本文關(guān)鍵詞：變頻電驅(qū)動(dòng)深孔地質(zhì)鉆機(jī)自動(dòng)送鉆系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 立軸鉆機(jī) 地質(zhì)深孔鉆機(jī) 變頻驅(qū)動(dòng) 自動(dòng)送鉆

【摘要】：隨著近年來礦產(chǎn)勘查開發(fā)力度的不斷加強(qiáng),淺部礦日益減少,國內(nèi)礦產(chǎn)勘查工作正向?qū)ふ译[伏礦、深部礦的方向轉(zhuǎn)變,找礦難度加大。發(fā)達(dá)國家深孔地質(zhì)鉆探設(shè)備以液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)為主,國內(nèi)深部地質(zhì)鉆探以深孔立軸鉆機(jī)為主,目前N口徑孔深在2000~3000m的鉆探工程多采用XY-8型立軸鉆機(jī)。在深部取心鉆探的工程實(shí)踐中,XY-8型立軸鉆機(jī)存在鉆進(jìn)能力低、傳動(dòng)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工藝適用性差等問題,主要原因?yàn)閱我粍?dòng)力分配、機(jī)械傳動(dòng)、手動(dòng)操控、卡盤制約、給進(jìn)行程短、參數(shù)無法監(jiān)控等,根源主要在于其傳動(dòng)類型與鉆進(jìn)方式。經(jīng)過多種傳動(dòng)類型與四種鉆進(jìn)形式的優(yōu)劣分析,深孔地質(zhì)鉆機(jī)應(yīng)以變頻電傳動(dòng)和自動(dòng)送鉆系統(tǒng)為發(fā)展趨勢。以XY-8型鉆機(jī)為基礎(chǔ),整機(jī)進(jìn)行變頻電驅(qū)動(dòng)的升級(jí)以及與多種鉆進(jìn)方式的融合,是本文論述的重點(diǎn)。XY-8DB型電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)提供四種鉆進(jìn)方式:(1)針對淺孔段加壓鉆進(jìn)的伺服泵控油壓給進(jìn)系統(tǒng),保留原有的油缸給進(jìn),系統(tǒng)升級(jí)為伺服泵控;(2)針對深孔基巖減壓鉆進(jìn)的小電機(jī)送鉆系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)長行程自動(dòng)送鉆并節(jié)能降耗;(3)針對頻繁掃孔和升降,要求鉆速較高的孔段,采用主電機(jī)手動(dòng)送鉆系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速可控送鉆;(4)為適應(yīng)主孔段連續(xù)不取心鉆探需求,提供盤剎控制的無動(dòng)力送鉆模式,與其他鉆進(jìn)形式互為補(bǔ)充,為滿足不同的鉆進(jìn)工藝提供多樣化選擇的基礎(chǔ)。XY-8DB鉆機(jī)的電控系統(tǒng)采用直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)實(shí)現(xiàn)升降及送鉆、回轉(zhuǎn)與打撈以及泥漿循環(huán);以伺服控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)泵控液壓的鉆進(jìn)與非鉆進(jìn)作業(yè);以現(xiàn)場總線為橋梁,PLC分布式控制為核心,遠(yuǎn)程監(jiān)控為輔助,實(shí)現(xiàn)司鉆房集中監(jiān)控與操作管理�？刂瞥绦蚴且晕鏖T子S7-1200為控制核心而設(shè)計(jì)的一整套模塊化設(shè)計(jì)的運(yùn)行和保護(hù)邏輯。交互程序通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)雙邊通信。人機(jī)界面為集中操控的可視化、數(shù)字化的監(jiān)視屏和觸摸屏。通過對XY-8型立軸鉆機(jī)傳動(dòng)型式和鉆進(jìn)方式的全面升級(jí)改造,為深孔鉆探的能力、能耗、控制提供了技術(shù)支撐;為不同的施工工況和操作者提供了伺服給進(jìn)、精確送鉆、快速送鉆、無動(dòng)力送鉆多種操控和功能選擇。在工程實(shí)踐檢驗(yàn)中,以上優(yōu)勢得到了充分地驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：立軸鉆機(jī) 地質(zhì)深孔鉆機(jī) 變頻驅(qū)動(dòng) 自動(dòng)送鉆
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P634.31
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 概述9-25
• 1.1 研究目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外深孔地質(zhì)鉆探技術(shù)裝備現(xiàn)狀10-21
• 1.2.1 國外深孔地質(zhì)鉆探技術(shù)裝備的現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國內(nèi)深孔地質(zhì)鉆探技術(shù)裝備的現(xiàn)狀12-15
• 1.2.3 XY-8 型機(jī)械立軸式巖心鉆機(jī)15-20
• 1.2.4 送鉆系統(tǒng)現(xiàn)狀20-21
• 1.3 XY-8 型深孔鉆機(jī)存在的問題21-23
• 1.4 主要研究內(nèi)容23-25
• 第2章 XY-8DB 鉆機(jī)總體設(shè)計(jì)25-43
• 2.1 傳動(dòng)類型和鉆進(jìn)模式分析25-31
• 2.1.1 傳動(dòng)系統(tǒng)研究25-28
• 2.1.2 給進(jìn)系統(tǒng)的研究28-31
• 2.2 總體方案設(shè)計(jì)31-36
• 2.2.1 整機(jī)主要性能參數(shù)32-33
• 2.2.2 總體結(jié)構(gòu)方案33-34
• 2.2.3 總體控制方案34-36
• 2.3 部件傳動(dòng)及參數(shù)設(shè)計(jì)36-43
• 2.3.1 卷揚(yáng)及送鉆單元36-38
• 2.3.2 回轉(zhuǎn)及打撈單元38-40
• 2.3.3 變頻泥漿泵單元40-43
• 第3章 XY-8DB 鉆機(jī)送鉆系統(tǒng)的研究43-65
• 3.1 伺服泵控液壓給進(jìn)系統(tǒng)43-48
• 3.1.1 伺服泵控液壓系統(tǒng)44-45
• 3.1.2 伺服泵控油缸給進(jìn)系統(tǒng)45-48
• 3.2 電機(jī)送鉆系統(tǒng)48-58
• 3.2.1 小電機(jī)自動(dòng)送鉆系統(tǒng)49-56
• 3.2.2 主電機(jī)手動(dòng)送鉆系統(tǒng)56-58
• 3.3 無動(dòng)力液壓盤剎給進(jìn)58-65
• 3.3.1 盤剎動(dòng)力源59
• 3.3.2 控制單元59-63
• 3.3.3 剎車執(zhí)行單元63-65
• 第4章 XY-8DB 鉆機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)65-89
• 4.1 總體方案設(shè)計(jì)65-66
• 4.1.1 電氣控制系統(tǒng)基本要求65
• 4.1.2 方案確定65-66
• 4.2 系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)及性能66-67
• 4.3 主要設(shè)備參數(shù)及性能67-72
• 4.3.1 交流變頻電機(jī)67-68
• 4.3.2 變頻器68
• 4.3.3 可編程邏輯控制器68-70
• 4.3.4 控制網(wǎng)絡(luò)70-72
• 4.4 編程方法及控制思路72-83
• 4.4.1 程序結(jié)構(gòu)72-75
• 4.4.2 I/O分配75-78
• 4.4.3 控制程序78-83
• 4.5 人機(jī)界面設(shè)計(jì)83-89
• 4.5.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)84-85
• 4.5.2 司鉆臺(tái)操作界面85
• 4.5.3 HMI人機(jī)數(shù)字交互85-89
• 第5章 XY-8DB 鉆機(jī)工程試驗(yàn)89-93
• 5.1 鉆機(jī)試驗(yàn)條件89
• 5.2 生產(chǎn)試驗(yàn)89-93
• 第6章 結(jié)論與展望93-94
• 致謝94-95
• 參考文獻(xiàn)95-97

