JC90D型绞车滚筒强度分析

滚筒是绞车中的关键零部件,其可靠性关系到整个绞车的可靠性。讨论了滚筒有限元分析时载荷的处理形式;引入欧拉公式分析了钢丝绳拉力的衰减状况。将钢丝绳对滚筒的压力以按缠绕圈数逐圈递减的形式,施加在滚筒绳槽表面进行了滚筒的强度分析。滚筒的强度和刚度都满足使用要求。     

6000hp石油钻井绞车技术分析

为了满足国内第1台钻深12000m钻机的配套需要,研制开发了4410kW(6000hp)石油钻井绞车。介绍了6000hp石油钻井绞车的传动方案及结构形式,对绞车提升性能进行了分析,同时分析了绞车模块化、高速大功率齿轮减速箱、超大型绞车滚筒体、液压盘式刹车以及电动机等关键技术。厂内试验表明,该绞车滚筒转速最高为250r/min,噪声低于90dB,轴承温升及油池温升均不高于40℃,无漏油现象,控制阀件灵敏可靠。试验结果基本达到最初的设计要求。     

钻井绞车滚筒体整体绳槽设计

针对钻井绞车滚筒体绳槽板加工完绳槽后焊接时存在结构复杂,工艺性不好,滚筒体整体强度低以及排绳不整齐等问题,对32 mm钢丝绳所使用的绞车滚筒体进行了分析,并进行了整体绳槽设计。设计过程包括钢丝绳爬坡时行程的设计计算和反转楔的焊接及加工尺寸设计。通过计算与分析,最终得到实际加工操作的完整经验公式。整体绳槽设计及加工技术在JC28、JC30、JC50和JC70等绞车的实际应用中,效果良好,解决了钻井绞车使用中的各种问题。     

海洋钻井绞车补偿系统技术分析

介绍了海洋钻井绞车补偿系统特点、补偿原理、动力配备、电机选型等。该绞车除具备常规的提升下放功能外,还具有主动补偿功能,可解决浮式海洋平台升沉对钻井作业的影响;该方案可替代其他类型的专用升沉补偿装置,具有传动简单、钻井效率高等优点,可减轻整个平台的质量,减少占用空间,减小投资成本。海洋钻井补偿绞车集绞车和补偿装置功能于一身,可广泛应用于浮式钻井平台。     

钻机绞车滚筒体的窄间隙埋弧焊

针对钻机绞车滚筒体采用手工电弧焊工人劳动强度大、焊接效率低、质量不稳定及返修率高等问题,研制了钻机绞车滚筒体窄间隙埋弧焊专机。该专机由ESAB—A2埋弧焊电源和焊接小车、窄间隙焊头、滚轮架、防窜装置、旋转地线夹、三维焊接工作台、焊剂自动回收机组成。使用表明,采用该焊机焊接的滚筒体焊缝质量完全符合设计要求,合格率100%,焊接效率比原来提高6倍。每件滚筒体的焊接可降低人工成本约80%。     

钻井绞车超级电容储能系统仿真研究

石油钻机绞车工作过程中,直流母线电压波动较大,不可避免对钻机微电网产生冲击;且产生的再生能量也只能经制动耗能电阻消耗掉。超级电容的储能特点完美契合了钻井绞车再生能量产生的短时和高循环性,可实现钻井绞车能量回收及再利用。基于此,通过MATLAB/Simulink对钻井绞车超级电容储能系统试验模型进行建模,采用双向DC-DC变换器配合逻辑控制单元控制超级电容的充放电,从而实现超级电容器储能系统对再生能量进行回收利用;为了减少直流母线电压的波动,提高超级电容器的充放电效率,采用了基于PI调节的电压闭环控制策略。通过系统仿真分析了绞车电机从空载启动到下行制动停车整个过程的绞车转速变化、定转子电流变化、超级电容器能量变化以及对比了有无PI调节的直流母线电压变化。分析结果表明：采用PI调节该系统能够有效减少直流母线电压波动,且一次完整的作业过程,超级电容系统储能能够利用和回收再生能量,总储能增加了39%。所得结论验证了超级电容储能在钻井绞车上的应用优势,可为其推广应用提供必要参考。     

9000m海洋绞车滚筒轻量化设计分析

现代海洋平台设计,轻量化是一个重要的设计理念。为保证海洋绞车滚筒轻量化设计后的可靠性,利用有限元分析软件ANSYS,对9000m海洋绞车滚筒的3种不同结构形式进行强度和刚度的仿真分析。分析结果表明,在最大钩载时,筒体加周向筋板的强度和刚度较其他2种结构形式好,在滚筒外表面的Von-Mises应力值为120～245MPa,滚筒内表面的Von-Mises应力值为210～320MPa,滚筒的最大变形为1.1346mm。因此,筒体可采用增加周向筋板的办法来增加滚筒的强度和刚度,同时减少筒体的壁厚,实现绞车滚筒的轻量化设计。     

JC-90D型绞车的设计分析

重点介绍了JC-90D型绞车的技术方案、结构、性能特点、主要技术参数.该绞车采用3台主电机通过动力并车驱动绞车,首次在直流电驱动绞车上配置小交流变频电机自动送钻装置,捞砂滚筒首次采用液压盘式刹车.绞车具有技术比较成熟、电传动简单、钻井效率高、能耗低、性价比高等优点,可广泛应用于陆地和海洋钻机上.     

深水铺管船储缆绞车排缆器受力和运动分析

排缆器是储缆绞车中的重要部件,引导钢缆整齐有序地排列在储缆绞车卷筒上,主要由螺杆、牵绳器和承重梁等组成。储缆卷筒与排缆器的螺杆通过链传动装置实现同步转动,螺杆为双向螺纹,导程为钢缆直径。牵绳器由小滚轮、滑轮挡板、滑轮和滑块螺母组成,通过小滚轮安装在承重梁上。双向螺杆的转动使滑块螺母带着牵绳器沿螺杆轴线左右移动,引导钢缆排绳。为避免螺杆承受过大压力而发生弯曲变形,对承重梁进行了受力和有限元分析,通过计算其强度和刚度均满足要求。