轴向冲击器设计计算及有限元分析

摘要

针对深井、超深井岩石硬度大、研磨性高导致的钻速慢、钻井周期长的问题,提出在深井、超深井钻井中采用新型液动旋冲钻井技术.设计了一种基于涡轮组驱动的新型轴向冲击辅助破岩工具,通过阀板和传动短接端面的错开—咬合产生高频冲击.对危险截面进行了强度计算,结构均满足强度要求.利用SolidWorks软件的Simulation插件分析了关键部位的应力及应变分布情况,中心轴和阀板—传动短接在受到最大设计载荷时的安全系数分别为1.894和2.370,设计安全可靠.阀板—传动短接的应力分布过于集中,低应力值的分布相对较广,存在一定结构冗余.强度计算及有限元分析为后续的结构优化设计提供了参考依据.