设计与制造
doi ;10. 16576/j. cnki. 10074414. 2016. 03. 040
2016年第3期（第29卷，总第143期）·机械研究与应用·
基ANSYS钻机移运轨道有限元计算
朱定军，朱巩2
（1.兰州兰石石油装备工程有限公司，甘肃兰州730314：2.新营中学，宁夏西吉756200）
摘要：以某型钻机移运装置为研究对象，由于其小批量个性化的设计生产特性（多以单套生产为主），针对设计过程中无法及时依靠理论和试验解决其设计参数与安全性能的合理量化，结合移运轨道在最危险工况下的受力情况分析，运用有限元计算模拟真实受力环境对其强度进行分析，通过分析提出设计改进意见，为设计生产提供理论依据。关键词：钻机移运轨道；有限元计算；设计改进
中图分类号：TU621
文献标志码：A
文章编号：1007-4414(2016)030112-02
FEM Calculation and DesignImprovementfor theDrilling Rig Moving Rail
ZHU Ding-jun',ZHUGong
(I. Lanzhou Lanshi Petroleum Equipment Engineering Co., Ltd, Lanzhou Gansu730314, China;
2. Xinying High School, Xji Ningxia 756200, China)
Abstract: A certain type of rig moving device is set as the object in this paper. Because of its small batches of personalized design and production characteristics (Single set of production as the main form), and unable to rely on theory and test to complete its reasonable quantitative of the design parameters and the safety performance in the design process, combining the moving rail in the most dangerous conditions of stress situation, the real environment is simulated by using the finite element calculation, and its force strength is analyzed. By analyzing the results, the design improvement suggestions are proposed so as to provide a theoretical basis for the design and production.
Key words : drilling rig moving rail; FEM calculation; design improvement
引言 0
钻机移运轨道作为整个钻机移运装置支撑钻机的主体，承担了钻机重量、附加在钻机上的各种部件（转盘、绞车等）的同时，还承受了钻机在移动和工作时产生的各种力和力矩，移运轨道上翼板在钻机工作状态下的受力情况更加恶劣，定量移运轨道结构尺寸设计是否合理对其便捷性、降低成本和安全性能都至关重要，另外由于移运轨道在生产设计时的单件个性化特点，在设计阶段对其进行试验和理论分析都会耗费很多人力物力，增加其成本和设计周期，故需要对其进行有限元强度分析以帮助结构改进，如图1。
11
2
本N
SN
1.基座2.移运轨道
图1钻机移运装置主要结构示意图
*收稿日期：2016-05-02
钻机移运轨道分析方法及相关规定 1
钻机滑移装置在目前的相关国家和行业标准中没有明确规定，借鉴井架及底座的静强度规定，即结构中任何部位的应力如果达到材料标定的屈服强度，就必须认为结构已经破坏，这个规定认为结构中某一部位的应力达到屈服强度，是结构承载的临界状态]。
因为对于滑轨结构静力分析这样的不规范且尺寸较大的结构，要通过实体单元来分析其翼板、腹板等关键部位的应力应变时建立的数学方程相当复杂，所以采用解析法在数学上往往会遇到难以克服的困难，最终导致其结果不可靠，所以在本次的分析计算中主要应用了有限元分析软件ANSYS来分析其结构的变形和应力。
对滑轨的分析主要针对兰州石油装备工程有限公司某型号钻机的相关技术参数进行分析和结构改进，在滑轨上的加载主要考虑钻机基座各个主要受力点在各种工况中的最大值加载集中载荷进行分析。
钻机移运轨道有限元分析 2
2.1有限元单元选择
对有限元模型进行单元类型选取时，不仅要取决
作者简介：朱定军(1990-），男，甘肃兰州人，技术员，研究方向：机械结构设计及优化。·112 ·