自動化地質(zhì)鉆機移擺管系統(tǒng)工作裝置動力學(xué)特性研究
發(fā)布時間:2021-07-30 15:35
自動化地質(zhì)鉆機移擺管系統(tǒng)是一種用于地質(zhì)鉆機自動裝卸鉆桿的工作裝置,可實現(xiàn)鉆桿的自動夾取、移擺與升降、對中和上卸扣等動作,是實現(xiàn)自動化鉆井、提高鉆探效率和安全性、降低勞動強度不可或缺的裝備,解決目前我國仍用人工上卸鉆桿的現(xiàn)狀問題。本文研究新研移擺管系統(tǒng)工作裝備的動力學(xué)特性,目的是提高移擺管系統(tǒng)工作效率和安全性,具有工程應(yīng)用背景和科學(xué)研究價值。本文以新研移擺管系統(tǒng)工作裝置機械結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)為研究對象,建立了移擺管系統(tǒng)的多剛體動力學(xué)模型,揭示了自動上卸鉆桿的復(fù)合運動關(guān)系,進一步提高了移擺管系統(tǒng)的軌跡實時控制能力。采用SolidWorks Motion、AMEsim和Adams三種軟件進行仿真,以SolidWorks Motion仿真結(jié)果指導(dǎo)AMEsim邊界參數(shù)設(shè)置;建立了以AMEsim為主,與Adams實時聯(lián)合仿真平臺;利用機電液聯(lián)合仿真平臺,對移擺管液壓系統(tǒng)的工作壓力、流量和消耗功率等參數(shù)進行分析與研究,闡述復(fù)合動作流量分配關(guān)系,結(jié)果表明影響系統(tǒng)流量飽和的主要執(zhí)行元件是液壓油缸,為新研移擺管系統(tǒng)工作裝置提供理論與試驗依據(jù)。本文同時對現(xiàn)有地質(zhì)鉆機進行電液改造升級,加裝對應(yīng)傳感器和電液比例閥模...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
巖壁自動鉆探機械人(ReziaM.Molfino,2008)
圖 1-2 Foremost 公司移擺管系統(tǒng)st 公司研制的移擺管機構(gòu)自上世紀(jì) 80 年代后期開始該公司已擁有三個系列的移擺管機構(gòu),這些裝置可以 1-2 所示。該機構(gòu)只需一人遠(yuǎn)程操作,可在鉆進過程載的鉆桿架上。機械手從鉆桿架上夾取一根鉆桿,沿桿的同時,動力頭已上移到桅桿頂部,并與機械手送,與下部鉆桿進行上扣,機械手繼續(xù)夾取下一根鉆桿11)。但此移擺管系統(tǒng)無自動輸運鉆桿箱,需要人員手鉆桿夾取,屬于半自動化系統(tǒng)裝置。Longyear 公司研制的 RC Rod Handler 系統(tǒng),如下圖 1-鉆桿輔助起下鉆工作。最大鉆桿直徑×長度:φ127壓驅(qū)動元件,電氣無線遙控系統(tǒng),夾持最大重量 200 k
BoartLongyear公司移擺管系統(tǒng)(www.BoartLongyear.com,2012)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電液比例閥用雙向比例控制器的研究[J]. 朱繼文,許小慶,王旭平,劉政宏. 液壓與氣動. 2018(04)
[2]7000m連續(xù)起下鉆及連續(xù)循環(huán)智能鉆機技術(shù)研究[J]. 王定亞,葉強,張強,張志偉,李慧瑩,惠川川. 石油機械. 2017(06)
[3]液壓卷揚系統(tǒng)失速故障的仿真研究[J]. 劉智鍵,劉寶林,胡遠(yuǎn)彪. 液壓與氣動. 2016(12)
[4]電液比例高低機系統(tǒng)模糊PID控制研究[J]. 劉艷,王艷. 液壓與氣動. 2016(11)
[5]旋挖鉆機快速卸土控制系統(tǒng)設(shè)計分析[J]. 朱建新,吳慧,曾素,朱振新,顧林坤. 機械設(shè)計與研究. 2016(02)
[6]插裝式單向溢流閥特性[J]. 陳晉市,王國強,龔勛,王昕,王麗,杜陽. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(02)
[7]負(fù)載敏感閥前補償系統(tǒng)原理分析[J]. 張立杰,王力航,李德新,王帥. 液壓與氣動. 2015(07)
[8]基于AMESim的汽車起重機起升機構(gòu)的能耗分析[J]. 郝楠楠,王愛紅,高有山,周洋. 液壓氣動與密封. 2015(05)
[9]負(fù)荷傳感優(yōu)先閥建模及仿真分析[J]. 劉昕暉,李倩雯,陳晉市,張鵬,牛平杰. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(06)
[10]基于Adams-AMESim的平臺吊機升沉補償系統(tǒng)聯(lián)合仿真技術(shù)[J]. 楊誠,鄧智勇,高磊,唐國元. 船海工程. 2014(06)
博士論文
[1]負(fù)載口獨立控制可編程閥及其在智能挖掘機控制中的應(yīng)用[D]. 王雙.浙江大學(xué) 2017
