自动化地质钻机移摆管系统工作装置动力学特性研究
发布时间：2021-07-30 15:35
自动化地质钻机移摆管系统是一种用于地质钻机自动装卸钻杆的工作装置,可实现钻杆的自动夹取、移摆与升降、对中和上卸扣等动作,是实现自动化钻井、提高钻探效率和安全性、降低劳动强度不可或缺的装备,解决目前我国仍用人工上卸钻杆的现状问题。本文研究新研移摆管系统工作装备的动力学特性,目的是提高移摆管系统工作效率和安全性,具有工程应用背景和科学研究价值。本文以新研移摆管系统工作装置机械结构和液压系统为研究对象,建立了移摆管系统的多刚体动力学模型,揭示了自动上卸钻杆的复合运动关系,进一步提高了移摆管系统的轨迹实时控制能力。采用SolidWorks Motion、AMEsim和Adams三种软件进行仿真,以SolidWorks Motion仿真结果指导AMEsim边界参数设置;建立了以AMEsim为主,与Adams实时联合仿真平台;利用机电液联合仿真平台,对移摆管液压系统的工作压力、流量和消耗功率等参数进行分析与研究,阐述复合动作流量分配关系,结果表明影响系统流量饱和的主要执行元件是液压油缸,为新研移摆管系统工作装置提供理论与试验依据。本文同时对现有地质钻机进行电液改造升级,加装对应传感器和电液比例阀模...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
岩壁自动钻探机械人（ReziaM.Molfino，2008）
图 1-2 Foremost 公司移摆管系统st 公司研制的移摆管机构自上世纪 80 年代后期开始该公司已拥有三个系列的移摆管机构，这些装置可以 1-2 所示。该机构只需一人远程操作，可在钻进过程载的钻杆架上。机械手从钻杆架上夹取一根钻杆，沿杆的同时，动力头已上移到桅杆顶部，并与机械手送，与下部钻杆进行上扣，机械手继续夹取下一根钻杆11)。但此移摆管系统无自动输运钻杆箱，需要人员手钻杆夹取，属于半自动化系统装置。Longyear 公司研制的 RC Rod Handler 系统，如下图 1-钻杆辅助起下钻工作。最大钻杆直径×长度：φ127压驱动元件，电气无线遥控系统，夹持最大重量 200 k
BoartLongyear公司移摆管系统（www.BoartLongyear.com,2012）
【参考文献】：
期刊论文
[1]电液比例阀用双向比例控制器的研究[J]. 朱继文,许小庆,王旭平,刘政宏. 液压与气动. 2018(04)
[2]7000m连续起下钻及连续循环智能钻机技术研究[J]. 王定亚,叶强,张强,张志伟,李慧莹,惠川川. 石油机械. 2017(06)
[3]液压卷扬系统失速故障的仿真研究[J]. 刘智键,刘宝林,胡远彪. 液压与气动. 2016(12)
[4]电液比例高低机系统模糊PID控制研究[J]. 刘艳,王艳. 液压与气动. 2016(11)
[5]旋挖钻机快速卸土控制系统设计分析[J]. 朱建新,吴慧,曾素,朱振新,顾林坤. 机械设计与研究. 2016(02)
[6]插装式单向溢流阀特性[J]. 陈晋市,王国强,龚勋,王昕,王丽,杜阳. 吉林大学学报(工学版). 2016(02)
[7]负载敏感阀前补偿系统原理分析[J]. 张立杰,王力航,李德新,王帅. 液压与气动. 2015(07)
[8]基于AMESim的汽车起重机起升机构的能耗分析[J]. 郝楠楠,王爱红,高有山,周洋. 液压气动与密封. 2015(05)
[9]负荷传感优先阀建模及仿真分析[J]. 刘昕晖,李倩雯,陈晋市,张鹏,牛平杰. 吉林大学学报(工学版). 2015(06)
[10]基于Adams-AMESim的平台吊机升沉补偿系统联合仿真技术[J]. 杨诚,邓智勇,高磊,唐国元. 船海工程. 2014(06)
博士论文
[1]负载口独立控制可编程阀及其在智能挖掘机控制中的应用[D]. 王双.浙江大学 2017
[2]全液压排管机动力学特性研究[D]. 张飞宇.吉林大学 2016
[3]盾构推进电液系统动力学特性及轨迹实时精确控制研究[D]. 刘志斌.浙江大学 2015
[4]高压大流量安全阀设计及实验系统研究[D]. 畅军亮.中国矿业大学 2015
[5]空间柔性机械臂动力学建模、轨迹规划与振动抑制研究[D]. 杨永泰.北京理工大学 2014
[6]轻型大扭矩全液压岩土钻机钻进稳定性研究[D]. 黄子斋.燕山大学 2014
[7]全液压深孔岩心钻机CAN总线钻进参数监测系统的研究[D]. 张涛.中国地质大学 2014
[8]大型液压挖掘机工作装置的联合仿真及静动态特性研究[D]. 王永进.太原理工大学 2014
[9]工程机械臂系统结构动力学及特性研究[D]. 王相兵.浙江大学 2014
[10]大吨位履带起重机液压系统的动态特性研究[D]. 纪绪.吉林大学 2013
硕士论文
[1]CSD1300L全液压岩心钻机钻进过程参数监控系统研究[D]. 白晓峰.中国地质大学(北京) 2017
[2]地质钻探钻杆自动移摆装置设计与实验研究[D]. 王晓龙.中国地质大学(北京) 2016
[3]地下连续墙液压抓斗卷扬控制系统研究与应用[D]. 董朋.燕山大学 2014
[4]石油钻机管具运移装置自适应机械手设计[D]. 吕红权.吉林大学 2013
