全液壓自動貓道鉆桿運移系統研究

全液壓自動貓道鉆桿運移系統研究

作者:師大云端圖書館 時間:2018-08-17 分類:參考文獻 喜歡:822
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【摘要】本課題來源于國土資源部深部探測技術與實驗研究專項9“深部探測關鍵儀器裝備研制與實驗”(項目編號:SinoProbe-09-05)的子課題-全液壓自動貓道的研制。自動貓道又稱動力貓道,隸屬鉆機地面裝備部分,是管具自動化處理系統的重要組成部件,用于鉆井作業時從地面向鉆臺上輸送鉆具及從鉆臺將卸下的鉆具下放到地面的自動化操作裝置。國內陸地鉆機實現鉆桿、鉆鋌和套管從地面向鉆臺面輸送工作采用最多的仍是傳統的貓道,它主要以人力作業為主要操作模式,作業需要多人配合完成,作業人員勞動強度大、危險性高、作業效率極低、極其容易發生人身傷亡事故,根本不能滿足在石油鉆井的過程中頻繁上下鉆桿的要求。本文根據國內自動貓道出現的問題,提出全液壓自動貓道的設計思路,其中鉆桿運移系統是全液壓自動貓道中的重要部件,其主要功能在于自動、高效的往貓道平臺上輸送鉆桿。根據鉆桿運移系統在全液壓自動貓道中的作用,本文主要工作如下:第一,介紹課題來源、背景和意義,研究國內外自動貓道發展現狀,本課題要面臨的問題以及主要研究的內容。闡述鉆桿運移系統的工作流程、主要組成部分、工作原理;對鉆桿運移系統設計方案進行比對,介紹鉆桿運移系統中的位置監測裝置。本文以Inventor軟件為設計平臺建立鉆桿運移系統的三維模型。第二,本文簡要介紹全液壓自動貓道研究技術指標,對鉆桿運移系統中的關鍵部件進行詳細的設計計算,包括液壓缸推力的計算、鉆桿支架液壓缸內徑及液壓缸桿的計算、鉆桿支架的強度及穩定性的校核、旋轉臂曲面設計計算。第三,以鉆桿運移系統三維模型為基礎,運用多體動力學仿真軟件ADAMS對鉆桿運移系統進行運動學和動力學仿真分析,從而得到鉆桿在運動過程中的質心位移、質心速度、加速度曲線以及鉆桿與鉆桿運移系統各部件之間的接觸力曲線。第四,運用有限元軟件ANSYS中的Workbench模塊對鉆桿運移系統關鍵零部件進行靜力學分析,得到零部件在載荷狀態下的應力分布情況,進而對液壓缸桿進行穩定性分析,確定是否滿足穩定性要求。
【作者】張鵬;
【導師】于萍;
【作者基本信息】吉林大學,機械工程,2014,碩士
【關鍵詞】自動貓道;運移系統;運動學分析;有限元分析;

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