XJ350修井机起升系统动力学仿真

在合理假设的基础上,考虑了井架的弹性及钢丝绳与滑轮间的缠绕关系,应用ADAMS软件建立了XJ350修井机起升系统的仿真模型。通过不同工况下的分析运算,得到起升系统传动轴、大锥齿轮轴、滚筒轴、水刹车轴、快绳、死绳、吊环及井架起升和下钻过程较为准确的动载特性参数。仿真分析结果与以往的试验结果非常接近,表明仿真结果已达到较高精度。最后根据仿真结果,对XJ350修井机起升系统的设计和使用提出了建议。     

修井机起升系统的机电液联合仿真方法

考虑到修井机起升系统的制动性能对修井作业过程具有重要影响的实际情况,提出了利用AD—AMS、AMESim和Simulink仿真软件对其制动过程进行建模和机电液联合仿真的方法：将起升系统的ADAMS模型引入Simulink模块中,建立了机电联合仿真模型;利用ADAMS—AMESim软件接口,构建了机液联合仿真模型;通过S功能函数的使用,建立了液压与控制系统的联合仿真模型。机电液联合仿真结果表明该方法是可行的。     

电液混合式修井机起升系统结构与动力学分析

为了提高修井机起升系统效率,降低系统能耗,采用新型外转子永磁同步电机绞车结构,将外转子永磁同步电机内置于绞车串联使用,设计了电液混合式修井机起升系统结构。采用有限单元法校核了起升系统的绞车、天车滑轮和井架等关键结构,建立了考虑井架刚度和钢丝绳弹性的系统动力学模型,从理论和仿真2方面分析了起升系统的动态响应。分析结果表明,起升系统工作稳定,能够满足修井机设计性能要求。所得结果可为电液混合式修井机深入研究提供参考。     

XJ250修井机起升系统的制动过程仿真

修井机起升系统的制动特性对复杂修井作业过程具有重要影响。以XJ250型修井机起升系统为研究对象,建立了包含液压盘式刹车在内的起升系统的动力学简化模型,通过三维建模软件Pro/E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS对下钻工况的制动过程进行动力学仿真分析,得到了在不同制动力矩作用下的修井机起升系统滚筒角位移、角速度及角加速度曲线,仿真结果与实际运行情况相符。该项研究为修井机起升系统液压盘式刹车工作制动性能的改善奠定了理论基础。     

ZJ45J钻机起升系统动力学的试验研究

分析和研究了ZJ45J钻机起升动力学试验所获得的示波图及数据,推荐了可用于实际生产的参数。此外,还着重对钻机吊升机构和起升系统的起升动力学问题开展了研究,确立了多自由度的力学模型,建立了运动微分方程。运用斯.铁摩辛柯等人的理论求得了方程组的解析解及动载系数。最后利用电子计算机求得了运动方程的数值解及动载系数值。     

交流变频电驱动钻机起升系统仿真研究

传递函数是线性定常系统求解过程中常用的数学模型,此方法可以方便地求解钻机起升系统的微分方程。以交流变频电驱动钻机为例,对起升系统的不同工况进行了模拟。仿真结果表明,低速电机绞车具有较好的起升特性,能够满足钻机起升的要求。由于Simulink具有很强的灵活性,在仿真的过程中可以结合实际情况,加入系统阻尼、随机载荷等变量,与微分方程求得的结果相比,能够更好地模拟钻机起升过程的实际工况。     

钻机垂直起升系统的研制

ZJ40/2250JD/DB系列钻机具有井架底座公用一套垂直起升系统的结构,包括地面安装支架、移动小车、液压绞车、起升支架、斜拉杆、扒杆、横杆等。阐述了起升系统的起升原理、起升过程及应用实效。运用该起升系统,能够减少井场占地面积,节省钻机安装时间,避免高空作业,保障了工人的人身安全。     

钻机起升系统动态特性仿真模型初步研究

为了深入了解钻机起升系统的动态特性,缩短钻机起升设备的研制周期,节约试验成本,应用机械系统动力学自动分析软件ADAMS建立钻机起升系统的动态特性仿真模型.在建模过程中,对钢丝绳进行离散化处理,只要改变模型中的参数就可以对不同起升工况下的动态特性进行分析.与试验结果进行比较,验证了模型的可行性.     

基于AMESim的齿轮齿条钻机动力头起升装置液压系统仿真分析

动力头起升系统是齿轮齿条钻机的核心技术,起升装置液压系统参数的合理性是衡量钻机性能的重要指标。介绍了齿轮齿条钻机起升系统的工作原理,设计了起升装置的开放式液压系统。基于AMESim仿真平台对开式液压系统进行仿真分析,研究了液压系统恒流源输出流量和粘滞阻尼的变化对整个动力头起升系统的影响,为起升系统作业参数的制定提供了依据。     

650修井机虚拟样机仿真分析研究

在建立650修井机主要部件的三维运动学方程和求解算法的基础上,利用虚拟样机技术建立了650修井机的三维动力学模型并进行虚拟装配。对修井机变矩器输出轴角速度和大钩速度变化规律做了仿真模拟,将仿真模拟结果与数值计算结果进行对比分析,分析结果表明,虚拟样机技术得到的仿真运动学规律与数值计算结果非常接近,从而验证了虚拟样机仿真分析是可靠的。     