[2]全液壓排管機動力學(xué)特性研究[D]. 張飛宇.吉林大學(xué) 2016
[3]盾構(gòu)推進電液系統(tǒng)動力學(xué)特性及軌跡實時精確控制研究[D]. 劉志斌.浙江大學(xué) 2015
[4]高壓大流量安全閥設(shè)計及實驗系統(tǒng)研究[D]. 暢軍亮.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[5]空間柔性機械臂動力學(xué)建模、軌跡規(guī)劃與振動抑制研究[D]. 楊永泰.北京理工大學(xué) 2014
[6]輕型大扭矩全液壓巖土鉆機鉆進穩(wěn)定性研究[D]. 黃子齋.燕山大學(xué) 2014
[7]全液壓深孔巖心鉆機CAN總線鉆進參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 張濤.中國地質(zhì)大學(xué) 2014
[8]大型液壓挖掘機工作裝置的聯(lián)合仿真及靜動態(tài)特性研究[D]. 王永進.太原理工大學(xué) 2014
[9]工程機械臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動力學(xué)及特性研究[D]. 王相兵.浙江大學(xué) 2014
[10]大噸位履帶起重機液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[D]. 紀(jì)緒.吉林大學(xué) 2013
碩士論文
[1]CSD1300L全液壓巖心鉆機鉆進過程參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 白曉峰.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[2]地質(zhì)鉆探鉆桿自動移擺裝置設(shè)計與實驗研究[D]. 王曉龍.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[3]地下連續(xù)墻液壓抓斗卷揚控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 董朋.燕山大學(xué) 2014
[4]石油鉆機管具運移裝置自適應(yīng)機械手設(shè)計[D]. 呂紅權(quán).吉林大學(xué) 2013
[5]自動排管系統(tǒng)動力學(xué)分析與研究[D]. 萬曉鵬.吉林大學(xué) 2013
[6]460kN地下連續(xù)墻抓斗液壓系統(tǒng)仿真與實驗研究[D]. 徐世偉.長安大學(xué) 2012
[7]大噸位汽車起重機起升機構(gòu)液壓系統(tǒng)的動態(tài)仿真分析及改進[D]. 何智輝.湖南大學(xué) 2012
[8]旋挖鉆機主卷揚下放勢能回收的研究[D]. 方曉瑜.中南大學(xué) 2012
[9]鉆機移擺管機構(gòu)設(shè)計及其結(jié)構(gòu)分析[D]. 李靜.中國地質(zhì)科學(xué)院 2011
[10]大型履帶式起重機卷揚液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[D]. 趙璐.吉林大學(xué) 2011
本文編號:3311666
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:132 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
巖壁自動鉆探機械人(ReziaM.Molfino,2008)
圖 1-2 Foremost 公司移擺管系統(tǒng)st 公司研制的移擺管機構(gòu)自上世紀(jì) 80 年代后期開始該公司已擁有三個系列的移擺管機構(gòu),這些裝置可以 1-2 所示。該機構(gòu)只需一人遠(yuǎn)程操作,可在鉆進過程載的鉆桿架上。機械手從鉆桿架上夾取一根鉆桿,沿桿的同時,動力頭已上移到桅桿頂部,并與機械手送,與下部鉆桿進行上扣,機械手繼續(xù)夾取下一根鉆桿11)。但此移擺管系統(tǒng)無自動輸運鉆桿箱,需要人員手鉆桿夾取,屬于半自動化系統(tǒng)裝置。Longyear 公司研制的 RC Rod Handler 系統(tǒng),如下圖 1-鉆桿輔助起下鉆工作。最大鉆桿直徑×長度:φ127壓驅(qū)動元件,電氣無線遙控系統(tǒng),夾持最大重量 200 k
BoartLongyear公司移擺管系統(tǒng)(www.BoartLongyear.com,2012)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電液比例閥用雙向比例控制器的研究[J]. 朱繼文,許小慶,王旭平,劉政宏. 液壓與氣動. 2018(04)
[2]7000m連續(xù)起下鉆及連續(xù)循環(huán)智能鉆機技術(shù)研究[J]. 王定亞,葉強,張強,張志偉,李慧瑩,惠川川. 石油機械. 2017(06)
