浮式钻井平台被动升沉补偿装置设计

设计了浮式钻井平台被动式升沉补偿装置,进行了系统的受力分析,建立了AMESim仿真模型,研究了负载和蓄能器体积变化对补偿效果的影响.仿真结果表明被动式升沉补偿装置具有一定的补偿效果,但系统蓄能器体积较大,补偿存在滞后现象.采用相似原理建立了实验装置,进行了不同升沉幅值的实验研究,实验数据和仿真曲线符合较好,表明该模拟实验台设计合理,建立的仿真模型准确.     

新型半主动倍增程式升沉补偿装置设计与仿真分析

结合半主动式升沉补偿装置的补偿原理,设计了带有双驱动齿轮-双齿面直齿条机构的倍增程式机械驱动游车大钩升沉补偿系统,并对其工作原理和补偿过程进行了分析,再结合AMESim仿真软件建立起了升沉补偿液压缸、大钩载荷、气液蓄能器和驱动齿轮-直齿条等系统组件的倍增程式补偿数学模型。仿真结果表明：新型升沉补偿系统的整体补偿效率可达到95.6%,补偿效果较好,系统能耗曲线因补偿电机的持续运转呈现连续上升趋势。补偿系统中随驱动齿轮半径增加,大钩升沉位移逐渐减小使补偿效果提高,而对系统能耗影响较小;随比例系数增加,大钩升沉位移和系统能耗曲线呈现先增加后趋于缓慢的趋势;随平台升沉周期增加,补偿效果变好,系统能耗降低;随大钩载荷增加,系统能耗呈线性增加。     

浮式钻井平台天车升沉补偿系统联合仿真研究

天车升沉补偿系统在浮式海洋钻井平台得到了广泛应用。为分析天车升沉补偿系统不同工作方式下的补偿效果,对其主要系统参数进行设计。利用AMESim仿真平台和ADMAS软件搭建了联合仿真模型,完成被动补偿方式及3种不同反馈信号（位移、速度和加速度）下半主动补偿方式的补偿效果仿真实验,以及气液转换器与被动补偿缸之间管线长度对补偿效果的影响分析。仿真结果表明：半主动补偿方式下速度反馈补偿效果最佳,加速度反馈稍差,位移反馈最次,但都远高于被动补偿方式;气液转换器与被动补偿缸之间管线越短补偿效果越高。     

浮式钻井平台钻柱升沉补偿系统能耗分析

针对海洋浮式钻井平台,设计了被动、主动、半主动三种升沉补偿方案,通过搭建试验台,实验研究了不同补偿方式的能耗,分析了能耗产生原因.实验数据表明:被动补偿方式不消耗能量,主动补偿能耗最大;在相同补偿效果前提下,半主动补偿方式能耗较低,值得推广.     

船用一体化游车大钩研制

为适应船舶摇摆时的偏载工况,实现自动化管子处理作业需求,研制了船用一体化游车大钩。该游车大钩额定载荷达到5850 k N,主要由游车大钩本体、吊环倾斜机构、钩体旋转锁紧机构、滑车总成、双导轨总成、液压电控系统等组成,配置的旋转关节和钩体旋转锁紧机构可自适应船舶横摇和纵摇工况,吊环倾斜机构配合动力猫道和铁钻工实现自动化管子处理作业。经游钩本体的型式试验、联调试验和海上作业验证,该游车大钩自动化程度高,运行可靠,满足船舶自动化管子处理作业要求。     

浮式钻井平台补偿系统的建模与分析

在前人研究的基础上对浮式钻井平台钻柱主动补偿系统的关键装置建立数学模型。对主动补偿系统重要组成部分——动力部分和控制部分进行分析,在理论分析的基础上提出对这两部分的改进建议,为进一步提高升沉补偿系统的能力及精度提供了理论依据。     

海洋钻井天车升沉补偿系统隔离阀设计及仿真研究

为了保障海洋钻井天车升沉补偿系统正常工作,遇到钻井事故时保证人员和设备的安全,根据系统工作原理设计了隔离阀的液压系统原理图,搭建AMESim仿真模型,进行动态特性分析和结构参数优化。结果表明：设计的液压系统具有自动关闭、手动关闭、保持常开和复位的功能,满足实际工况的需求;通过NLPQL算法进行结构参数优化,优化后隔离阀响应时间缩短,发生钻井事故时天车速度明显降低,性能显著提高;隔离阀关闭过程中无压力冲击现象,系统运行平稳。     

新型天车升沉补偿装置设计

升沉补偿装置作为深水钻井设备的重要组成部分,可补偿平台因环境载荷作用引起的钻柱升沉运动,具有保持井底钻压稳定和提高钻井效率的作用。一种将液压驱动式改进为机械驱动式的新型天车升沉补偿装置,主要由浮动天车机构、齿轮齿条机构、滑块滑道机构和钢丝绳摇臂机构四部分组成,在天车进行升沉补偿过程中,通过补偿电机驱动主动齿轮和从动齿轮,使浮动天车在直齿轮轨道上运动,利用燕尾型滑块滑道机构来保持浮动天车的平稳运行和均衡受载,钢丝绳摇臂机构利用补偿运动过程中的富余能量进行被动补偿,该装置可实现天车对浮式钻井平台升沉运动的机械驱动补偿,能提高升沉补偿效率和提高能量利用率。     

