本文關(guān)鍵詞：鐵鉆工夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)研究與機(jī)液聯(lián)合仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學(xué)》 2014年

鐵鉆工夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)研究與機(jī)液聯(lián)合仿真分析

占自濤  

【摘要】：鐵鉆工（Iron Roughneck）是一種多功能、安全、高效的鉆具設(shè)備，主要完成鉆井作業(yè)中上/卸鉆桿接頭絲扣、正常鉆進(jìn)時(shí)卸方鉆桿接頭、上/卸鉆挺、甩鉆桿、活動井下工具等工作，是實(shí)現(xiàn)鉆井自動化作業(yè)過程中重要的輔助設(shè)備。因此，研發(fā)適合國情且具有行業(yè)前瞻性的上/卸扣鉆具設(shè)備——鐵鉆工，對順利、高效地完成國家深部大陸科學(xué)鉆探項(xiàng)目乃至加快推進(jìn)我國石油機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)代化與自動化，具有重要意義。 機(jī)電液一體化作為機(jī)械、電子、液壓等多學(xué)科理論相互融合的產(chǎn)物，其重要性在包含石油機(jī)械在內(nèi)的重工領(lǐng)域日益凸顯。從聯(lián)合仿真技術(shù)的角度，以鐵鉆工夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)為對象，開展對機(jī)電液一體化設(shè)備的研究，對綜合協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)以及物理樣機(jī)調(diào)試具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 針對傳統(tǒng)上/卸扣鉆具設(shè)備如液壓大鉗（Power Tong）以及部分型號的鐵鉆工在使用過程中出現(xiàn)的鉆具損傷嚴(yán)重、自動化程度不高等現(xiàn)實(shí)問題，本文對鐵鉆工的關(guān)鍵部件——夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)展開相關(guān)研究，以期在完成上/卸扣作業(yè)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)保護(hù)鉆具與提高效率的目的。本論文具體從以下幾個(gè)方面展開論述： 首先，通過對國內(nèi)外鐵鉆工的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀的相關(guān)研究，論述了當(dāng)前鐵鉆工的研究進(jìn)展與發(fā)展方向。 其次，在詳細(xì)分析鐵鉆工上/卸扣鉆具的原理及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出幾種夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，通過分析對比幾種方案優(yōu)劣，根據(jù)項(xiàng)目要求，確定最終方案。進(jìn)一步設(shè)計(jì)了液壓系統(tǒng)原理圖，根據(jù)機(jī)構(gòu)負(fù)載情況，選擇了液壓缸并進(jìn)行了校核。 第三，對鐵鉆工夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)建立動力學(xué)模型，進(jìn)行運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析。把三維軟件繪制的夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)三維模型導(dǎo)入動力學(xué)仿真軟件ADAMS，根據(jù)運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)相關(guān)理論，建立約束關(guān)系，，定義外載荷。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)行仿真計(jì)算，分析所得仿真結(jié)果。 第四，建立鐵鉆工夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)仿真模型，進(jìn)行仿真分析。根據(jù)液壓原理圖及工況要求，選擇合適的負(fù)載敏感泵與負(fù)載敏感比例換向閥，在分別完成二者的數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)上，分別搭建二者的AMESim模型，并將仿真所得特性曲線與樣本特性曲線對比，驗(yàn)證建模準(zhǔn)確性。據(jù)此，建立液壓系統(tǒng)的仿真模型，運(yùn)行計(jì)算，分析所得曲線。 最后，在多領(lǐng)域仿真軟件AMESim中創(chuàng)建聯(lián)合仿真接口，連接導(dǎo)入ADAMS動力學(xué)模型，完成聯(lián)合仿真模型的建立。運(yùn)行仿真，對仿真結(jié)果做分析。此外，根據(jù)得到的結(jié)果對關(guān)鍵部件——鉗牙、鉆桿接頭處、擰卸活塞桿進(jìn)行靜力學(xué)分析，該分析結(jié)果對于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)及控制策略的制定具有重要的參考意義。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TE921.2
【目錄】：

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中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 晉毅;傅波;付玄;段偉;;汽車起重機(jī)多路閥負(fù)載敏感系統(tǒng)的工作特性分析[A];第十五屆流體動力與機(jī)電控制工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

2 陳遠(yuǎn)玲;周啟迪;;開中心式負(fù)載敏感系統(tǒng)在甘蔗收割機(jī)的應(yīng)用研究[A];中國機(jī)械工程學(xué)會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

