本文選題：調整機構 + 自適應性��； 參考：《吉林大學》2017年碩士論文

【摘要】：鐵鉆工在石油機械及大陸鉆探領域中是一種自動化、智能化的鉆具上/卸扣設備。智能化鐵鉆工的研制對科學鉆探邁向現(xiàn)代化進程有著積極的意義[1]。本文研究的課題“鐵鉆工自適應技術的研究”就是在這樣的大背景下開展的。為了進一步提高鉆具上扣連接的自動化、智能化程度,本文對鐵鉆工擰卸鉆具的自適應性裝置進行研究。鐵鉆工自適應性程度的高低直接影響到鉆桿連接和卸扣的工作效率和適應范圍,具有重要的現(xiàn)實意義[2]。本文結合“深部探測技術與實驗研究專項”項目,以鐵鉆工的關鍵部件旋扣機構為研究對象,分析鐵鉆工旋扣機構在鉆桿夾持過程中的自適應性。具體內容如下:首先,查閱國內外鐵鉆工文獻。針對本文研究的自適應問題,整理和總結了鐵鉆工自適應調整機構的發(fā)展現(xiàn)狀。從機構的自適應性角度出發(fā),歸納出本文的研究內容,對旋扣調整機構完成結構設計,并用Inventor建模。再次,對旋扣機構夾持鉆具的運動過程進行分析。將鉆具夾持過程分為兩個階段:活塞桿伸出階段和夾持調整階段。對夾持過程的兩個階段進行旋扣機構運動學分析。分析鉆具在調整機構的作用下最終的夾持狀態(tài),求解不同規(guī)格鉆具的夾持角。通過對上下浮動裝置的力學分析,設計了上下浮動油缸的關鍵性能參數(shù)。然后,使用ADAMS建立旋扣總成機構的仿真模型,對旋扣機構夾持鉆具的自適應調整過程進行運動學仿真。通過對旋扣機構仿真參數(shù)曲線的分析,將理論和仿真結果對比,驗證旋扣機構理論調整過程的正確性和可行性。運用Workbench對旋扣機構的關鍵受力結構仿真分析。對旋扣機構的夾緊臂、橫梁支撐件,限位輪銷軸進行有限元分析。研究它們的靜力學特性,得到其應力分布和變形量,驗證結構的合理性。最后,對鐵鉆工樣機的旋扣機構進行試驗。觀察和記錄旋扣機構的抱合動作以及對不同直徑規(guī)格鉆具的夾持過程。采集并分析試驗數(shù)據(jù),驗證旋扣機構夾持過程運動學建模的正確性。
[Abstract]:Iron rigs are an automatic and intelligent drilling / unlocking equipment in the field of petroleum machinery and continental drilling.The development of intelligent iron drillers has positive significance in the process of scientific drilling towards modernization.The research topic of this paper is the study of iron-drill adaptive technology, which is carried out under such a background.In order to further improve the automation and intelligence of the upper buckle connection of drilling tools, this paper studies the self-adaptive device of the iron-drilling rig for screwing and unloading drilling tools.The degree of self-adaptability of iron-drillers has a direct impact on the working efficiency and adaptability range of drill pipe connection and disconnect, which has important practical significance [2].In this paper, based on the project of "deep detection technology and experimental research", the self-adaptability of iron drill rotary mechanism in the process of drill pipe clamping is analyzed by taking the key component of iron drill as the research object.The concrete content is as follows: first, consult the domestic and foreign ironwork literature.Aiming at the adaptive problem studied in this paper, the development status of the adaptive adjusting mechanism of iron drill is summarized.From the point of view of self-adaptability of mechanism, the research contents of this paper are summarized, and the structure design of the mechanism is completed, and the model is modeled by Inventor.Thirdly, the movement process of clamping drill tool is analyzed.The clamping process is divided into two stages: piston rod extension stage and clamping adjustment stage.Kinematics analysis of the two stages of the clamping process is carried out.The final clamping state of drilling tools under the action of adjusting mechanism is analyzed, and the clamping angle of different specifications of drilling tools is solved.The key performance parameters of the upper and lower floating cylinder are designed through the mechanical analysis of the upper and lower floating device.Then, ADAMS is used to establish the simulation model of the rotary assembly mechanism, and the kinematics simulation of the adaptive adjusting process of the clamping drill tool of the rotary mechanism is carried out.Through the analysis of the simulation parameter curve of the rotary mechanism, the correctness and feasibility of the theoretical adjustment process of the mechanism are verified by comparing the theoretical results with the simulation results.Workbench is used to simulate and analyze the key force structure of the mechanism.Finite element analysis of clamping arm, beam support and limit wheel pin shaft is carried out.Their static properties are studied, and the stress distribution and deformation are obtained to verify the rationality of the structure.Finally, the rotary mechanism of the iron drill prototype is tested.Observe and record the clamping movement and clamping process of different diameters of drilling tools.The experimental data were collected and analyzed to verify the correctness of kinematic modeling of clamping process of the mechanism.
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P634.5

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10 胡鑫U，

本文編號：1761415