基于多工況的重載壓裂車(chē)車(chē)架靜動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析

肖柳勝1，劉 健1，袁艷艷1，馬曉偉1，吳漢川

(1.中國(guó)石油大學(xué)，山東 青島 266580;2.江漢石油管理局第四機(jī)械廠，湖北 荊州 434000)

·新能源汽車(chē)與低碳運(yùn)輸·

基于多工況的重載壓裂車(chē)車(chē)架靜動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析

肖柳勝1，劉 健1，袁艷艷1，馬曉偉1，吳漢川2

(1.中國(guó)石油大學(xué)，山東 青島 266580;2.江漢石油管理局第四機(jī)械廠，湖北 荊州 434000)

壓裂車(chē)在道路行駛和壓裂工況下承受較多的載荷類(lèi)型，包括彎曲載荷、扭轉(zhuǎn)載荷、縱向載荷和側(cè)向載荷等。為真實(shí)計(jì)算壓裂車(chē)多工況下的車(chē)架強(qiáng)度，建立車(chē)架有限元模型，分析其在滿載彎曲、緊急制動(dòng)、緊急轉(zhuǎn)彎、滿載扭轉(zhuǎn)、大泵中壓沖擊、大泵高壓沖擊等6種工況下的載荷情況，并用有限元法求出載荷下車(chē)架上的應(yīng)力云圖和變形云圖。根據(jù)分析結(jié)果可知：道路行駛中車(chē)架應(yīng)力最大的是扭轉(zhuǎn)工況，為275 MPa；壓裂工況下車(chē)架應(yīng)力最大的是大泵高壓沖擊工況，為307 MPa。此結(jié)果通過(guò)試驗(yàn)得到了驗(yàn)證，為壓裂車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的改進(jìn)提供依據(jù)。

壓裂車(chē)；靜動(dòng)態(tài)；車(chē)架強(qiáng)度；數(shù)值仿真；多工況

隨著國(guó)內(nèi)對(duì)煤層氣、頁(yè)巖氣資源的開(kāi)采和原有油氣田挖潛增產(chǎn)措施的不斷推進(jìn)，大型數(shù)控壓裂成套設(shè)備成為必需品，壓裂車(chē)的研究成為關(guān)鍵技術(shù)之一。壓裂車(chē)承受重載沖擊的原因主要是行駛道路的顛簸崎嶇和大泵工作下的劇烈振動(dòng)，其中彎曲載荷是由壓裂車(chē)上裝設(shè)備的垂直載荷產(chǎn)生，扭轉(zhuǎn)載荷是壓裂車(chē)經(jīng)過(guò)凹凸路面時(shí)車(chē)輪被抬起產(chǎn)生的對(duì)車(chē)架的扭轉(zhuǎn)力，縱向載荷是加速或制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，橫向載荷是由轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)輪受到的離心力產(chǎn)生；……