[5]自动排管系统动力学分析与研究[D]. 万晓鹏.吉林大学 2013
[6]460kN地下连续墙抓斗液压系统仿真与实验研究[D]. 徐世伟.长安大学 2012
[7]大吨位汽车起重机起升机构液压系统的动态仿真分析及改进[D]. 何智辉.湖南大学 2012
[8]旋挖钻机主卷扬下放势能回收的研究[D]. 方晓瑜.中南大学 2012
[9]钻机移摆管机构设计及其结构分析[D]. 李静.中国地质科学院 2011
[10]大型履带式起重机卷扬液压系统的动态特性研究[D]. 赵璐.吉林大学 2011
本文编号：3311666
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
岩壁自动钻探机械人（ReziaM.Molfino，2008）
图 1-2 Foremost 公司移摆管系统st 公司研制的移摆管机构自上世纪 80 年代后期开始该公司已拥有三个系列的移摆管机构，这些装置可以 1-2 所示。该机构只需一人远程操作，可在钻进过程载的钻杆架上。机械手从钻杆架上夹取一根钻杆，沿杆的同时，动力头已上移到桅杆顶部，并与机械手送，与下部钻杆进行上扣，机械手继续夹取下一根钻杆11)。但此移摆管系统无自动输运钻杆箱，需要人员手钻杆夹取，属于半自动化系统装置。Longyear 公司研制的 RC Rod Handler 系统，如下图 1-钻杆辅助起下钻工作。最大钻杆直径×长度：φ127压驱动元件，电气无线遥控系统，夹持最大重量 200 k
BoartLongyear公司移摆管系统（www.BoartLongyear.com,2012）
【参考文献】：
期刊论文
[1]电液比例阀用双向比例控制器的研究[J]. 朱继文,许小庆,王旭平,刘政宏. 液压与气动. 2018(04)
[2]7000m连续起下钻及连续循环智能钻机技术研究[J]. 王定亚,叶强,张强,张志伟,李慧莹,惠川川. 石油机械. 2017(06)
[3]液压卷扬系统失速故障的仿真研究[J]. 刘智键,刘宝林,胡远彪. 液压与气动. 2016(12)
[4]电液比例高低机系统模糊PID控制研究[J]. 刘艳,王艳. 液压与气动. 2016(11)
[5]旋挖钻机快速卸土控制系统设计分析[J]. 朱建新,吴慧,曾素,朱振新,顾林坤. 机械设计与研究. 2016(02)
[6]插装式单向溢流阀特性[J]. 陈晋市,王国强,龚勋,王昕,王丽,杜阳. 吉林大学学报(工学版). 2016(02)
[7]负载敏感阀前补偿系统原理分析[J]. 张立杰,王力航,李德新,王帅. 液压与气动. 2015(07)
[8]基于AMESim的汽车起重机起升机构的能耗分析[J]. 郝楠楠,王爱红,高有山,周洋. 液压气动与密封. 2015(05)
[9]负荷传感优先阀建模及仿真分析[J]. 刘昕晖,李倩雯,陈晋市,张鹏,牛平杰. 吉林大学学报(工学版). 2015(06)
[10]基于Adams-AMESim的平台吊机升沉补偿系统联合仿真技术[J]. 杨诚,邓智勇,高磊,唐国元. 船海工程. 2014(06)
博士论文
[1]负载口独立控制可编程阀及其在智能挖掘机控制中的应用[D]. 王双.浙江大学 2017
[2]全液压排管机动力学特性研究[D]. 张飞宇.吉林大学 2016
[3]盾构推进电液系统动力学特性及轨迹实时精确控制研究[D]. 刘志斌.浙江大学 2015
[4]高压大流量安全阀设计及实验系统研究[D]. 畅军亮.中国矿业大学 2015
[5]空间柔性机械臂动力学建模、轨迹规划与振动抑制研究[D]. 杨永泰.北京理工大学 2014
[6]轻型大扭矩全液压岩土钻机钻进稳定性研究[D]. 黄子斋.燕山大学 2014
[7]全液压深孔岩心钻机CAN总线钻进参数监测系统的研究[D]. 张涛.中国地质大学 2014
[8]大型液压挖掘机工作装置的联合仿真及静动态特性研究[D]. 王永进.太原理工大学 2014
[9]工程机械臂系统结构动力学及特性研究[D]. 王相兵.浙江大学 2014
[10]大吨位履带起重机液压系统的动态特性研究[D]. 纪绪.吉林大学 2013
硕士论文
[1]CSD1300L全液压岩心钻机钻进过程参数监控系统研究[D]. 白晓峰.中国地质大学(北京) 2017
[2]地质钻探钻杆自动移摆装置设计与实验研究[D]. 王晓龙.中国地质大学(北京) 2016
[3]地下连续墙液压抓斗卷扬控制系统研究与应用[D]. 董朋.燕山大学 2014
[4]石油钻机管具运移装置自适应机械手设计[D]. 吕红权.吉林大学 2013
[5]自动排管系统动力学分析与研究[D]. 万晓鹏.吉林大学 2013
[6]460kN地下连续墙抓斗液压系统仿真与实验研究[D]. 徐世伟.长安大学 2012
[7]大吨位汽车起重机起升机构液压系统的动态仿真分析及改进[D]. 何智辉.湖南大学 2012
[8]旋挖钻机主卷扬下放势能回收的研究[D]. 方晓瑜.中南大学 2012
[9]钻机移摆管机构设计及其结构分析[D]. 李静.中国地质科学院 2011
[10]大型履带式起重机卷扬液压系统的动态特性研究[D]. 赵璐.吉林大学 2011
本文编号：3311666
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