本文關(guān)鍵詞：游鉤的結(jié)構(gòu)特性對提升系統(tǒng)性能的影響

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【摘要】：游鉤作為鉆機(jī)提升系統(tǒng)中重要的設(shè)備之一,在完成石油、天然氣的鉆采與修井作業(yè)中起下鉆、油管、抽油桿的過程中起著重要的作用。游鉤作為連接受力負(fù)載、質(zhì)量大并且復(fù)雜的系統(tǒng),在起升和下放鉆具、給進(jìn)鉆頭、控制鉆壓以及處理復(fù)雜的井下事故中扮演著重要的角色,直接影響著提升系統(tǒng)的性能。在實(shí)際工況中它的靜、動(dòng)力學(xué)特性都十分復(fù)雜。所以對游鉤的動(dòng)力學(xué)分析、可靠性分析以及整個(gè)提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析尤為必要,這些因素對提升系統(tǒng)的影響也十分明顯。本文首先論述了游鉤與游車大鉤的工作原理,分析了載荷的傳遞過程;運(yùn)用三維實(shí)體建模軟件Solid Works創(chuàng)建游鉤和游車大鉤的三維實(shí)體模型,并通過質(zhì)量補(bǔ)償?shù)姆椒?將省略零件的質(zhì)量添加到主要的部件上,以減小分析誤差;然后應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件對游鉤的動(dòng)力學(xué)特性及可靠性進(jìn)行分析;并運(yùn)用多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析了整個(gè)提升系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。(1)根據(jù)模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析,得出發(fā)生共振部位是游鉤的鉤身與鉤桿處。可見在設(shè)計(jì)制造及加工工藝上要提高部件的剛度,改善抗振效果。因此采用剛度大的材料,并且使工作載荷的頻率遠(yuǎn)離部件的固有頻率,避免出現(xiàn)應(yīng)力集中,以達(dá)到減小游鉤共振的目的。所以,游鉤的振動(dòng)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)會(huì)影響提升系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。(2)應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件中的概率設(shè)計(jì)PDS模塊對游鉤的滑輪、鉤身進(jìn)行可靠性分析。通過分析滑輪和鉤身的結(jié)構(gòu)尺寸、材料特性以及外部載荷的隨機(jī)性,采用蒙特卡羅(Monte Carlo)概率有限元方法對游鉤滑輪、鉤身進(jìn)行了可靠性分析。最后經(jīng)分析得出滑輪、鉤身的可靠性滿足工作需求,對提升系統(tǒng)的安全工作提供了保障。(3)通過簡化的物理模型建立了鉆機(jī)ZJ40/2250DB的提升系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,得到動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)方程;求解運(yùn)動(dòng)方程得到:在運(yùn)動(dòng)仿真分析過程中初速度為零和不為零時(shí)各質(zhì)塊的位移和速度。結(jié)果分析表明提升系統(tǒng)在工作過程中運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。但是由于鋼絲繩的影響,在初速度為1m/s時(shí)產(chǎn)生劇烈的沖擊�？梢娫谄鹕^程中,游鉤要始終帶有負(fù)載,避免在提升的過程中產(chǎn)生過大的沖擊和動(dòng)載。通過分析鉆機(jī)在工作過程中游鉤自身的特性,以及對整個(gè)提升系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)研究分析,得出了游鉤在實(shí)際工作過程中的振動(dòng)特性、可靠性以及受力特性等對提升系統(tǒng)的影響。從而對提升系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化具有一定的理論指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE927

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張益民;提升系統(tǒng)中怎樣節(jié)電[J];礦山機(jī)械;2002年10期

2 王敏三,王會(huì)平;袋式提升系統(tǒng)[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2003年09期

3 王瑞,曹毓芳,耿建平;靈石縣沙峪煤礦提升系統(tǒng)改造[J];山西煤炭;2003年02期

4 陳志珍;;段王煤化有限公司主提升系統(tǒng)改造方案[J];山西煤炭;2007年04期

5 柳曉飛;;煤礦提升系統(tǒng)改造方案研究[J];中小企業(yè)管理與科技(上旬刊);2009年05期

6 張延輝;;淺談變頻提速技術(shù)在煤礦提升系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];科技信息;2012年14期

