150T煤层气车载钻机给进装置研究及液压驱动系统设计

发布时间：2020-07-28 17:56

【摘要】：近年来我国引进国外先进的车载钻机用于地面煤层气抽采井施工,但受价格、配套和服务等因素限制,难以大规模推广。国内部分钻机厂商研制出国产车载钻机,满足市场需求并初具规模,但在整机的可靠性、部分执行机构的设计等方面与国外钻机还存在一定的差距。这些钻机存在工艺适应性、钻进能力等局限,尤其是对给进装置的能力、效率和结构刚性不能满足穿越采空区施工的需要。针对上述问题,本文在归纳国内外主要机型的特点,分析给进装置的工作原理和负载特性的基础上,设计出了双油缸伸缩桅杆式、三油缸伸缩桅杆式、油缸绞车复合式三种给进装置;从钻机起拔速度、给进装置重量等方面对三种结构进行了方案对比分析,确定了油缸绞车复合式作为优选方案;然后采用有限元分析方法对优选方案进行了强度校核,提出了其结构设计的要点。设计了给进装置的液压控制回路,对系统主要参数进行了计算,并对系统主要元件进行了选型及参数校核;研究了钻机给进液压系统与柴油机动力系统匹配特性,设计了功率控制回路,通过对多个泵设定阶梯式切断压力来控制液压系统的输出功率,达到充分利用柴油机功率的目的;运用AMEsim仿真软件建立了给进装置液压驱动系统模型,对比分析了减压钻进工艺与溢流阀参数之间的关系,通过多参数对比分析,得出减压钻进溢流阀选型要求,为溢流阀的选型提供了依据。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD712.63
【图文】：

石油钻机

图1.3石油钻机引进国外车载式全液压钻机，层气抽采孔施工需求的逐渐增钻进。后又拓展其用途于煤矿是将回转装置、给进装置和卸车辆底盘上，具有机动性强、需要；钻机具有主轴制动功能、水平对接井、羽状分支井等多工的理想机型，满足了浅层煤为保证钻孔顺利穿越采空区，更大，井型更为复杂；钻进时

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图1.4车载钻机载钻机现状钻机机生产厂商主要集中在美国和欧洲等地，代、瑞典的Atlas公司和德国的Bauer公司等，这供商演化而来[10-13]。其钻机整体性能可靠、操纵配件价格高，提高了钻探成本，限制了其在国内车载钻机SCHRAMM）成立于1900年，1950年研制出世01年进入中国，代表机型有T130XD和T200XDT130XD

钻机,滑架,空压机,最大提升力

具有机身轻便、施工效率高的优点。国内很早就引进并用于西部干旱地区的找水作业，目前在煤层气抽采孔施工中也得到了一定的应用。图1.9 RD20型钻机表1.2 RD20型车载钻机技术参数表主发动机/kW 555最大提升力/kN 498.9回转转速/r/min 0-120扭矩/Nm 10848工作台最大开孔/mm 648空压机排气量/m3/min 35.4空压机排气压力/MPa 0.83-2.41运输长度/ m 18.88钻机的给进装置采用箱式桁架结构，重量轻但尺寸较长，主要由两个液压油缸、钢丝绳和游动滑架等组成，如图1.10所示。游动滑架由油缸驱动，游动滑架图1.7伸缩桅杆式给进装置照片图1.8伸缩桅杆工作原理示意图

【参考文献】