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 夏志明;劉世家;單國峰;姜海峰;薛軍;;深井超深井鉆機(jī)自動(dòng)送鉆研究探討[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);2012年02期

2 黃永平;賈國征;;基于模糊控制的自動(dòng)送鉆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];硅谷;2009年03期

3 吳偉,趙玉龍,林廷圻,匡華熙;自動(dòng)送鉆模擬加載實(shí)驗(yàn)的自適應(yīng)模糊控制[J];西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年05期

4 ;[J];;年期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 徐竟天;李樹剛;張乃祿;朱暉;馮勁;;基于S7-300軟冗余的鉆機(jī)自動(dòng)送鉆控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];2009年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2009年

2 曹鈞;李靖祥;趙升噸;;硬巖鉆機(jī)送鉆異步電動(dòng)機(jī)矢量控制建模與仿真[A];中國計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2014年會(huì)暨能源計(jì)量與綠色冶金論壇論文集[C];2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 房昕;“地殼一號(hào)”萬米鉆機(jī)自動(dòng)送鉆模擬研究[D];吉林大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫軍盈;變頻電驅(qū)動(dòng)深孔地質(zhì)鉆機(jī)自動(dòng)送鉆系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

2 李嶺;石油鉆機(jī)自動(dòng)送鉆系統(tǒng)和模擬加載系統(tǒng)研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

3 鄭蕓哲;現(xiàn)場總線的變頻調(diào)速自動(dòng)送鉆控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];中國石油大學(xué);2009年

4 王曉彬;超深井鉆機(jī)盤剎—雙液壓缸自動(dòng)送鉆系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 華鵬濤;交流變頻鉆機(jī)自動(dòng)送鉆系統(tǒng)的研究[D];西安工程大學(xué);2013年

6 崔麗瓊;石油鉆機(jī)恒鉆壓自動(dòng)送鉆系統(tǒng)研究[D];蘭州理工大學(xué);2007年

7 陳博;鉆井機(jī)械自動(dòng)送鉆控制系統(tǒng)研究[D];蘭州理工大學(xué);2005年

8 常世瑤;地質(zhì)鉆機(jī)永磁電動(dòng)機(jī)直驅(qū)自動(dòng)送鉆控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2015年

9 劉建;基于ANFIS控制器的70DB變頻調(diào)速自動(dòng)送鉆控制系統(tǒng)研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

10 雷俊紅;基于BP算法的自動(dòng)送鉆鉆壓優(yōu)化控制技術(shù)研究[D];西安科技大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：821906