ZJ50/3150DB低温列车式钻机的研发

为拓展俄罗斯石油市场,我公司专门针对俄罗斯油田地域分布特点(地表恶劣、气温低)研发了ZJ50/3150DB低温列车式钻机。该钻机将钻井模块整体置于运移轨道之上,安装在运移轨道上的两组平移液压缸推动钻机通过滚轮沿着运移轨道整体移动;钻机运移轨道宽,对地压力小,配有完善的加热系统和保温棚,设计最低工作温度为零下45℃,可适应俄罗斯冬季寒冷环境中在松软无基础的冻土上进行丛式井作业。     

低温钢焊接技术及Q345钢在石油装备行业中的应用

在石油钻井行业,钻机、泥浆泵等主要钻井装备的规格、种类已日趋完善。然而,它们通常都是为常温状态设计制造,当在低温环境下使用时,即使没有负荷也会存在温度应力,很容易出现钢结构或机架开裂断裂,安全隐患高。针对像俄罗斯、加拿大、哈萨克斯坦、土库曼斯坦以及我国的低温地区使用的石油装备,应选用低温钢进行加工制造,以满足它们在-45℃下的正常运转和-60℃下的存储运输。因此,利用低温钢的化学成分和焊接特点,阐述低温钢种类及焊接工艺方法,并重点介绍在石油装备行业应用广泛的Q345钢。     

一种低温加热电路及其性能测试

机载电子设备呈现出高性能、高可靠、低成本的发展趋势,而采用工业档器件进行低温加热以满足机载环境条件的要求是降低电子设备成本的一个关键途径。为了深入探讨低温加热技术在机载环境条件下的应用,文中对比了几种不同的低温加热方式。针对适合机载环境条件的电阻加热方式研制了一套低温加热智能控制电路,详细介绍了该电路的工作原理和组成部分。并在此基础上搭建了一套试验测试系统,对低温加热性能进行了试验测试,确定了低温加热时间和加热功耗的关系。结果表明:当加热功率为27 W和19 W时,元器件表面温度从-55℃加热到-35℃的加热时间分别不超过2 min和5 min,符合GJB对元器件启动温度的要求。     

低温钻机用焊接工艺

通过研究常温钻机的焊接工艺,进而提出低温钻机的焊接技术,在不同环境下通过改变焊接电流、电压、速度、预热温度、层间温度、热输入量及焊后保温等措施,杜绝焊接缺陷的出现。本低温钻机的焊接工艺也存在一些不足之处,一些外部因素仍能左右焊接的生产进度,如何剔除这些外部因素保证生产进度成为下一步的研究方向。     

HXD2新八轴机车低温环境适应性的技术研究

机车的低温环境适应性,是机车总体性能中的一个重要指标。本文通过介绍HXD2型机车各系统的低温性能设计、牵引系统的低温保护以及机车加装预加热设备等三个方面,系统介绍了HXD2型机车的低温环境适应性设计。通过对低温环境的适应性研究和设计,HXD2机车能够满足在-40℃低温环境下的运行要求。     

高寒地区地铁车辆制动系统的防寒措施

为保证城市轨道交通车辆制动系统在-25℃以下的高寒环境下正常工作,提出一种针对双塔干燥器和电空转换阀电加热的措施,并结合地铁车辆制动系统的结构组成及工作原理,完成加热装置的结构设计和设备布置的优化。     

石油钻机平移系统的研制与应用

为了适应页岩气开发的地理环境和钻井特点,研制开发了一种平移系统。该平移系统采用模块化设计,并可集成在钻机底座基座中,方便运输。该系统采用液压控制,操作简单方便;采用双排滚轮链条组结构,降低对地比压,操作安全;液压站、液压操作箱均悬挂于底座基座外侧,随钻机一起平移,节约时间。使用该平移系统能够实现钻机主体在井场当中不分解拆卸并且满立根的状态下移动到需要的井位,降低钻机搬家及安装时间,提高整体钻井效率,适用于丛式井开发。     

预热及保温对严寒环境X80钢管道全自动外焊焊缝组织与性能的影响

研究了-30 ℃严寒环境下采用不同预热及保温措施进行电弧焊接的X80钢,观察了不同焊接条件下接头各区域的显微组织特点,通过硬度测试、拉伸试验、低温冲击试验对接头的力学性能进行了表征。研究结果表明：严寒环境下焊接得到的X80钢焊缝以柱状晶为主,填充区主要由针状铁素体、先共析铁素体及少量魏氏组织组成,随着预热及保温温度升高,魏氏组织的尺寸和数量都有所减小;接头硬度的极大值与极小值分别出现在热影响区的粗晶区与不完全重结晶区,随着预热及保温温度的升高,接头的整体硬度降低,焊缝区域的低温冲击韧性增强,而抗拉强度先提高后降低;预热及保温是接头在严寒环境下获得具有良好综合性能的有效措施,预热及保温温度为100 ℃时接头性能最优。     

JC50DB低温绞车方案分析与结构设计

JC50DB低温绞车是新研发、专为俄罗斯远东地区油田量身打造的钻井设备。该绞车为交流变频电机驱动,能在-45~50℃气候条件下正常工作运行,最低存储温度可达-60℃。绞车制造采用耐低温材料和技术,绞车整体强度满足钻机5 000 m的工艺要求。     

可搬移箱低温加热试验分析

随着使用需求的提高,电子设备的使用环境更加恶劣,对于电子设备在极端环境下的可靠运行提出了更高的要求,通过加热的方式提高设备的使用环境温度是解决问题的直接方式。采用固定安装于标准7U可搬移箱中某型工作站作为试验对象,通过加热试验的方式,记录箱体加热性能和工作站开启状态,用以验证工作站在低温-40℃环境条件下通过可搬移加热实现启动方案的可行性,并测试加热所需时间。试验结果表明,在-40℃环境下,采用400 W加热器加热32min即可使工作站的CPU温度升至-10℃,满足其使用条件,验证了加热方案的可行性。     

