升降路灯车卡瓦的结构及受力分析  升降路灯车出租, 顺德升降路灯车出租, 顺德升降路灯车价格  根据目前国内外升降路灯车卡瓦的基本结构及结构上的特点，有以下四种方案，分别为连杆式、径向式、轴向式、轴径合一式。（1）连杆式这种连杆式的动力卡瓦包括了卡瓦底座、连杆机构以及驱动液压缸，可以直接将其固定在井口转盘上使用，需要卡瓦夹紧钻杆时，通过驱动液压缸带动连杆机构，使卡瓦体放入卡瓦座内，使用比较简便，一般用于不大的载荷。

   （2）径向式径向式卡瓦驱动液压缸布置在径向，通过推动卡瓦座沿着滑道使卡瓦牙与钻杆接触，并在卡瓦体背面楔形作用下，最终夹紧钻杆，这种径向式的卡瓦对液压缸输出力要求较高，且径向尺寸较大。

    （3）轴向式轴向式卡瓦是最常用的一种结构型式，通过液压缸带动提升架及连杆机构，使卡瓦体沿着带有一定锥度的斜面放入卡瓦座内，夹紧钻杆。

    （4）轴径合一式这种轴径合一的动力卡瓦，采用了轴向布置的液压缸，驱动卡瓦体上下移动，并且在径向使用了类似的丝杠调节方式，不仅使卡瓦体沿着斜面滑动，而且卡瓦座也能在径向移动，提高了卡紧钻杆的效率。连杆式重量轻、体积小、结构简单、安装使用维护方便。可承受载荷小。径向式径向尺寸大，不利于在转台布置，卡紧效果差。径向尺寸范围大，轴向结构紧凑，操作方便。轴向式结构紧凑，卡紧可靠，径向尺寸小，可以承受较大的载荷。轴向尺寸较大。轴径合一式结合了径向式与轴向式卡瓦的结构优点。结构复杂，顶丝受力较大。卡瓦是钻井的重要工具，在使用过程中，利用卡瓦卡紧管柱，防止管柱掉入井内。起下管柱时，卡瓦的工作频率很高，这也加快了卡瓦牙的磨损。另外，卡瓦牙接触的钻柱表面常常覆盖有一层约为1mm厚的锈蚀层或者粘满了原油、水或混合物等，有时钻柱的表面还盖着一层石蜡等，由此可见卡瓦工作环境恶劣性，因此，升降路灯车卡瓦结构设计还应考虑三个方面的因素：（1）动力卡瓦开闭频繁，要求卡瓦安全可靠，卡瓦卡紧管柱时，不仅要保证不打滑，还要不能咬伤管柱；（2）升降路灯车卡瓦能够与转盘相互配合完成钻杆的起下钻等操作；（3）由于钻井平台空间狭小，所以要求升降路灯车卡瓦结构尽可能的紧凑，例如动力卡瓦提升后的高度不能过大。基于以上因素及四种方案的优缺点，选择方案3轴向式的动力卡瓦结构，即在总体结构上采用液压缸驱动的形式，带动提升架及卡瓦体与钻杆的咬合、松开，实现井口工具的自动化，节省钻杆起下钻时间，降低发生事故的可能性。

     升降路灯车卡瓦总体结构设计,   升降路灯车卡瓦的主要结构升降路灯车卡瓦需要放在转盘中心孔中，因此外形设计为圆柱形，下部外圆尺寸应与转盘中心孔尺寸相配，上盖与卡瓦座底部开中心孔，以便于钻柱从中穿过。卡瓦外部结构主要有上盖、上盖门、活动顶盖、卡瓦底座、底座门以及4个万向旋转吊环，四个万向旋转吊环均布在卡瓦座上，用于对动力卡瓦的起吊。升降路灯车卡瓦外部主要结构: 1—活动顶盖 2—上盖 3—上盖门  4—底座门  5—卡瓦底座  6—万向旋转吊环.   在升降路灯车卡瓦上盖带有一对活动的顶盖，分别通过销轴与上盖连接，在一定角度范围内转动，作用为方便检查和润滑内部零件，还可以阻止外部异物进入卡瓦内部影响动力卡瓦的正常工作。上盖与卡瓦底座通过螺栓连接，形成闭式空间。4个万向旋转吊环通过螺纹孔安装在底座凸台上。底座门与卡瓦底座通过销轴连接，可在一定角度范围内转动，其作用是当动力卡瓦出现问题时，上提卡瓦体，松开钻杆，可以将动力卡瓦从转盘中心孔中吊起，打开上盖门与底座门后，直接取出动力卡瓦，便于对动力卡瓦的检修。内部主要结构有液压驱动缸、提升架、连杆、卡瓦体、牙板等。三个液压驱动缸，均匀布置在卡瓦座内，达到减小液压缸本身的结构高度。卡瓦体内侧开有燕尾槽，用于安装与钻杆咬合的牙板。采用三片卡瓦体，可以增大与钻杆的接触面积，减小卡瓦体在钻杆外表面上的径向应力，提升架与液压缸活塞杆通过螺栓连接，连杆与提升架及与卡瓦体通过销轴连接，提升架起到同时提升或者放下卡瓦体的作用。

