鉆井作業(yè)的高效性、科學(xué)性、安全性、易于維護以及大幅度降低人工勞動強度等需求的提高,促使深井鉆探技術(shù)裝備逐步向模塊化、自動化、智能化方向發(fā)展。液壓頂驅(qū)采用液壓動力源和液壓執(zhí)行器構(gòu)建其主傳動系統(tǒng),具有功率重量比大、過載保護功能可靠、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點。頂驅(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計和生產(chǎn)周期長、造價昂貴、應(yīng)用工況特殊等原因,造成頂驅(qū)設(shè)計、性能優(yōu)化和實際應(yīng)用等方面內(nèi)在機理的研究難度大。為此,本文從深部大陸科學(xué)鉆探工程入手,設(shè)計全液壓頂驅(qū)電液比例容積調(diào)速系統(tǒng),建立動態(tài)特性模型和熱力學(xué)模型,并結(jié)合實際鉆進試驗,對系統(tǒng)性能進行深入研究。本文根據(jù)深井鉆進高轉(zhuǎn)速、大扭矩的工藝要求,提出全液壓頂驅(qū)電液比例容積調(diào)速系統(tǒng)的性能要求及所具備的控制功能,設(shè)計了全液壓頂驅(qū)電液比例容積調(diào)速系統(tǒng)。為保證全液壓頂驅(qū)在運行過程中處于最佳的工作狀態(tài),增強主軸輸出轉(zhuǎn)速和扭矩的可控性,提高系統(tǒng)對擾動負載的適應(yīng)能力,全液壓頂驅(qū)應(yīng)具備恒轉(zhuǎn)速控制、恒扭矩控制、恒功率控制、轉(zhuǎn)速自適應(yīng)控制及液壓馬達越權(quán)控制等多種輸出控制功能。全液壓頂驅(qū)主傳動系統(tǒng)包括驅(qū)動主軸回轉(zhuǎn)的完整機電液傳動及控制體系。全液壓頂驅(qū)主傳動液壓系統(tǒng)采用變量泵-變量馬達構(gòu)成容積調(diào)速回... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

頂驅(qū)鉆進示意圖

圖 1.2 美國 NOV 公司 TDH 250 液壓頂驅(qū) TDH 250 hydraulic top drive of National Oilw表 1.1 美國 NOV 液壓頂驅(qū)參數(shù)表le 1.1 Main parameters of NOV hydraulic top 率提升能力ton最大轉(zhuǎn)速rpm最大連續(xù)扭矩 Nm最大連轉(zhuǎn)速12 150 200 20337 50 250 225 31183 1克（Herrenknecht Vertical）液壓頂驅(qū)（Herrenknecht Vertical）公司、德國寶峨（B自動化的最新發(fā)展方向，其新型自動化鉆機均表 1.2 海瑞克 TDH500 液壓頂驅(qū)技術(shù)參數(shù)[12n parameters of Herrenknecht Vertical TDH50drive

圖 1.3 德國海瑞克 TDH500 液壓頂驅(qū) 圖 1.4 德國寶峨 TDK65 液壓頂驅(qū)Fig 1.3 Herrenknecht Vertical TDH500 hydraulic top driveFig 1.4 Bauer Deep Drilling TDK65 hydraulic top drive1.2.1.3 德國寶峨（Bauer Deep Drilling）公司液壓頂驅(qū)德國 Bauer 全液壓頂驅(qū)是基于德國 Bauer 公司 40 多年設(shè)計和制造回轉(zhuǎn)動力頭的實踐經(jīng)驗而開發(fā)出來的，代表性的全液壓頂驅(qū)型號為 TDK32-150H 全液壓頂驅(qū)、TDK65-500H 全液壓頂驅(qū)，圖 1.4 所示為 Bauer 公司 TDK65-500H 全液壓頂驅(qū)，其技術(shù)參數(shù)如表 1.3。該公司液壓頂驅(qū)由四個液壓馬達驅(qū)動，可以產(chǎn)生最大為 65kN·m 的卸扣扭矩（理論功率 530kW），鉆桿和套管的安裝通過 3-1/2’到 20’’的自動吊卡、夾持和拆卸裝置和一個可移動的夾持鉗來輔助進行。其中，夾持鉗和自動吊卡可根據(jù)鉆進要求選擇配備。兩種方式在擰、卸鉆桿時都具有（液壓油缸驅(qū)動的）200mm 毫米長度的隨動功能。表 1.3 寶峨 TDK 65-500 H 液壓頂驅(qū)參數(shù)[13]Table 1.2 Main parameters of Bauer Deep Drilling TDK65-500H hydraulic topdrive

【參考文獻】：
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本文編號：3489274