本文關(guān)鍵詞：ZQ216-80新型液壓動(dòng)力鉗的設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：液壓動(dòng)力鉗是一種石油鉆井井口工具,廣泛適用于海洋、陸地鉆井和修井作業(yè)時(shí)上卸管柱絲扣作業(yè)。目前,傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力鉗雖然能適用大部分的管徑范圍,但須配置多套尺寸不同的牙板部件以適應(yīng)不同的管徑,更換流程繁瑣,動(dòng)力鉗的移動(dòng)也過于繁重和危險(xiǎn)。本文通過對(duì)比國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)液壓動(dòng)力鉗和國(guó)外主流旋扣設(shè)備鐵鉆工的基本結(jié)構(gòu)與工作方式,指出了傳統(tǒng)液壓動(dòng)力鉗與鐵鉆工各自的優(yōu)缺點(diǎn);進(jìn)行了ZQ216-80新型液壓動(dòng)力鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化,設(shè)計(jì)的新型夾緊機(jī)構(gòu),能夠適用所有管徑的鉆桿,并且不需要顎板等夾緊部件;在移動(dòng)方面結(jié)合了鐵鉆工的伸縮機(jī)構(gòu),能夠安全便捷地移動(dòng)液壓動(dòng)力鉗。本文主要設(shè)計(jì)與研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析了傳統(tǒng)液壓動(dòng)力鉗結(jié)構(gòu)上的缺陷和使用過程中的問題,確定了ZQ216-80新型液壓動(dòng)力鉗的性能參數(shù);設(shè)計(jì)出新型的基于螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的上鉗夾緊機(jī)構(gòu),提高了夾緊適用范圍;借助機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,對(duì)上下鉗機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)和伸縮臂進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),計(jì)算出了各機(jī)構(gòu)參數(shù)使其符合設(shè)計(jì)要求,提高了鉆桿上卸扣效率。(2)以液壓動(dòng)力鉗各個(gè)機(jī)構(gòu)具體工作要求為規(guī)范,確定了動(dòng)力鉗的系統(tǒng)壓力,并設(shè)計(jì)了整機(jī)液壓控制系統(tǒng);借助液壓缸載荷構(gòu)成與計(jì)算理論基礎(chǔ),參考液壓缸和液壓馬達(dá)選用規(guī)則,對(duì)各機(jī)構(gòu)液壓缸和液壓馬達(dá)等相關(guān)液壓元件行進(jìn)了計(jì)算和選型。(3)建立了上鉗四聯(lián)封閉齒輪系統(tǒng)和伸縮臂機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,基于Hertz接觸理論在計(jì)算齒輪嚙合接觸力方面的應(yīng)用,對(duì)上鉗齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性研究;以多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)為理論依據(jù),分析了伸縮臂在不同工況下所需要的驅(qū)動(dòng)力,為伸縮臂液壓缸的計(jì)算與選型提供了理論參考。(4)通過ANSYS Workbench軟件對(duì)ZQ216-80新型液壓動(dòng)力鉗的關(guān)鍵部件上鉗U型夾緊支架和滑車體進(jìn)行了靜力學(xué)分析,得到了其應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D和位移云圖,驗(yàn)證了關(guān)鍵受力部件的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：液壓動(dòng)力鉗 鐵鉆工 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng) 動(dòng)力學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE921
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 引言11-13
• 1.1.1 液壓動(dòng)力鉗結(jié)構(gòu)與工作原理介紹11-12
• 1.1.2 鐵鉆工結(jié)構(gòu)與工作原理介紹12-13
• 1.2 動(dòng)力鉗和鐵鉆工發(fā)展研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)動(dòng)力鉗和鐵鉆工發(fā)展研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 國(guó)外動(dòng)力鉗和鐵鉆工發(fā)展研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本課題的目的與主要研究?jī)?nèi)容17-19
• 1.3.1 課題目的17-18
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容18-19
• 第二章 液壓動(dòng)力鉗的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)19-40
• 2.1 ZQ216-80新型液壓動(dòng)力鉗的性能參數(shù)及主要結(jié)構(gòu)19-23
• 2.1.1 傳統(tǒng)液壓動(dòng)力鉗與鐵鉆工性能對(duì)比19-20
• 2.1.2 性能參數(shù)20-21
• 2.1.3 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)21-23
• 2.1.4 上、卸扣流程23
• 2.2 下鉗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23-25
• 2.3 上鉗夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)25-34
• 2.3.1 螺旋傳動(dòng)計(jì)算27-29
• 2.3.2 螺桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核29-31
• 2.3.3 螺桿驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算31-33
• 2.3.4 上鉗牙板防松機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)33-34
• 2.4 上鉗傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)34-36
• 2.4.1 上鉗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)34
• 2.4.2 上鉗傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)34-36
• 2.5 伸縮臂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)36-39
• 2.6 本章小節(jié)39-40
• 第三章 液壓動(dòng)力鉗控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)40-53
• 3.1 液壓動(dòng)力鉗傳動(dòng)控制方案40-42
• 3.1.1 控制方案的確定40-41
• 3.1.2 液壓回路的設(shè)計(jì)41-42
• 3.2 油路系統(tǒng)的計(jì)算42-43
• 3.2.1 液壓動(dòng)力鉗的技術(shù)要求42
• 3.2.2 系統(tǒng)壓力的確定42-43
• 3.3 液壓執(zhí)行元件的選擇與計(jì)算43-52
• 3.3.1 液壓缸的載荷構(gòu)成和計(jì)算43-44
• 3.3.2 下鉗夾緊液壓缸的計(jì)算與選型44-48
• 3.3.3 升降液壓缸的計(jì)算與選型48-50
• 3.3.4 上鉗液壓馬達(dá)的計(jì)算與選型50-51
• 3.3.5 上鉗夾緊液壓馬達(dá)的計(jì)算與選型51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 液壓動(dòng)力鉗運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析53-70
• 4.1 上鉗四聯(lián)封閉齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)載荷仿真53-60
• 4.1.1 齒輪參數(shù)以及工況分析53-54
• 4.1.2 四聯(lián)封閉齒輪安裝條件計(jì)算54-56
• 4.1.3 齒輪碰撞力參數(shù)計(jì)算56-57
• 4.1.4 四聯(lián)封閉齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型的建立57
• 4.1.5 四聯(lián)封閉齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)仿真結(jié)果分析57-60
• 4.2 伸縮臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析60-65
• 4.2.1 伸縮臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論分析60-61
• 4.2.2 伸縮臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析61-65
• 4.3 伸縮臂機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析65-69
• 4.3.1 伸縮臂機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)力分析65-68
• 4.3.2 伸縮臂液壓缸逆向計(jì)算68-69
• 4.4 本章小結(jié)69-70
• 第五章 主要部件的受力分析與強(qiáng)度校核70-75
• 5.1 有限元分析軟件ANSYS Workbench介紹70
• 5.2 關(guān)鍵零件的受力分析70-74
• 5.2.1 上鉗U型夾緊支架有限元分析70-72
• 5.2.2 滑車體有限元分析72-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 總結(jié)75-76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 致謝80-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和專利81
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目81

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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5 程文強(qiáng);XYQ10型液壓動(dòng)力鉗通過鑒定[J];石油機(jī)械;1987年05期

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本文編號(hào)：913252