井泵机架的静动态有限元剖析

　　F1300型三缸单浸染钻井泵，是宝鸡石油机械厂为了知足油田高逼揭捉和年夜排量钻井工艺的需求，类比美国EMSCO泵自行设计制造的。它贫窭需要的理论计较依据，不能完全顺应高压喷射钻井工艺的成长对泵的抗振性提出的高要求。为了周全体味F1300型三缸泵机架的应力水安然安祥刚度分布情形，发现亏弱环节和过剩部位，为减轻重量、降低成本、平衡整机应力与刚度供给需要的改良设计依据，我们进行了静力有限元计较。
　　在静力剖析的基本上，我们还对机架的固有振动特征进行了剖析，目的在于周全体味泵的动刚度的分布，发现动刚度的亏弱环节和过剩部位，对泵体的刷新前进履态特征剖析与动态设计，使泵体的质量和刚度有一个合理的分布，进一步改善泵的动态特征，提高其抗振机能，周全提高泵的质量，延迟泵的使用寿命。

　　2　机架力学计较模子

　　F1300型三缸泵采用钢板组焊结构。整个机架结构由摆布两块主墙板、前墙板、前底板、前联接板、顶板一、顶板二、顶板三、上、下支承板、横墙板(Ⅰ)、横墙板(Ⅱ)、上横板、底板—～四和两根座架梁组成。机架内部因为结构上的需要，沿x和z标的目的有支承筋、增强筋和型钢等零部件。在两块主墙板的主、被动轴承孔处分袂焊接有铸钢轴承座。
　　2.1　机架结构的离散
　　钻井泵机架是由钢板组焊而成的，可以按板壳单元计较；主、被动轴承座简化为厚圆环结构，按三维8～21节点块元计较；支承筋、型钢和两根座架梁按空间梁单元计较，并隶属于响应的主节点；圆环结构和板壳结构的弱毗连采用罚单元措置；倾斜板单元节点的第6个自由度用鸿沟弹簧单元措置。整个机架结构分成12批1331个板壳单元，2批141个空间梁单元，56个三维块元，46个罚单元和182个鸿沟弹簧单元，总计1797个节点。
　　2.2　载荷工况和机架受力的简化
　　2.2.1　前墙板受力
　　由缸套直径和额定压力两个机能参数，可以获得活塞水平标的目的所受较鼎力。该力浸染在前墙板孔中心，假定1、2两缸同时受力，按静力等效原则简化到前墙板总体节点上去，成为节点载荷。