收稿日期：2022－09－20自动垂直钻井工具控制轴阻力矩影响因素分析白儒林，孙鹏，孙龙欢，侯香港（西安石油大学机械工程学院，西安710065）摘要：自动垂直钻井工具的钻井精度与其控制轴上的力矩平衡程度有关，为提高自动垂直钻井工具控制轴上的力矩平衡程度，研究了在下涡轮发电机产生的电磁力矩克服上涡轮发电机产生的电磁力矩驱动控制轴旋转的工作形式下，自动垂直钻井工具控制轴上阻力矩的影响因素。基于理论分析，建立了包括轴承摩擦力矩、盘阀摩擦力矩、电子仓表面粘滞摩擦力矩，上涡轮发电机产生的电磁力矩的控制轴阻力矩分析模型，在此基础上分析了井斜角、稳定平台与工具外壳的相对转速，工具内外钻井液压差对控制轴阻力矩的影响规律。分析结果表明，控制轴上主要阻力矩是轴承和盘阀产生的摩擦力矩；稳定平台与工具外壳的相对转速和工具内外钻井液压差对控制轴阻力矩的影响显著。研究结果可为自动垂直钻井工具稳定平台的结构设计和控制提供理论依据。关键词：自动垂直钻井工具；稳定平台；控制轴；阻力矩分析中图分类号：TE921文献标志码：A文章编号：1009－9492(2023)02－0168－04AnalysisoftheFactorsAffectingtheControlofAxialResistanceMomentofAutomaticVerticalDrillingToolsBaiRulin，SunPeng，SunLonghuan，HouXianggang（CollegeofMechanicalEngineering,Xi´anShiyouUniversity,Xi´an710065,China）Abstract:Thedrillingaccuracyoftheautomaticverticaldrillingtoolisrelatedtothetorquebalancedegreeonthecontrolshaft.Inordertoimprovethetorquebalancedegreeonthecontrolshaftoftheautomaticverticaldrillingtool,theinfluencingfactorsoftheresistancetorqueonthecontrolshaftoftheautomaticverticaldrillingtoolwerestudiedundertheworkingmodethattheelectromagnetictorquegeneratedbythelowerturbinegeneratorovercomestheelectromagnetictorquegeneratedbytheupperturbinegeneratortodrivethecontrolshafttorotate.Basedontheoreticalanalysis,ananalysismodelofcontrolshaftresistancetorquewasestablished,includingbearingfrictiontorque,discvalvefrictiontorque,electronicchambersurfaceviscousfrictiontorque,andelectromagnetictorquegeneratedbyupperturbinegenerator.Onthebasis,theinfluenceofwelldeviationangle,relativespeedofstabilizedplatformandtoolhousing,andthedifferencebetweeninternalandexte...
