新型井下牵引器步进机构动态特性分析

作者：李相宇; 李美求^*; 苏红莉; 张思; 胡开松

来源：石油机械, 2020, 48(06): 98-104.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2020.06.015

• 井下牵引器
• 步进机构
• 矢量分析
• 拟静力学
• 动态特性
• 负正弦变化

针对井下牵引器步进机构滚珠丝杠副做运动分析的传统计算方法并未考虑滚动体惯性载荷的问题,采用矢量分析法对滚珠丝杠副进行了运动学分析,得出其轴向运动的影响因素,并运用球轴承拟静力学的分析方法,结合往复作业的实际工况,建立了只受纯轴向力的滚珠丝杠副拟静力学简化分析模型,解出相关影响参数,并研究了不同轴向载荷和转速下步进机构的运动规律。研究结果表明:丝杠轴向移动速度曲线呈现负正弦变化趋势,且转速对其影响显著,轴向载荷一定时,转速与轴向移动速度成倍增长;而对比轴向载荷的影响就略小,一定转速下,在机构的带载能力范围内,随着轴向载荷的递增,轴向移动速度会产生极小的差值;与传统计算方法对比,该轴向速度数值及变化规律有明显的出入。研究结果对于牵引器在水平井井下作业的精确进给和控制具有一定的指导意义。

• 单位
  中国石油集团西部钻探工程有限公司; 长江大学