CDJY2500型压裂泵曲轴的力学性能分析

作者：易军; 易先中; 周元华; 明祥贵; 殷光品; 陈辉; 宋顺平

来源：石油机械, 2020, 48(03): 10-18.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.03.002

• 五缸压裂泵
• 曲轴
• 应力
• 总变形
• 连杆载荷
• 有限元分析

为了对五缸压裂泵曲轴进行优化设计,对CDJY2500型五缸压裂泵曲轴进行正常工作载荷下的受力综合分析,建立了压裂泵曲轴的有限元模型。采用有限元仿真计算方法及ANSYSWorkbench对10种危险工况和5种不同连杆载荷下的曲轴应力和总变形量分布规律进行分析。分析结果表明:曲轴的最大应力为180. 23 MPa,位于曲轴1#曲柄销的左侧圆角处,曲轴的总变形量在其两端较大、中间较小,最大为0. 067 815 mm,属于小变形;随着曲轴转角的增大,曲轴最大应力基本上先增大再减小,在180°转角时达到峰值;随着转角的增大,曲轴的总变形量有先逐渐减小后增大、再减小的趋势,在36°转角时取得最大值;最大应力和总变形量均随着连杆载荷的增加而增大,且呈线性关系。因此,在曲轴转动过程中,其危险点主要分布在曲轴颈的圆角处,连杆载荷对曲轴强度有重大影响。研究结果对压裂泵曲轴等关键部件的优化设计及动态性能研究具有重要意义。

• 单位
  中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司; 长江大学; 中国石油化工股份有限公司; 中国石油集团渤海钻探工程有限公司