ZJ50D陸地鉆機立柱式鉆桿自動操作系統的改進研究.pdf

1、石油資源直接制約著社會經濟和社會生產力的發(fā)展，如何高效地從自然界中鉆采石油資源成為當下的研究熱點。其中，最關鍵的問題在于提升石油鉆采設備的科技水品。鉆具的自動操作系統是鉆井平臺設備的重要組成部分，也是保證鉆井工作順利有效進行的關鍵部分。在鉆具自動操作系統研究方面，國外起步較早，發(fā)展較好，國內發(fā)展較晚技術相對落后。目前ZJ50D陸地鉆機鉆桿自動操作系統中包含的設備數量過多、體積較大，不便于運輸和安裝，在接立根過程中還存在鉆具螺紋承受附加載

2、荷過大而導致損壞的問題。本文以ZJ50D陸地鉆機為研究基礎，采用理論計算與數字仿真相結合的方法，從以下幾個方面進行了研究:
　　1、以ZJ50D陸地鉆機的工作要求和技術參數為基礎，以精簡系統設備為目的，對現有鉆桿自動操作系統進行改進設計，運用Pro/ENGINEER建立了改進后系統的整體三維模型，在此基礎上建立了改進后關鍵機構的三維模型，并詳細介紹了改進后系統的工作過程。
　　2、設計了鉆桿螺紋載荷補償機構，建立了三維模型，

3、并對該機構功能進行描述。在此基礎上，運用雙向掃描算法，建立了機構的速度約束數學模型并進行計算，通過Matlab對機構的運行速度進行數字仿真分析，最終得到優(yōu)化后的速度數據。
　　3、分析系統改進后機構的受力情況，建立機構的靜力學方程，通過對方程進行計算，得到系統機構選材及驅動系統選擇的理論依據。運用ANSYS軟件對模型進行強度、剛度分析，得到模型應力云圖及形變云圖，驗證機構設計的可靠性。
　　4、將改進后垂直鉆桿操作系統中桅桿