机载TFT-LCD加热系统的设计与分析

为了满足机载液晶显示器在低温环境下快速启动及正常显示的要求,对显示器进行了低温加热设计及仿真分析.首先,从理论上计算了LCD显示器所需的加热功率和加热器面电阻值.然后,建立了有限元分析模型,通过有限元分析对液晶显示器进行了低温加热仿真,得出了显示器屏组件的温度分布云图以及极值点的温度变化曲线.最后,分析了显示器温差产生的原因.结果表明,对于20.1 inch机载液晶显示器,在低温-40℃环境下,加热功率大于210 W才能保证显示器大部分区域在5 min内正常显示.     

锂离子动力电池低温复合加热方法

锂离子动力电池低温环境下充放电性能差,充电过程可能发生析锂,甚至引发安全事故,因此,开展锂离子动力电池低温加热必要且紧迫。为实现锂离子动力电池低温快速加热,提出一种结合交流电内部加热和宽线金属膜外部加热的复合加热方法,建立动力电池的温升模型,仿真分析动力电池的温升特性,基于此,开展动力电池低温复合加热策略的验证试验。结果表明,复合加热法可以在471 s内将动力电池从-20℃加热到5℃,相较于交流电加热法加热速率提升22%、加热功耗降低23%;对单体内阻差异较大的电池组,该方法还能提升加热效果的一致性,是一种可行的动力电池系统低温加热方法。     

车载SCR低温解冻系统加热性能的实验研究

本文针对低温环境下的使用要求,根据车载SCR不同部件的特点,系统设计了SCR系统的热管理方案。系统中的尿素供给单元和尿素管路采用电加热的方式,而尿素箱采用的是发动机冷却水循环加热方式。为了检验系统热管理的加热能力,在-19℃开展了实车实验,实验结果表明系统动热管理方案在-19℃环境温度下完全符合使用要求。     

极地超低温钻机底座受力分析与结构优化

为了优化钻机底座结构以适应极地超低温下的工作环境,利用CATIA对钻机底座进行三维建模并将模型数据导入ANSYS Workbench中,结合极地环境条件因素,分析获得了钻机底座在临界载荷下的形变云图。根据云图找出底座结构薄弱点,对其结构进行初步改进,最后利用ANSYS中的拓扑优化功能对底座结构进行了改进设计,从而降低钻机底座在工作时的形变量,对确保其在低温环境中的使用寿命有设计指导意义。     

电动载运工具锂离子电池低温极速加热方法研究

动力电池环境适应性,尤其是低温性能受限严重制约新能源汽车在高寒地区的安全、耐久、高效和长里程运行.为解决动力电池低温预热难题,提出一种基于短时大电流自放电的电触发极速自加热方法,以18650类锂离子动力电池为研究对象,分析加热过程中的动力电池产热及温升特性,进而设计基于动力电池温度预测的极速加热控制策略;结合COMSOL仿真系统模拟动力电池加热效果,进而开发带有极速加热样机的测试平台,测试结果表明,该方法可以实现快达0.65℃/s的瞬时加热速率,在87 s内将动力电池从环境温度-20℃加热到20℃,目标温度的控制误差仅0.4％,且该加热方法对动力电池寿命的影响很小,对动力电池模组加热时温升标准差小于2.7℃.最后对该加热方法的应用前景、所需进一步解决的科学问题及研究路线进行探讨.     

人工岛钻机360°移运系统的设计研发

为满足人工岛钻机在进行丛式井作业时快速移运的要求,设计了人工岛钻机360°移运系统,该移运系统能实现钻机在有限的空间内整体灵活地进行任意方向移运和360°原地旋转。360°移运系统主要包括行走机构、支撑机构和综合液压站。在液压系统的驱动下,钻机主机模块无需拆卸即可完成相邻井间的快速移运及两排井之间的转场,大大节省了钻机搬迁时间,有效降低了钻井成本,满足现代钻井承包商对钻井成本控制的高标准要求。     

基于SolidWorks多排钻机床主轴箱的虚拟装配系统

为提高多排钻机床主轴箱的设计开发效率,论文在SolidWorks环境下,研究了主轴葙的设计流程、SolidWorks的二次开发技术、自动装配技术,开发了基于装配基准特征的多排钻机床主轴箱设计与装配系统,并在企业获得了成功应用.     

深井重载直升机吊装钻机的模块化设计

阐述了1500HP直升机吊装钻机的设计理念和模块化设计、划分的基本原则,分析了钻机总体要求和复合传动方案,介绍了主要系统和设备采用的新技术、新结构,以及吊装模块的划分和设计,分析了吊装吊耳设计理念、工艺、质量控制措施。该钻机是特殊地貌、恶劣环境下进行钻探作业的一种安全、方便的新机型。     

环境温度对港口设备液压系统的影响

煤炭港口堆场大型设备的斗轮和俯仰系统大部分都采用液压传动。现有液压系统在设计时对于液压系统发热、散热、冬季油箱加热等油温控制方面考虑比较周全,但对于管路、液压缸等执行部件冬季保温措施考虑不周,由于环境温度过低,造成的液压故障自寸有发生。文中针对冬季低温环境对液压系统的影响进行了分析讨论。     

低温环境对某型涡轴发动机起动性能影响分析研究

针对某型涡轴发动机在0℃左右的低温环境中出现的带转时间过长问题,分析了低温环境对其起动性能的影响,发现了造成带转时间长的原因,并提出了改进低温起动措施。开车结果表明该措施有效,为该型发动机在低温条件下起动设计提供了参考。