7 尹利云;;礦山提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年15期

8 張旭葵;;加強(qiáng)提升系統(tǒng)管理適應(yīng)生產(chǎn)需要[J];煤礦機(jī)電;1985年02期

9 郝中德;;主提升系統(tǒng)事故的分析與控制[J];礦山機(jī)械;1987年02期

10 任蘭柱,歐陽麒,任乃光;多繩摩擦提升系統(tǒng)模態(tài)分析及動(dòng)力設(shè)計(jì)探討[J];阜新礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1991年S1期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 ;云礦副井提升系統(tǒng)技改示范[A];河北省煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)工作會(huì)議論文集[C];2006年

2 程巖青;高國紅;苗維慶;;大臺豎井立轉(zhuǎn)平的提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集（下冊）[C];2004年

3 劉大同;;大功率安全高效全自動(dòng)煤礦提升系統(tǒng)的應(yīng)用[A];煤礦機(jī)電一體化新技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展2012學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2012年

4 杜鎖乾;郭皆琪;齊清峰;;井下礦山提升系統(tǒng)的優(yōu)化[A];第二十屆“冀魯川遼晉瓊粵”七省礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

5 ;高產(chǎn)高效礦井提升系統(tǒng)改造技術(shù)[A];全國煤炭工業(yè)建設(shè)高產(chǎn)高效礦井經(jīng)濟(jì)交流暨2001年度命名表彰大會(huì)專題報(bào)告、經(jīng)驗(yàn)材料[C];2002年

6 魏勝國;曹學(xué)明;;召口礦西副井提升系統(tǒng)綜合改造及施工與驗(yàn)收的實(shí)踐[A];第十八屆川魯冀晉瓊粵遼七省礦業(yè)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2011年

7 胡偉成;;高壓變頻器在煤礦提升系統(tǒng)的應(yīng)用[A];創(chuàng)新推動(dòng)新型煤炭工業(yè)體系建設(shè)和安全健康發(fā)展——2010年湘贛皖閩蘇等多�。ㄊ校┟禾繉W(xué)會(huì)學(xué)術(shù)交流暨湖南省煤炭科技論壇論文集[C];2010年

8 胡萬松;魏甲佳;;PLC在煤礦提升系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[A];第18屆全國煤礦自動(dòng)化與信息化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 義煤集團(tuán)大有能源公司躍進(jìn)煤礦 李書彥;淺析煤礦提升系統(tǒng)的技術(shù)改造[N];周口日報(bào);2011年

2 徐京民;直屬采礦單斗循環(huán)縮短三十五秒[N];中國黃金報(bào);2011年

3 記者 王慶華;我市切實(shí)加強(qiáng)三個(gè)領(lǐng)域提升系統(tǒng)安全生產(chǎn)管理[N];赤峰日報(bào);2009年

4 許凱;古漢山礦科技創(chuàng)新助推企業(yè)快速發(fā)展[N];焦作日報(bào);2011年

5 劉金剛;RH真空脫氣提升系統(tǒng)的最新改進(jìn)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

6 四川 馮小民;BIOS優(yōu)化利器——TweakBIOS[N];電腦報(bào);2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 秦強(qiáng);基于動(dòng)力學(xué)的煤礦立井摩擦提升系統(tǒng)安全性研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王則;提升系統(tǒng)在運(yùn)行及裝載過程中的動(dòng)態(tài)特性研究[D];太原科技大學(xué);2015年

2 馬春亮;游鉤的結(jié)構(gòu)特性對提升系統(tǒng)性能的影響[D];蘭州理工大學(xué);2016年

3 王有斌;多繩摩擦提升系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D];太原理工大學(xué);2014年

4 劉輝;永磁直線同步電動(dòng)機(jī)提升系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];河南理工大學(xué);2007年

5 赤文林;礦井垂直救援繩纜提升系統(tǒng)的研究[D];太原理工大學(xué);2015年

6 付冰洋;上部組塊提升系統(tǒng)液壓提升器同步控制研究[D];大連理工大學(xué);2012年

7 姜小環(huán);立井提升系統(tǒng)安全可靠性的研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2008年

8 部紹明;智能提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D];長沙理工大學(xué);2009年

9 丁燕;摩擦提升機(jī)卡罐動(dòng)力學(xué)特性分析[D];太原理工大學(xué);2014年

10 郭國柱;小馬公司煤礦大傾角主提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安科技大學(xué);2013年

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本文編號：1295573