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YDC 型阀式双作用液动锤冲击性能优化~2
2018-8-17 07:00 中国泵阀制造网 作者:佚名 点击:4246
【中国泵阀制造网 行业论文】YDC型液动冲击锤开始工作前,阀体和冲锤在各自重力作用下均位于各自行程最下端。从钻井泵泵送来的高压流体经上接头处流出过滤器后,分为3部分流体 :一部分高压流体经过节流嘴节流后变为低压流体冲洗钻头,第二部分高压流体进入阀芯下腔推动阀芯上行,第三部分高压流体进入冲锤的上腔使冲锤继续保持在其行程最下端。这样,一个工作回程与一个工作冲程即为一个工作周期,如此循环周而复始。

2.1.2 阀芯上端面液体压力(p阀2

流体从阀芯上端面流至冲锤下端面的沿程压力损失和局部压力损失之和为:

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

式中Δp表示沿程压力损失与局部压力损失之和,Pa;ρ液表示钻井液密度,kg/m3;hf、hj1、hj2分别表示沿程水头损失、管路突然扩大处、管路突然缩小处的局部水头损失,m。

在液动锤的运动周期内,阀芯上端面一直与低压流体连通,阀芯上端面液体压力为 :

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

式中p锤3表示冲锤下端面液体压力,Pa。

2.1.3 阀芯上腔液体压力(p阀1

节流嘴压降为 :

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

式中Δp节表示节流嘴压降,Pa;Q1表示进入节流嘴的排量,m3/s;Cd表示流量系数,无因次 ;d表示节流嘴直径,m。

在液动锤的运动周期内,阀芯上腔一直与高压流体连通,阀芯上腔液体压力为 :

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

2.1.4 阀芯下腔液体压力(p阀3

当阀芯下腔流入高压流体时,阀芯上行,阀芯下腔液体压力为 :

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

当阀芯下腔流入低压流体时,阀芯下行,阀芯下腔液体压力为 :

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

2.1.5 阀芯下端面液体压力(p阀4

在液动锤的运动周期内,阀芯下端面一直与低压流体连通,阀芯下端面液体压力为 :

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

2.2 冲锤受力分析

YDC型液动锤冲锤受力示意图如图3所示。

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

图3 冲锤受力分析示意图

2.2.1 冲锤重力(G

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

式中m表示冲锤质量,kg;g表示重力加速度,m/s2

2.2.2 冲锤下端面液体压力(p锤3

与液动冲击锤配合使用的钻头水眼直径较大,钻头压降较小。因此,冲锤下端面压力近似认为是冲锤下端面处的静液压力。

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

式中h表示液动锤所处的井深,m。

2.2.3 冲锤上腔液体压力(p锤1

当冲锤上腔流入高压流体时,冲锤下行,冲锤上腔液体压力为 :

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

当冲锤上腔流入低压流体时,冲锤上行,冲锤上腔液体压力为 :

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

2.2.4 冲锤下腔液体压力(p锤2

在液动锤的运动周期内,冲锤下腔一直与高压流体连通。即

型阀,液动锤,过滤器,阀芯

以上各式沿程压力损失与局部压力损失之和Δp可用公式(2)计算,节流嘴压降Δp节可用公式(4)计算。

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(来源:中国泵阀第一网)

本文标签: 型阀 液动锤 过滤器 阀芯 
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