液动扭力冲击器动力冲击装置模型的的分析研究.pdf

新疆大学专业学位硕士研究生学位论文 I 摘要本文阐述了液动冲击器的研究现状和发展趋势,介绍了液动冲击器的优缺点和适用场合。在解决钻井过程中钻头出现的“卡-滑”问题时,传统液动冲击器的工作效率不能满足要求。查找了大量的国内外专利和文献,并结合国内外多种液动冲击器工作性能和应用参数,最终选定TorkBuster型液动扭力冲击器作为研究的对象。依据该型扭力冲击器的组成结构,推敲了流量分配器、动力驱动、驱动短节三个部分之后,决定以研究动力驱动部分为突破口。并对做圆周运动的驱动装置简化,建立了做直线运动的驱动装置,运用三维制图软件绘制了驱动装置的三维模型。以有机玻璃板为材料,采用分层剖切的办法将三维模型转化成二维实体,最终粘接在一起形成实物模型。本文采用了理论与实验相结合的研究方法。首先,以伯努利方程为基础,推导出了非线性的流体方程。以直线运动的驱动装置为原型,推导出了流量Q 、模型尺寸l 、水压 1p 、启动块受力F 的关系式,也推导出了流量Q 、冲击频率f 、液压启动时间 qt 的关系式。并用MATLAB仿真软件的可视化功能分析了参数方程的影响因素。其次,建立了实验平台,并测得了相应关系式的实验数据。最后, 将理论数据与实验数据作对比分析,得出了初步的结论。推导出的有关流量、尺寸、频率、水压、压力的关系式,对比分析的参数方程的影响因素,将会为液压启动装置和射流元件结构设计提供理论依据,也能够为动力源流体参数的选择提供数据参考。关键词:扭力冲击器;驱动装置;简化模型;MATLAB可视化;实验对比分析新疆大学专业学位硕士研究生学位论文 II Abstract Thispaperhas expressed theresearch status and developmenttendency ofhydraulicimpactor,it has alsointroducedthehydraulic impactor’sadvantagesand disadvantagesand its applicable order to use different hydraulic impactors to solve the problem which appears in the process ofdrillingcalled “stuck-slip”,finding out that the work efficiency of traditionalhydraulic impactorscannot meet the looking up a large number of domestic and foreignpatents bingwith many kinds ofdomestic and foreign hydraulic impactors’workperformance andapplication parameters, ultimately selectedTorkBuster typetorsionimpactapparatusas theobjectofstudy. Based onthestructure of thetypetorsion impactapparatus,afterconsidering the three parts consist of theflow distributor,power driving part anddriving transmission part. Finallythepower drivingpartwas decided toregard as thebreakthrough point. Besides, circularmotiondriving devicewas simplifiedand thedrive device of linear is more, a three-dimensional modelof drive device wasdesigned by3Ddrawing organic glassplateas the materialand transformingthree-dimensional modelto2Dentity bya slicingmethod, anic glassplate was gluedtogether to form aphysical