,从顶梁扭转载荷工况和顶梁偏心工况两个角度开展有限元分析,根据分析结果确认其中最佳优化方案,并将其运用于工程实践,进一步检验最佳优化方案的有效性。

针对煤矿综采工作面液压支架在生产工作中存在的极易出现故障的问题,以液压支架顶梁为研究对象,基于现有液压支架顶梁结构特征,提出三种顶梁结构优化方案,并分别构建有限元分析模型,从顶梁扭转载荷工况和顶梁偏心工况两个角度开展有限元分析,根据分析结果确认其中最佳优化方案,并将其运用于工程实践中,进一步检验最佳优化方案的有效性。

油管悬挂器是水下采油树的关键机构,其生产技术基本上被国外厂家所垄断。为了满足企业实际生产中的需求,提高作业效率,自行设计了一种液压式油管悬挂器。针对新设计的液压式油管悬挂器,应用SolidWorks软件建立三维仿真模型,并对临界接触及最大坐封环压力、最大环空压力等工况下的锁紧环强度进行了仿真分析。

含填充胶表贴式高速永磁电机转子,其永磁体为分块式,磁极间填充物为高性能结构胶。针对该类型转子的保护套进行强度研究,基于弹性力学理论推导保护套应力计算公式,使用有限元法对公式进行了验证;同时分析过盈量和转速对保护套强度的影响。结果表明:含填充胶表贴式高速永磁电机转子保护套在额定转速下有足够的机械强度,可以满足使用要求。

针对某钢厂叶片式摆动液压马达结构的安全性问题利用Pro/E软件建立马达的三维模型并导入有限元软件ANSYS Workbench中采用软件中的静态结构分析模块对马达强度进行应力应变及接触状态分析得出马达的应力分布和变形情况结果表明马达的抗变形能力和强度能够满足生产要求。通过马达的实际压力油作用下的相关零件变形试验对比确定了马达实际变形和理论分析基本一致表明在ANSYS Workbench中建立的叶片式摆动液压马达模型是准确且可信的。