铁钻工钳牙关键参数优化设计

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1、学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：髫冱学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西

2、安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：导师签名：刍匝．举日期：迦!丝墨；?日期：丝!丝』：岁·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出(含解密年限等)。中文摘要论文题目：专业：硕士生：导师：铁钻工钳牙关键参数优化设计机械电子工程魏磊(签名)闫文辉(签名)摘要在油田自动化钻井生产中，铁钻工是目前最先进的扭矩旋扣设备，可完成钻杆、套管等钻具的旋扣连接工作，是现代化钻井中重要的自动化设备之一。通过调

3、研，发现每年油田公司报废的铁钻工钳牙和钻杆数量非常巨大，铁钻工钳牙报废的主要原因是牙尖磨损和断裂，钻杆报废的主要原因是连接头处的钳牙牙痕。钳牙是铁钻工的关键零部件，钳牙质量的好坏在很大程度上影响着铁钻工的工作效率和与其接触的管杆件的使用寿命，所以对铁钻工钳牙的相关参数进行优化设计非常重要。性能优良的铁钻工钳牙首先要有足够大的摩擦系数，以保证上卸扣时不致打滑；其次是在大扭矩受力情况下钳牙不致于咬伤钻杆等管杆件。本文通过对铁钻工钳牙的牙型角、齿面分布、塑性屈服准则、咬入深度和当量摩擦系数等相关参数进行理论分析，得出这些参数之间的相互关系和参数

4、的变化对钳牙工作情况的影响。应用正交优化法对铁钻工钳牙的牙型角、齿高、齿间距三个关键参数进行了优化设计，优化后得出的牙型角为1100，齿高为42mm，齿间距为4mm。应用ANSYS软件对铁钻工钳牙和钻杆进行接触有限元分析，计算得出钳牙在与钻杆接触处出现最大应力，该最大应力在本论文允许的许用应力值之内；钻杆接触处的牙痕深度在本论文规定的允许牙痕深度值lmm之内。最大应力和牙痕深度均符合本论文设计要求。关键词：铁钻工钳牙参数优化设计论文类型：应用基础II英文摘要Subject：Thekeyparametersofironroughneck’S

5、tongdiesoptimizationdesignSpeciality：MechanicalandElectronicEngineeringName：WeiLeiInstructor：YanWenhABS’I’RAC’l’Intheoilfieldoftheautomaticdrillingproduction，TheironroughneckisthemostadvancedequipmentofpipehandlingoperationandoneofthemostimportantautomaticequipmentwhichCa

6、ncompleteconnectionofthepipe，cashandotherequipment．Throughthesurveyandanalysisfondthatalotoftongdiesanddrillpipewerescrappedintheoilcompameseveryyear,themainreasonfortongdiesscrapistoothtipwearandfracture，themainreasonofdrillpipescrapistappingclampfangmarks．Tongdiesarekey

7、componentsoftheironroughneck，whetherthetongdiesisgoodornothasagreateffecttotheworkingefficiencyoftheironroughneckandtheservicelifeofdrillpipeandcasingwhichcontactwithtongdies，SOitisveryimportantfortongdies’Skeyparameterstobeoptimizedanddesign．First，thehighqualityoftongdie

8、smusthaveenoughfrictioncoefficient，inordertomakeS1．U'etongdiesCangrapedrillpipereliably；Second，u