被動輪式推進器設計

作者：賈朋,房軍,吳爍

摘要：針對連續管水平井鉆進過程中存在的屈曲鎖死、鉆壓不足等問題,設計一種基于鉆柱側向彈性的增強動力輪式推進器,可獲得較高的軸向推拉力。應用鉆柱縱橫彎曲理論和齒輪-鉆屑的幾何關系,分別建立包含輪式推進器的底部鉆具組合力學模型和蝸輪蝸桿卡阻力學模型,利用模型分析輪式推進器的工作特性。結果表明僅靠鉆柱自重產生的推拉力有限,利用偏心墊塊與推進器串聯組合所產生的鉆柱側向彈性可大幅提高軸向推拉力;偏心墊塊-推進器組合的軸向推拉力隨兩者間距的減小而增大、隨偏心距增大而增大,較自重式推進器提高10倍。最大被卡鉆屑尺寸隨齒輪模數和齒數的增大而增大;卡阻力與鉆屑和齒輪材料的強度比正相關。

發文機構：中國石油大學（華東）儲運與建筑工程學院

關鍵詞：輪式推進器蝸輪蝸桿推拉力齒輪卡阻牽引能力wheeled thrusterworm and worm gearthrustgear jammingtraction capacity

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