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     升降路灯车卡瓦结构特点及工作原理,  动力卡瓦在工作中容易出现以下问题：一是卡瓦工作高度较高，松开钻杆时必须将卡瓦体全部提出，增加了液压缸活塞杆的行程；二是由于起下钻时，钻杆外表面带有附着的泥浆，若不及时处理，将会增加钻杆的自重，使卡瓦对钻杆的夹紧力增大；三是钻井深度较深时，钻杆容易在卡瓦体内晃动，与卡瓦体的磕碰以及与卡瓦座磨损；四是卡瓦牙板容易磨损，磨损后夹紧效果差[。为此，动力卡瓦在结构方面分别增加了阶梯式卡瓦体背面、扶正环及可更换的卡瓦牙板。卡瓦体背面采用阶梯式的造型，松开钻杆后，卡瓦体上行到卡瓦座上部的阶梯面即可，缩小了升降路灯车卡瓦的工作高度。扶正环通过螺栓连接安装在卡瓦底座下部，扶正环对钻杆起到扶正的作用，防止卡瓦座的磨损及钻杆对卡瓦体的磕碰，以及当钻杆起钻时起刮泥的作用。升降路灯车卡瓦采用液压缸作为动力，通过提升架、连杆带动卡瓦体运动，来实现卡瓦体的上提与下行运动。具体工作原理为：起钻时，工人通过司钻操作台控制阀，控制三个液压缸同时下行，液压缸活塞杆推动提升架向下，三片卡瓦体沿着与卡瓦座接触面下行，同时下放钻杆，在钻杆自重及钻杆与卡瓦牙的摩擦力共同作用下沿卡瓦座锥面向下移动，并向内收紧，自动卡住钻杆；当需要松开钻杆时，操作液压缸活塞杆上行，推动提升架带动卡瓦体上行并向外张开，松开夹紧的钻杆，同时上提钻杆，让出通道，钻杆从卡瓦中心自由通过。此外，在卡瓦体内表面装有卡瓦牙板，起到咬合钻杆防止钻杆周向转动的作用。一般可以根据钻杆的尺寸、材质选择不同的卡瓦牙板，防止出现对钻杆的压痕伤害。建立升降路灯车卡瓦的力学模型，主要目的是确定动力卡瓦在工作时是否能够有效的夹紧钻杆，以及动力卡瓦松开钻杆后上提时不自锁。

     动力卡瓦夹紧钻杆的受力分析,  升降路灯车卡瓦在夹紧钻杆时受力模型。图中，T为钻杆与卡瓦体之间的摩擦系数，BS为卡瓦座与卡瓦体背锥之间的摩擦系数；W为卡瓦体对钻杆的夹紧力，N；F为对卡瓦体的驱动力，N；R为卡瓦座对卡瓦体的反作用力，N；aF为钻杆的轴向力，N；为驱动力角；为卡瓦体背锥斜角。液压缸带动提升架向下运动，施加在卡瓦体上的受力根据图中钻杆与卡瓦在水平15和垂直方向的平衡关系，当液压缸下行到最达行程时，卡瓦体上的驱动力F=0，所以夹紧力为，卡瓦体对钻杆的夹紧力W与钻杆轴向载荷成正比，K为横向载荷系数。卡瓦体与钻杆之间的摩擦力.  为了使卡瓦有效地夹紧钻杆，卡瓦体背锥与卡瓦座的摩擦系数BS越大，tanBSBS就越大，卡瓦体与钻杆的摩擦系数TS所要求满足的条件就越高，即要求TS取较大的数值。为了使动力卡瓦有效夹紧钻杆，应取较小的BS，同时，为了使钻杆承受较小的径向载荷，应当选取较大的BS，综合两种因素，在动力卡瓦实际使用时，应当在保证卡瓦牢固地夹紧钻杆的基础上取较大的摩擦系数BS，取BS=0.15计算可得0.325TS，即可满足卡瓦夹紧钻杆。

        卡瓦体上提不自锁的条件动力卡瓦松开钻杆，卡瓦体上提时，为了保证在上提过程中不发生自锁，因此要进行力学分析。为了简化计算，略去卡瓦体上的驱动力F，上提时，卡瓦体依靠卡瓦牙板与钻杆之间的摩擦力nF带动向上移动，应满足下列式子nTSFW  在满足卡瓦体有效夹紧钻杆的条件下，即取BS=0.15，9.5代入上式后得到17tan0.07381tanBSBS, 当钻杆与卡瓦体之间的摩擦系数0.325TS，即在满足动力卡瓦牢固卡紧钻柱的条件下，不存在卡瓦体上提时的自锁。主要介绍了升降路灯车卡瓦的基本方案的确定以及主要结构，并对动力卡瓦工作时受力及不自锁条件进行了分析。

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