CAJ | 학술논문

在钻井工作时，螺杆钻具通常承受大幅波动的轴向载荷，推力轴承作为传动轴总成的重要组成部分，是最易损坏失效的部位之一，这是由推力轴承的自身结构和工作环境决定的。本文利用有限元软件ANSYS-Workbench对常规LZ172螺杆的推力轴承的受力情况进行了仿真分析。结果表明：推力轴承顶层滚球应力峰值最大，波动也最为剧烈，这表明顶层滚球最易损坏，多层推力轴承分析应该着重考虑顶层滚球的应力分布情况；高钻压情况下，滚球的应力峰值迅速增加，各个滚球承担载荷不均的情况更明显，应尽量避免高钻压钻进；随着滚球直径的磨损，滚球应力峰值存在大幅波动，设计新型滚球推力轴承串时，可以优先考虑滚球直径18.4mm，相同载荷情况下可以降低推力轴承滚球的应力峰值。设计了一种螺杆钻具用圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承的应力峰值相对于滚球轴承大幅减小，该轴承可承受更大的轴向载荷，可以降低螺杆钻具发生井下事故的几率。
재찬정공작시，라간찬구통상승수대폭파동적축향재하，추력축승작위전동축총성적중요조성부분，시최역손배실효적부위지일，저시유추력축승적자신결구화공작배경결정적。본문이용유한원연건ANSYS-Workbench대상규LZ172라간적추력축승적수력정황진행료방진분석。결과표명：추력축승정층곤구응력봉치최대，파동야최위극렬，저표명정층곤구최역손배，다층추력축승분석응해착중고필정층곤구적응력분포정황；고찬압정황하，곤구적응력봉치신속증가，각개곤구승담재하불균적정황경명현，응진량피면고찬압찬진；수착곤구직경적마손，곤구응력봉치존재대폭파동，설계신형곤구추력축승천시，가이우선고필곤구직경18.4mm，상동재하정황하가이강저추력축승곤구적응력봉치。설계료일충라간찬구용원추곤자축승，원추곤자축승적응력봉치상대우곤구축승대폭감소，해축승가승수경대적축향재하，가이강저라간찬구발생정하사고적궤솔。