钻机井架模态及谐响应研究

李万昊 段国林 陈菲菲 梁娟娟 马红月

LI Wan-Hao DUAN Guo-Lin CHEN Fei-Fei LIANG Juan-Juan MA Hong-Yue

运用ＡＮＳＹＳ软件对某公司ＺＪ４０钻机Ｋ型井架建立有限元模型且进行模态及谐响应研究，通过模态分析得到前十阶固有频率和各阶主振型，结果表明，第２阶固有频率与钻机转盘ＩＩ挡频率最接近，易发生共振，但可通过调节柴油机转速从而避免发生共振。井架承受最大位移为２４．７８８ｍｍ，最大弯矩为７２７３３Ｎ·ｍ，最大应力为－０．１２２９２×１０Ｐａ，满足井架结构设计要求；通过谐响应分析得到位移频率响应曲线，结果表明，井架系统的主振方向为Ｚ（前开口）方向，其主振频率为１．３０００Ｈｚ，接近模态分析２阶主振频率１．２５１５Ｈｚ，与实际情况具有一致性。从分析结果上看模态分析与谐响应分析结果一致，说明分析具有正确性，为以后选取配套钻机及对井架的故障诊断、预报、改进及优化井架结构提供了理论依据。