3 姚平喜;閆志明;楊世春;;負(fù)載敏感平衡閥的性能分析與數(shù)字仿真[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

4 俞浙青;王陳樂;阮健;;差動負(fù)載敏感閥控系統(tǒng)動態(tài)特性分析[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

5 林順洪;李長江;朱新才;周雄;;CKS-Ⅰ型全液壓瓦斯抽放鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（上）[C];2007年

6 田宏亮;劉慶修;鄔迪;;基于AMESim的鉆機(jī)泵控負(fù)載敏感變量系統(tǒng)調(diào)速回路仿真分析[A];煤礦安全、高效、潔凈開采——機(jī)電一體化新技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

7 劉英杰;徐兵;楊華勇;曾定榮;;電液比例負(fù)載敏感負(fù)載口獨(dú)立控制系統(tǒng)仿真研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

8 趙靜一;安東亮;程斐;;JHP28型高空作業(yè)車液壓控制系統(tǒng)研究[A];中國機(jī)械工程學(xué)會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

9 李娜;金淼;郭寶峰;李群;;基于PLC的拉深筋實(shí)驗(yàn)臺電液控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)[A];中國機(jī)械工程學(xué)會流體傳動與控制分會第六屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

10 武宏偉;權(quán)龍;;負(fù)載敏感型挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)能耗分析[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 記者 劉銀貞;[N];山西科技報(bào);2000年

2 張友根;[N];中國包裝報(bào);2008年

3 記者 張?zhí)於? 通訊員 方方;[N];科技日報(bào);2000年

4 本報(bào)記者 陳金鳳 本報(bào)特約記者 田建國;[N];地質(zhì)勘查導(dǎo)報(bào);2006年

5 本報(bào)記者 李學(xué)玲;[N];中國煤炭報(bào);2008年

6 張莉;[N];建筑時(shí)報(bào);2007年

7 特約記者 張軍;[N];中國房地產(chǎn)報(bào);2004年

8 記者 熊峰 孟楠;[N];消費(fèi)日報(bào);2004年

9 秦長馨;[N];機(jī)電商報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 孔曉武;帶長管道的負(fù)載敏感系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2003年

2 胡志堅(jiān);鉆機(jī)負(fù)載自適應(yīng)液壓控制系統(tǒng)的研究[D];吉林大學(xué);2007年

3 劉英杰;負(fù)載口獨(dú)立電液比例方向閥控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2011年

4 李永旭;液壓挖掘機(jī)工作裝置與液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

5 李軍利;懸臂式掘進(jìn)機(jī)斷面自動成形理論與控制策略研究[D];太原理工大學(xué);2009年

6 劉偉;挖掘機(jī)電液流量匹配控制系統(tǒng)特性研究[D];浙江大學(xué);2012年

7 紀(jì)緒;大噸位履帶起重機(jī)液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[D];吉林大學(xué);2013年

8 田劼;懸臂掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)自動截割成形控制系統(tǒng)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張恒;負(fù)載敏感平衡閥的可視化分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];太原理工大學(xué);2010年

2 王偉偉;負(fù)載敏感系統(tǒng)動態(tài)特性與節(jié)能分析[D];燕山大學(xué);2011年

3 陸姜全;具有小負(fù)載自動補(bǔ)償?shù)姆至鞅蓉?fù)載敏感多路閥關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2011年

4 雷珊;平地機(jī)工作裝置負(fù)載敏感系統(tǒng)研究[D];長安大學(xué);2011年

5 劉軍;基于負(fù)載敏感理論的注塑機(jī)節(jié)能系統(tǒng)研究[D];山東理工大學(xué);2012年

6 馬沖;電液比例負(fù)載敏感泵的壓力—流量特性研究[D];浙江大學(xué);2011年

7 孫偉;負(fù)載敏感多路閥設(shè)計(jì)及仿真研究[D];湘潭大學(xué);2013年

8 趙川;基于電液比例技術(shù)和插裝閥的挖掘機(jī)負(fù)載敏感系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

9 張晟;電液數(shù)字位置伺服系統(tǒng)負(fù)載敏感型閥口壓差控制技術(shù)研究[D];武漢科技大學(xué);2010年

10 劉新釗;基于負(fù)載敏感理論的多執(zhí)行器液壓系統(tǒng)研究[D];山東理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：鐵鉆工夾持?jǐn)Q卸機(jī)構(gòu)研究與機(jī)液聯(lián)合仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：86073