基于钻头振动波的井眼防碰监测系统,是通过加速度传感器,采集由钻头破岩或井下震源所产生的振动信号,经过系统软件的分析和处理,达到对钻头趋近风险邻井相对距离的实时监测。但该防碰技术的应用范围受限于钻进的井深、钻进的介质和井场环境的噪声,使采集到的钻头振动信号难以满足监测要求。鉴于以往设计的机械式井下震源所存在的不足,本论文提出设计一种基于机械摩擦原理的卡瓦式井下震源,以期能够满足现场防碰预警的功效,使得防碰监测更准确、应用范围更广泛。首先,本论文调研了国内外井下振动工具的结构和原理,确定了卡瓦式井下震源的设计原理及设计方案;其次,利用有限元分析软件ABAQUS及常用的设计方法,对井下震源中的关键机构——卡瓦锁紧机构和液压锚定机构完成了设计与计算;然后,完成了井下震源的零件设计及总体结构设计,利用计算机辅助设计软件Auto CAD和Solid Works分别绘制出了井下震源的二维及三维装配图,并对井下震源的三维模型进行了干涉分析,验证了震源的虚拟装配和震击运动的可行性;最后,利用材料力学的校核理论和有限元应力分析对井下震源完成了强度校核,并对初步设计的井下震源完成了结构优化,确定了经过优化设计后的井下震源的总体结构。本论文通过对井下震源的原理设计、震击过程的力学分析、关键机构的设计计算、结构设计、强度校核和结构优化,设计了一种具有较高的结构可行性和强度可靠性的卡瓦式井下震源,使其能够产生一定强度的振动信号,并且该振动信号的大小可根据防碰监测的需求进行调节,达到了设计目标。