郝保川,周桂智,朱祥冰

(山东科瑞机械制造有限公司,山东 东营 257067)

0 引言

目前，国内外修井机井架普遍采用两节套装式结构，井架上体套装在井架下体里面，井架上体顶升过程中需要依靠顶升液缸将井架上体及其附件顶升至工作高度。因此研究顶升液缸的顶升力，对于合理确定液缸参数、分析井架受力情况和科学解释井架上体顶升爬行现象等具有重要意义[1，2]。 本文以常规XJ550修井机井架上体顶升过程为例进行分析。

1 理论分析

图1为井架上体顶升过程，顶升液缸布置在井架背部。井架上体顶升时，液缸本体下端通过螺栓连接在井架下体上，上端活塞杆端部通过螺栓连接在井架上体上，通过液缸的伸长实现井架上体的缓慢伸出，直至井架上体顶升至工作高度。顶升过程中井架保持前倾3.5°；同时，二层台随着井架上体伸出缓慢打开至水平工作状态。

1-井架上体；2-顶升液缸；3-二层台；4-井架下体

在不考虑井架制造误差、各部位润滑情况等外部因素影响下，井架上体顶升过程受力简图如图2所示[3]。图2中，G为参与顶升部件重量(除二层台外)；GR为二层台重量；F顶为顶升液缸顶升力；A为下端支点；B为上端支点；D为顶升点；FfA为下端支点A处的摩擦力；FfB为上端支点B处的摩擦力；L1为顶升点D到二层台重心的水平距离；L2为顶升点D到顶升部件重心的水平距离；L3为下端支点A到上端支点B的顶升初始距离；L4为顶升点D到上端支点B的顶升初始距离。

图2 井架上体顶升过程受力简图