自走式滩涂修井机转向系的设计

介绍了确定自走式滩涂修井机载车轮胎转向空间的作图法及轮胎跳动量的选取情况。建议采用半经验公式计算转向阻力矩，而用理论公式进行校核。推导出满足转向梯形机构的左、右轮转角关系式；建立了优化转向梯形底角的目标函数。用计算机对目标函数进行优化设计，得出：当转向梯形底角γ＝74°时，转角误差之和最小，即梯形底角74°是转向梯形机构的最佳参数。最后对转向系的若干重要参数进行了校核计算。     

液压蓄能修井机节能系统设计

文章根据液压蓄能修井机试验样机设计及现场使用情况．较详细地叙述了该机关键性技术之一——节能系统的组成及设计过程。重点介绍了组合油缸的力档排序、液压驱动系统的操控方式、蓄能系统的功率匹配等中心内容。在论述原理、介绍设计思路的同时，还指出了设计时应如何对该机进行总体把握的分析方法。     

海洋钻修机采用顶驱装置的可行性研究

在简述海洋钻修机采用顶驱的难点及对顶驱的要求后 ,着重分析了意大利Soilmec公司HTD— 2 0 0液压顶驱的结构、技术指标和参数。针对HZJ30海洋钻修机井架采用前开口、直立无绷绳、双节套装式结构 ,自身不具备较强抗扭能力的特点 ,提出安装顶驱需适当加固井架下体 ,在井架上部采用柔性连接 ,在井架下部采用刚性支架的安装型式。最后对海洋钻修机顶驱的使用环境及预计效果做了初步分析。     

2250kN海洋修井机气控系统设计

２２５０ｋＮ海洋修井机是南阳石油机械厂研制的我国第一台最大载荷能力的修井机。为优化 ２２５０ｋＮ海洋修井机的气控系统设计,在吸取国内现有海洋修井机及陆地修井机气控系统设计经验的基础上,创新应用联动控制与多点控制方法,实现了双发动机启动、油门、熄火及换挡控制,设计了新颖的气源产生及处理系统、天车防碰系统、辅助刹车、紧急刹车及转盘刹车,确保了工作的可靠性与安全性。此气控系统已成功应用于ＺＪ３０型３０００ｍ车装钻机的绞车气控部分。     

浅海平台修井机井架设计

鉴于浅海修井作业工况与陆地修井作业工况存在较大差别，在设计浅海修井机井架时需考虑其特殊性。在对浅海平台修井机井架的工况特点和使用要求进行分析的基础上，采用了具有一定大门高度的三段式塔形井架结构，并用船舶甲板油漆涂料进行防腐。论述了此类井架的静强度计算方法和稳定性计算方法，以及电算试验方法。对计算结果和试验结果进行了对比，结果相吻合。     

XJ1000型修井机的设计

XJ10 0 0型修井机由自走式底盘和修井专用装置两大部分组成 ,装机功率 74 6kW (10 0 0hp) ,最大钩载 180 0kN。修井机的设计严格按照APISpec规范和我国石油行业标准 ,在总体设计方案、动力配置、并车方式、底盘系统、绞车传动系统和井架结构等方面在吸取国外同类设备优点的基础上 ,结合国内的实际情况加以改进 ,使其在国际、国内石油装备市场上确保通用性和先进性。     

节能型XXJ300/500液压蓄能修井机

针对现有常规修井机存在的能量浪费现象,研制成节能型ＸＸＪ３００／５００液压蓄能修井机。在起升力和速度与常规修井机相等的条件下,节能型修井机装机功率不到常规修井机的三分之一,可回收利用油管柱下放释放出来的部分位能,实现不开机下放油管柱作业。如果配用液压油管钳,不必另设动力源和液压系统,直接接到节能机的液压系统即可工作。由于直接用组合油缸起下油管,不用绞车和井架,油缸运动件的行程是固定的,不会发生碰天车之类的恶性事故。现场试验表明,这种修井机节能效果非常显著,大大降低了修井作业成本,应用前景广阔。     

修井机设计计算系统

介绍了修井机计算机设计计算系统软件包的结构、主要功能、特征。应用这种软件包可进行修井机总体参数计算、格里森齿轮箱设计、轴设计计算、修井机稳定性计算、绞车计算、重心及桥荷分布计算以及滚筒刹车计算等。用这种软件包对XJ150、XJ450和XJ550修井机进行测算，其结果与人工手算结果基本相符，并查出手算的若干错误。     

自走式修井机游动系统仿真模型

为了获得自走式修井机的系统动力学特性,在系统动力学仿真软件ADAMS中建立了修井机游动系统的起升和下钻仿真模型,成功地用Rack-and-Pinion Joint模拟了钢丝绳与滑轮间的缠绕关系,用Single Component Force模拟出了钢丝绳在起升、下钻过程中刚度的变化过程。对仿真模型在额定工况时的起升、下钻过程进行了仿真运算,得到了游动系统中快绳、死绳、各游绳及井架上的最大动载荷和动载系数。仿真结果可用于钢丝绳的选择、井架的设计和使用时参考。该仿真模型中解决钢丝绳与滑轮间的缠绕和钢丝绳的刚度随时间变化的方法也可为研究钻机、矿井提升系统等类似的时变结构系统动力学时借鉴。