陆地钻机钻杆自动起升系统的设计与优化

由于国内陆地钻机利用钻台气动绞车或吊车实现钻杆上下钻台时不稳定、效率低,本文设计了一套用于陆地钻机的钻杆自动起升系统,该系统可以实现钻杆在井场排放架和钻台之间自动传送,极大地缩短了钻井周期,提高了钻井效率.并利用ANSYS有限元软件对该系统的关键部件进行了有限元分析和结构优化,优化后的系统具有足够的强度、刚度和稳定性,满足长期使用的需要.     

可编程控制器在钻杆传送链条控制系统中的应用

原传送钻杆的直流伺服驱动系统因元器件老化等原因,其可靠性差。由可编程控制器、脉冲输送模块、伺服控制器、人机界面组成的石油钻杆生产线钻杆传送链条自动控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强以及维护方便等特点,适应了传动控制技术向交流传动发展的趋势。详细介绍了该系统的组成、工作原理及软硬件设计。     

PLC在自动传送系统中的应用

以机械手和送料车构成的自动传送系统为研究对象,采用PLC的控制方式,详细介绍了其控制要求和软硬件设计方案。方法简单易行,编程容易,可靠性高。     

ZKL-4000SY 自动钻机机械手液压系统设计

煤矿井下瓦斯抽采钻孔,需要一种自动化、智能化的钻机来代替工人从事高强度、高危险性的工作。通过分析普通回转钻机的钻孔操作,对机械手的动作进行分解,根据机械手的动作和结构原理,设计了机械手的液压系统。通过机械手系统的压力和流量计算,对泵和多路阀等关键液压元件进行了选型。从现场调试实验和工业性实验的效果来看,所设计的液压系统运行稳定,各执行机构反应迅速,动作协调,达到了设计要求。     

钻杆环缝数控自动焊机

研制的钻杆环缝数控自动机焊为全自动的数控焊机。用于钻杆与两端法兰的内外共4条环缝的焊接。工件的上料、定位、夹紧、内外焊枪的到位、内外焊枪的焊接、自动排列焊道各层各道的焊接工艺参数的改变等均能自动进行。不同管径和不同壁厚采用的各种焊接参数都可在人机界面上预置。采用富氩混合气体保护焊工艺方法，焊缝美观，性能优良，几乎没有飞溅。经大量的生产实践证明该钻杆环缝数控自动焊机焊接质量好，生产效率高。     

陆地钻机钻具自动运移装置研制

针对目前国内传统的钻井工艺下人工运移钻具所存在的问题,设计了陆地钻机钻具自动运移系统。对于陆地50型钻机,该自动运移系统可实现钻杆、套管及钻铤在钻台和地面排放架之间安全、高效地自动运移。文中对该系统各部分结构进行了具体设计,对所用材料、焊接工艺进行了选择和制定;对系统的核心——起升装置设计进行了力学性能计算及相应的液压缸选型。设计结果能够满足目前钻井工艺对自动化的需求。     

全自动石油钻杆校直机的研究与应用

为提高校直效率和减少工人劳动强度,研制了自动石油钻杆校直机。设计了钻杆挠度检测方法,选用激光位移传感器检测钻杆弯曲挠度,利用编码器定位压头施压位置及支点位置,根据弹塑性理论与实际经验确定压头下压行程。设计了自动校直机控制系统,能够显示钻杆挠度和输入参数,可以对不同钢级和尺寸的钻杆进行校直,并可以输出报表。配备了自动上下料系统,能够实现自动上料和下料。现场使用证明:该自动校直机减少了工人劳动量,提高了钻杆校直过程的自动化。     

石油钻杆耐磨带自动堆焊设备

为实现石油钻杆耐磨带堆焊过程的自动化,采用了以FXIN日本三菱高速多功能PLC为核心的控制系统.现场应用证明,该系统完全实现了堆焊层所需的功能,并保证了系统在整个焊接环境中的稳定性和可靠性,具有良好的推广和应用前景.     

车载钻机CAN总线通信系统的研究

为了实现车载钻机通信系统中各节点数据准确可靠地通信,对车载钻机CAN总线通信系统进行了研究。对通信系统的硬件结构进行了设计,并组建了CAN网络,各网络分别采用CANopen协议、SAE J1939协议和CAN2.0B协议;对所采用的各种CAN协议与软件进行了设计;对基于CAN2.0B和J1939协议发送的报文信息结果进行了分析,表明发送或接收的报文信息都是正确的。实际工程应用结果表明,该通信系统实现了各CAN接口间数据的可靠传输,对车载钻机具有积极的应用意义。     

