一种死绳固定器的制作方法

本发明涉及石油钻井用具
技术领域：
，具体涉及一种死绳固定器。
背景技术：
：死绳固定器是安装在井架内侧或钻台结构的相应位置，用来固定钻井大绳死绳端的设备。此外，它还能起到测量死绳拉力进而能实时监测钻压的作用，在钻井换绳的时候也能起到导向的作用，是钻井提升系统中非常关键的设备。图1是jzg18型死绳固定器，包括绳轮、传感器支臂、绳卡支臂和轮芯。所述绳轮中心设置有轮芯，所述轮芯周向上均匀设置有若干块肋板，所述肋板将轮芯固定连接在绳轮内壁。所述绳轮一侧设置有绳卡支臂，另一侧设置有传感器支臂。由于这种型号的死绳固定器在试用过程中表现出使用寿命不达标的问题，对这种结构的死绳固定器运用ansysworkbench软件进行了静力学载荷计算，最大等效应力值为500.8mpa，大于制备所述死绳固定器材料q345e的屈服强度345mpa，安全系数仅为0.69，达不到要求。该型号的死绳固定器绳轮、传感器支臂等零部件形状较为复杂，一般生产厂家采用整体铸造而成，使铸件中不同程度地存在铸造缺陷。要消除铸造缺陷会使制造成本显著增加。分析了该型号的传感器各零部件对死绳固定器最大等效应力的影响，发现传感器支臂对其最大等效应力的影响最大。现有的支臂传感器支臂过渡圆角半径为150mm，传感器支臂厚度为30mm，静力学载荷计算结果显示通过这些零部件尺寸的优化，可有效降低部件的最大等效应力值，有效提高其安全系数。技术实现要素：本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供了一种改进的死绳固定器，通过优化传感器支臂的尺寸，可有效减小其最大等效应力，提高安全系数。本发明的技术方案为：一种死绳固定器，包括绳轮、传感器支臂、绳卡支臂和轮芯，所述绳轮中心设置有轮芯，所述轮芯周向上均匀设置有若干块肋板，所述肋板将轮芯固定连接在绳轮内壁，所述绳轮一侧设置有绳卡支臂，另一侧设置有传感器支臂；所述死绳固定器采用q345e钢铸成，所述传感器支臂过渡圆角半径130-150mm，传感器支臂厚度为40-50mm。进一步，所述传感器支臂过渡圆角半径130-150mm，传感器支臂厚度为45-50mm。进一步，所述传感器支臂过渡圆角半径130mm，传感器支臂厚度为50mm。在一些实施例中，所述的死绳固定器的最大等效应力值在237.79mpa以内。进一步，所述的死绳固定器的最大等效应力值在267.20mpa以内。本发明的有益效果：通过优化关键零部件的尺寸，使最大等效应力有效降低，使安全系数提高，降低了对材料和制造工艺的的要求，进而降低了成本。附图说明图1为市面上的一种死绳固定器结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1绳轮，2传感器支臂，3绳卡支臂，7肋板，9轮芯。具体实施方式本发明对市面上常见的一种死绳固定器进行了改进，尤其是对其中的传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度进行了改进。其余零部件按现有技术制备。这种死绳固定器的结构见图1，包括绳轮1、传感器支臂2、绳卡支臂3、轮芯9。所述绳轮1中心设置有轮芯9，所述轮芯9周向上均匀设置有若干块肋板7，所述肋板7将轮芯9固定连接在绳轮1内壁。所述绳轮1一侧设置有绳卡支臂3，另一侧设置有传感器支臂2。所述传感器支臂过渡圆角半径是指和绳轮外径与传感器支臂形成的夹角相切的圆的半径。传感器支臂厚度是指的传感器支臂的端部厚度，如图1中d所示。实施例1本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其绳轮肋板厚度、绳轮壁厚度、传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表1。表1实施例1的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径130传感器支臂厚度40实施例2本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表2。表2实施例2的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径130传感器支臂厚度45实施例3本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表3。表3实施例3的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径130传感器支臂厚度50实施例4本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表4。表4实施例4的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径130传感器支臂厚度40实施例5本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表5。表5实施例5的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径140传感器支臂厚度45实施例6本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表6。表6实施例6的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径140传感器支臂厚度50实施例7本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表7。表7实施例7的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径140传感器支臂厚度40实施例8本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表8。表8实施例8的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径150传感器支臂厚度45实施例9本实施例提供了一种增强的死绳固定器，其传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表9。表9实施例9的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径150传感器支臂厚度50对比例1本对比例的死绳固定器为jzg18型死绳固定器，所述死绳固定器采用的材质为钢材q345e。绳轮肋板厚度、绳轮壁厚度、传感器支臂过渡圆角半径和传感器支臂厚度尺寸见表10。表10对比例1的零部件尺寸零部件尺寸/mm传感器支臂过渡圆角半径150传感器支臂厚度30实验例对实施例1-9和对比例1制备的死绳固定器最大等效应力进行了测试。测试结果见表11。表中的安全系数＝材料的屈服应力值/死绳固定器的最大等效应力值。表11实施例1-9和对比例1制备的死绳固定器测试结果从表11可以看出，jzg18型死绳固定器的最大等效应力高达500.8mpa，进行改进后，最大等效应力可降低至267.20mpa。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12