[3]液壓卷揚系統(tǒng)失速故障的仿真研究[J]. 劉智鍵,劉寶林,胡遠(yuǎn)彪. 液壓與氣動. 2016(12)
[4]電液比例高低機系統(tǒng)模糊PID控制研究[J]. 劉艷,王艷. 液壓與氣動. 2016(11)
[5]旋挖鉆機快速卸土控制系統(tǒng)設(shè)計分析[J]. 朱建新,吳慧,曾素,朱振新,顧林坤. 機械設(shè)計與研究. 2016(02)
[6]插裝式單向溢流閥特性[J]. 陳晉市,王國強,龔勛,王昕,王麗,杜陽. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2016(02)
[7]負(fù)載敏感閥前補償系統(tǒng)原理分析[J]. 張立杰,王力航,李德新,王帥. 液壓與氣動. 2015(07)
[8]基于AMESim的汽車起重機起升機構(gòu)的能耗分析[J]. 郝楠楠,王愛紅,高有山,周洋. 液壓氣動與密封. 2015(05)
[9]負(fù)荷傳感優(yōu)先閥建模及仿真分析[J]. 劉昕暉,李倩雯,陳晉市,張鵬,牛平杰. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2015(06)
[10]基于Adams-AMESim的平臺吊機升沉補償系統(tǒng)聯(lián)合仿真技術(shù)[J]. 楊誠,鄧智勇,高磊,唐國元. 船海工程. 2014(06)
博士論文
[1]負(fù)載口獨立控制可編程閥及其在智能挖掘機控制中的應(yīng)用[D]. 王雙.浙江大學(xué) 2017
[2]全液壓排管機動力學(xué)特性研究[D]. 張飛宇.吉林大學(xué) 2016
[3]盾構(gòu)推進電液系統(tǒng)動力學(xué)特性及軌跡實時精確控制研究[D]. 劉志斌.浙江大學(xué) 2015
[4]高壓大流量安全閥設(shè)計及實驗系統(tǒng)研究[D]. 暢軍亮.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[5]空間柔性機械臂動力學(xué)建模、軌跡規(guī)劃與振動抑制研究[D]. 楊永泰.北京理工大學(xué) 2014
[6]輕型大扭矩全液壓巖土鉆機鉆進穩(wěn)定性研究[D]. 黃子齋.燕山大學(xué) 2014
[7]全液壓深孔巖心鉆機CAN總線鉆進參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 張濤.中國地質(zhì)大學(xué) 2014
[8]大型液壓挖掘機工作裝置的聯(lián)合仿真及靜動態(tài)特性研究[D]. 王永進.太原理工大學(xué) 2014
[9]工程機械臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動力學(xué)及特性研究[D]. 王相兵.浙江大學(xué) 2014
[10]大噸位履帶起重機液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[D]. 紀(jì)緒.吉林大學(xué) 2013
碩士論文
[1]CSD1300L全液壓巖心鉆機鉆進過程參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]. 白曉峰.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[2]地質(zhì)鉆探鉆桿自動移擺裝置設(shè)計與實驗研究[D]. 王曉龍.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[3]地下連續(xù)墻液壓抓斗卷揚控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D]. 董朋.燕山大學(xué) 2014
[4]石油鉆機管具運移裝置自適應(yīng)機械手設(shè)計[D]. 呂紅權(quán).吉林大學(xué) 2013
[5]自動排管系統(tǒng)動力學(xué)分析與研究[D]. 萬曉鵬.吉林大學(xué) 2013
[6]460kN地下連續(xù)墻抓斗液壓系統(tǒng)仿真與實驗研究[D]. 徐世偉.長安大學(xué) 2012
[7]大噸位汽車起重機起升機構(gòu)液壓系統(tǒng)的動態(tài)仿真分析及改進[D]. 何智輝.湖南大學(xué) 2012
[8]旋挖鉆機主卷揚下放勢能回收的研究[D]. 方曉瑜.中南大學(xué) 2012
[9]鉆機移擺管機構(gòu)設(shè)計及其結(jié)構(gòu)分析[D]. 李靜.中國地質(zhì)科學(xué)院 2011
[10]大型履帶式起重機卷揚液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性研究[D]. 趙璐.吉林大學(xué) 2011
本文編號:3311666
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