整体式游车大钩的振动特性分析研究

游车大钩是石油钻机提升系统的重要组成部分,实际工作情况下受到的循环动载荷作用以及自身在工作过程产生的振动都会影响整个提升系统的性能。该文基于动力学理论,以ZJ40/2250L-1配套的YG225游车大钩为研究对象进行振动特性分析。通过模态分析和谐响应分析,得出前15阶固有频率、振型及最大应力的位移时间历程结果曲线,为游车大钩的动态设计提供有益的分析数据。     

天车升沉补偿试验系统设计及仿真研究

为了检验海洋浮式钻井天车升沉补偿装置的工作性能,根据相似理论设计了升沉补偿试验系统,主要包括升沉模拟系统、负载模拟系统和升沉补偿系统。利用ADAMS和AMESim软件建立系统的联合仿真模型,得到蓄能器初始体积、充气压力和补偿缸作用面积对系统性能的影响规律,以及升沉补偿率和系统能耗之间的对应关系。仿真结果表明：系统可以实现平台升沉模拟、钻井负载模拟和升沉补偿等试验功能;工作平稳,具有良好的动态特性,补偿效果较好。     

浅谈空心卡瓦游钩与其应用

作为钻机提升设备,空心卡瓦游钩提高了钻机作业效率,减轻了钻机工人劳动强度,同时也提高了钻机操作安全。通过对空心卡瓦游钩的工作原理介绍,深入了解空心卡瓦大钩的使用效果,升级钻机配套和生产能力。     

CAXA制造工程师中吊钩的造型与加工

针对CAXA制造工程师的三维造型与加工工艺的关系,以吊钩为例分析了实现方法和步骤.这对利用该软件实现外形结构复杂的非模具类零件的造型与加工具有非常实用的价值和意义.     

汽车内饰件用塑料挂钩安装力及脱出力研究

汽车内饰塑料件之间的装配通常采用挂钩形式,而保证塑料挂钩便于安装和拆卸,是挂钩设计所关注的焦点之一。基于数学统计方法,确定塑料挂钩安装力及脱出力的范围,基于CAE分析方法,确定塑料挂钩设计时需考虑的重要参数,即搭接宽度和支撑筋宽度。建立塑料挂钩的CAE模型,模拟和分析塑料挂钩搭接宽度及支持筋宽度与挂钩安装力及脱出力的关系,通过对样件的实际测量,验证CAE模型准确性。     

特型吊钩的设计开发

本文主要分析了我厂所面临的形势及发展方向,讲述了在开发特型吊钩时所遇到的难点,以及针对这些难点采取的措施.     

液压缸泄漏的故障注入与实现方法的研究

简要分析了工程机械中液压缸泄漏故障和故障注入技术,提出了一个试验加仿真的方法来研究基于故障注入的液压缸泄漏故障,初步验证了试验平台模拟液压系统泄漏故障的正确性。     

多功能无功补偿仪通信功能及网络的设计

介绍以单片机80C196KC为处理器的多功能无功补偿仪的通信设计。本系统采用两种异步串行通信接口：RS-232C和RS-485，文中详尽阐述了该装置的硬件电路和软件的具体实现，并对该装置所组成的网络做了阐述。     

基于Labwindows/CVI的游车数字定位系统的设计

介绍了石油钻机中游车定位控制系统的设计方案和功能及工作原理.描述了硬件和软件的设计方法及关键技术.采用Labwindows/ CVI 6.O 作为软件开发平台,具有良好的人机界面,能完成信号采集及分析度相应控制.该系统提高了起下钻作业效率与安全性,减轻工人劳动强度,有一定推广价值.     

打磨试验台气动系统设计

介绍了打磨试验台气动系统的设计。基于PLC控制,对气动系统进行了气动回路控制和电气控制的硬件开发和软件设计,并对系统的稳定性进行分析,应用AEMSim软件建立了气动系统及其控制的仿真模型,仿真结果证明了模型的正确性和有效性。     

水下拖曳升沉补偿系统设计及其内模鲁棒控制

为补偿拖船升沉运动对拖体深度的影响并提高深度补偿精度,设计基于进油节流、回油节流切换控制的水下拖曳升沉补偿电液控制系统。提出具有外层升沉补偿控制子系统和内层位置伺服控制子系统双层结构的升沉补偿控制系统总体设计方案,其中外层子系统采集拖体深度,升沉补偿控制器输出拖缆绞车运动目标角位移,内层子系统在时变拖缆张力力矩干扰下实现对目标角位移的快速、无静差跟踪。针对内层控制子系统的被控对象——电液控制系统存在建模误差和参数摄动并承受时变拖缆张力力矩干扰的特点,应用内模控制策略完成了内层内模鲁棒控制器的设计。仿真和试验研究表明,内层位置伺服控制子系统抗干扰能力强,对系统建模精度要求低,参数整定方便,具有良好的动态性能。