架柱式钻机全液压自动控制装置的研究

为适应高瓦斯环境坑道施工的需要,现有架柱式液压回转钻机基本采用全液压系统、人工控制技术,严格要求操作人员在钻机进给油缸系统的操作施工中,要时刻注意钻机立柱顶紧装置液压系统的压力表值变化,当其压力低于一定值时,务必人工给顶紧装置液压系统进行充压操作。利用螺纹插装阀等常用液压元件,研究出了一种能实现架柱式钻机顶紧油缸系统充压及其进给油缸系统工作两种状态全液压自动切换控制的装置,彻底解决了必须人工对架柱式钻机顶紧装置充补压的问题,简化了钻机操作的同时,通过顶紧系统充压与进给系统工作两者间的液压互锁,也极大地提升了整个钻机工作时的安全可靠性。     

一种全自动四轴弯管机设计

针对实际生产需求,分析全自动四轴弯管机的工作原理,提出基于触控一体机和STM32F407VETx的控制方案,完成了弯管机的机械结构和控制系统设计,编写与调试了系统软件。直观的人机界面给系统维护和调试人员带来了很大的方便,整体弯管效率显著提高。     

钻机加载液压系统的设计与应用

在钻机投入实际使用之前,应该先测试负载对钻机系统可能带来的影响,发现设计上的不足或验证钻机的工作能力。设计钻机加载液压控制系统,利用液压油缸和液压马达(泵)对钻机输出给进力和转矩加载,可模拟钻机实际工作中钻进或退钻的负载状态,实现钻机试验室模拟负载测试。试验结果证明:液压加载系统满足钻机负载测试的需求,具有负载控制准确、维护成本低等优点。     

煤矿坑道钻机液压系统可维修性设计研究

为提高煤矿坑道钻机液压系统的可维修性,根据其故障的隐蔽性、交错性、随机性、分散性等特点,分析影响液压系统可维修性的主要因素,提出可维修性的设计准则,给出维修时间的分类和概率分布,建立煤矿坑道钻机液压系统可维修性设计流程,对提高煤矿坑道钻机液压系统的可维修性设计水平具有实际应用价值。     

火电厂管道清灰装置的液压系统的设计

针对化学清洗的成本高、污染大和物理清洗的除垢率低的特点,为解决火电厂输灰管道除垢问题提出了一种新式的机械清洗方法,该方法可实现灰垢的在线清洗,降低灰垢清洗的成本,延长管道的使用寿命,清洁无污染,并且可以达到满意的除垢率。本文主要介绍了机械清洗液压部分的工作原理,并对液压部分的设计计算及零件的选取做了详细的叙述。     

基于PLC的管道清洗系统设计

针对管道清洗的特点,设计一种基于PLC的管道清洗系统,并介绍该系统的工作原理、特点。该系统通过PLC控制其气动回路和液压回路,实现了清洗动作的自动化。该系统操作简单,结构灵巧,精度高,提高了管道清洗的效率,解决了清洗长管道的问题。     

车载钻机快速进给液压系统的设计分析

根据车载钻机快速进给液压系统设计要求,分析并确定了进给油缸相关参数。针对快速进给特点,分析了多路阀在不同工况下的控制压力与通油能力,验证了设计选型的合理性,并提出了快速进给液压系统设计思路,分析了其工作特点,为该型钻机的后续设计研究提供了理论依据,对同类型钻机设计具有一定借鉴意义。     

土压平衡顶管机液压主顶系统设计

针对土压平衡顶管机基本动作需求设计了液压主顶系统,对液压主顶系统的工况进行分析,得出液压主顶系统的总顶力以及油缸最大顶力。根据油缸最大顶力进一步计算了液压主顶系统的主要参数,并通过方案对比对液压主顶系统的同步回路、方向控制回路和供油方式进行设计。对液压主顶系统的压力损失和工作温度进行验算,结果表明:该液压主顶系统的压力损失和工作温度在适宜范围内,系统可正常工作。     

轴承球疲劳试验机测控系统设计

介绍了疲劳试验机数据测量系统和控制系统的设计,主要阐述了数据采集方法和控制过程。通过数据测量系统和控制系统的运行,使得计算机能自动监测试验机的运行状态;当试验机出现故障时,计算机能够报警或停机,并对试验数据进行记录保存;从而提高了试验效率。     

打磨机器人控制系统设计与研究

为解决卫生陶瓷行业中的干胚打磨粉尘浓度高,噪声大,工作环境比较恶劣,影响工人的身体健康的问题,设计并开发了一套基于6轴工业机器人的自动打磨系统。通过设计机器人末端的力控法兰打磨机构,基于Labview开发了打磨机器人末端力控法兰的上位机软件,与工业机器人通讯,运用PID控制系统,进行恒力打磨实验,结果表明:打磨机器人可以控制输出相对平稳的接触力,验证了力控法兰设计的可行性,满足了卫生陶瓷打磨对接触力控制的需求。