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作者：印宇;周井玲;许波兵;
单位：南通大学机械工程学院;南通如通石油机械股份有限公司;
摘要：液压卡瓦用于钻井作业，在配合吊卡对钻杆卸扣过程中，当吊卡打开后，会出现卡瓦未夹紧钻杆导致钻杆滑落油井的问题。为确保卡瓦在卸扣过程中夹紧钻杆，对卡瓦的活门结构进行改进设计。建立卡瓦夹紧钻杆的力学模型，进行理论受力分析。利用有限元软件ANSYS workbench对模型进行静力学分析，并且通过试验验证，将仿真值和试验值对比，结果表明：两者相对误差在10%以内。在此基础上选择合适的传感器，设计装载拉力检测装置的活门预知夹紧结构，并对改进后的卡瓦进行多次模拟工况压载试验，验证了检测值的准确性，确实能避免在卸扣过程中卡瓦未完全夹紧钻杆的情况发生。提高了卡瓦的作业安全，为卡瓦结构优化设计提供了理论指导。
关键词：液压卡瓦;;活门;;有限元;;传感器;;优化设计
基金资助：江苏省产学研合作项目（BY2016053-17）
