有限元分析在HF30便攜式鉆機動力頭殼體研究中的應用

馬超林，柳文，呂明寬

(四川華鋒鉆探工程有限責任公司，四川 成都　610091)

有限元分析在HF30便攜式鉆機動力頭殼體研究中的應用

馬超林，柳文，呂明寬

(四川華鋒鉆探工程有限責任公司，四川 成都610091)

摘要：便攜式全液壓巖心鉆機作為一種新型取心鉆探設備，摒棄了傳統的機械傳動鏈，采用液壓系統進行傳動及控制，使鉆機的設計和使用得到簡化。隨著科技的進步，機械行業的標準化水平逐漸提高，便攜式全液壓巖心鉆機在卷揚機、機架、動力組件、液壓操控系統、工作平臺等方面逐漸成熟，鉆機的專業設計就集中于動力頭等核心部件上，借助有限元分析方法來設計動力頭，可以提高設計的質量、縮短設計周期。本文運用SolidWorks Simulation對動力頭模型進行有限元靜態應力分析，優化了結構設計。

關鍵詞:便攜式；鉆機；動力頭；有限元

1概述

動力頭是鉆機的核心部件，必須確保其有足夠的強度使鉆機正常工作。HF30便攜式鉆機動力頭的主要功能有兩部分：其一是為鉆具的旋轉和鉆桿的擰卸來傳遞扭矩，其二是在給進油缸的帶動下升降鉆具。由于這兩種動作是同時進行的，所以在對動力頭進行有限元分析的時候，必須同時進行分析。采用有限元分析軟件對動力頭在不同載荷條件下進行受力分析不僅可以優化動力頭的設計，同時在提高設備開發成功率和縮短周期方面存在優勢。

2有限元分析方法及軟件介紹

有限元法( Finite Element Method，FEM) 是將連續體離散化，通過對有限個單元作分片插值求解各種力學、物理問題的一種數值方法。……