TZG/Y-165摇臂式铁钴工的设计及仿真
发布时间：2023-01-05 18:56
TZG/Y-165摇臂式铁钻工是东北石油大学与渤海装备辽河重工有限公司合作研发的项目。首先通过对比分析国内外铁钻工的结构,以及海洋平台石油钻机与钻井工艺的要求,得出适合海洋钻井平台的总体和结构方案。TZG/Y-165摇臂式铁钻工主要分为钳体和基座两部分,旋扣钳、冲扣钳共同组成了钳体部分,铁钻工实现了对钻井管柱上卸扣的自动化。利用SolidWorks软件创建出整套系统的三维实体模型,并对铁钻工基座的结构进行详细的设计分析以及基座液压原理图的设计。将铁钻工的基座分为伸缩臂机构、立柱和底座三个部分,根据铁钻工的工作要求,详细计算出各个机构的具体参数,完成了机构的详细设计。利用SolidWorks软件中Simulation模块对铁钻工基座进行静力学分析,在Simulation模块的环境中模拟铁钻工的实际工况,对伸缩臂、立柱和底座的主要零部件进行有限元分析,来验证基座部分机构设计的合理性。运用ADAMS软件对伸缩臂机构和底座行星轮机构进行仿真分析,根据伸缩臂液缸的运动特性,选择5次多项式作为液缸的驱动函数,得出各零部件在运动过程中的动力特性曲线,确定了运动部件较为合理的结构和运行范围。
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 铁钻工的概述
1.2.1 石油钻井上卸扣设备的发展
1.2.2 国内外铁钻工的发展现状
1.2.3 铁钻工的发展趋势
1.3 本文研究主要内容
第二章 TZG/Y-165摇臂式铁钻工方案的设计
2.1 国内外铁钻工方案的对比分析
2.1.1 摇臂式铁钻工旋扣钳方案对比分析
2.1.2 摇臂式铁钻工冲扣钳方案对比分析
2.1.3 摇臂式铁钻工基座方案对比分析
2.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工方案设计
2.2.1 铁钻工的技术要求
2.2.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工参数及方案的确定
2.3 TZG/Y-165摇臂式铁钻工机构功能
2.3.1 TZG/Y-165摇臂式铁钻工的运输及安装设计
2.2.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工工作流程分析
2.4 本章小结
第三章 TZG/Y-165摇臂式铁钻工基座部分的设计
3.1 TZG/Y-165摇臂式铁钻工伸缩臂的设计
3.1.1 伸缩臂机构的整体设计
3.1.2 伸缩臂机构的主要零部件设计
3.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工立柱的设计
3.2.1 立柱整体设计
3.2.2 立柱导轨与组合轴承选型计算
3.3 TZG/Y-165摇臂式铁钻工底座的设计
3.3.1 底座的行星轮系设计
3.3.2 底座行星轮系设计计算
3.3.3 底座回转减速器与马达选型计算
3.4 TZG/Y-165摇臂式铁钻工基座部分液压系统设计
3.4.1 液压系统设计的技术要求
3.4.2 液压系统的负载分析
3.4.3 液压系统执行元件的参数确定
3.4.4 拟定液压系统原理图
3.5 本章小结
第四章 铁钻工结构与构件的有限元分析
4.1 TZG/Y-165摇臂式铁钻工伸缩臂主要零部件有限元分析
4.1.1 伸缩臂总装有限元分析
4.1.2 伸缩臂处销轴和滑动轴承校核
4.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工立柱有限元分析
4.2.1 立柱的有限元分析
4.2.2 立柱销轴的校核
4.3 TZG/Y-165摇臂式铁钻工底座主要零部件有限元分析
4.3.1 底座上盖的有限元分析
4.3.2 底座的有限元分析
4.3.3 底座套筒的有限元分析
4.4 本章小结
第五章 TZG/Y-165摇臂式铁钻工的仿真分析
5.1 TZG/Y-165摇臂式铁钻工伸缩臂加速度驱动条件的选择
5.1.1 等加速度做为驱动函数
5.1.2 摆线式方程做为驱动函数
5.1.3 5 次多项式做为驱动函数
5.1.4 三种凸轮曲线加速度驱动仿真分析
5.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工伸缩臂运动仿真分析
5.3 TZG/Y-165摇臂式铁钻工底座行星轮的运动仿真分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
作者简介、发表文章及研究成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型铁钻工铰接臂铰点位置的优化[J]. 占自涛,沙永柏,王清岩,朴冲,刘晓利. 哈尔滨工程大学学报. 2015(02)
[2]新型铁钻工运动学分析及仿真研究[J]. 沙永柏,欧阳天成,刘晓利,朴冲. 机械制造. 2014(07)
[3]煤层气钻机旋转式轻便铁钻工的研制[J]. 尹玉刚,高加索,陈丽琴,涂学洋,陈军鹏,李键,赵志飞. 石油机械. 2014(02)
[4]铁钻工钳牙的现状[J]. 魏磊. 河南科技. 2013(21)
[5]CTR120/300复合连续油管钻机研制与试验[J]. 单代伟,李奔,田雨,文涛. 天然气工业. 2013(02)
[6]浅议石油钻井生产过程中的安全管理[J]. 梁丰. 中国石油和化工标准与质量. 2012(09)
[7]石油管柱上卸扣装置技术现状[J]. 任福深,王威,刘晔,常玉连. 石油机械. 2012(05)
[8]浅析有限单元的应用[J]. 高菁. 数字技术与应用. 2012(02)
[9]一种铁钻工滚轮用贝氏体钢的试验研究[J]. 朱建军,党恩,武占学,刘永飞. 石油机械. 2011(10)
[10]集装箱双面吊吊臂连杆机构的设计与运动学分析[J]. 李立顺,刘辉,李红勋,徐更杰. 起重运输机械. 2010(03)
硕士论文
[1]伸缩臂式铁钻工的设计研究[D]. 胡庆勇.东北石油大学 2014
[2]铁钻工旋扣机构研究与动力学分析[D]. 刘晓利.吉林大学 2014
[3]斜直井钻机钻杆自动存取操作系统的设计研究[D]. 杨月明.东北石油大学 2013
[4]TZG216-110型铁钻工铰接臂优化设计研究[D]. 谷敏永.兰州理工大学 2010
[5]果树采摘机器人控制系统研究与设计[D]. 李占坤.江苏大学 2010
[6]采伐作业联合机机械手的运动学动力学分析[D]. 赵志强.东北林业大学 2010
[7]多自由度机器人的设计与研究[D]. 李健.中国科学技术大学 2009
[8]TZG216-110型铁钻工控制系统的研究[D]. 赵金峰.兰州理工大学 2008
本文编号：3727976
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 铁钻工的概述
1.2.1 石油钻井上卸扣设备的发展
1.2.2 国内外铁钻工的发展现状
1.2.3 铁钻工的发展趋势
1.3 本文研究主要内容
第二章 TZG/Y-165摇臂式铁钻工方案的设计
2.1 国内外铁钻工方案的对比分析
2.1.1 摇臂式铁钻工旋扣钳方案对比分析
2.1.2 摇臂式铁钻工冲扣钳方案对比分析
2.1.3 摇臂式铁钻工基座方案对比分析
2.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工方案设计
2.2.1 铁钻工的技术要求
2.2.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工参数及方案的确定
2.3 TZG/Y-165摇臂式铁钻工机构功能
2.3.1 TZG/Y-165摇臂式铁钻工的运输及安装设计
2.2.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工工作流程分析
2.4 本章小结
第三章 TZG/Y-165摇臂式铁钻工基座部分的设计
3.1 TZG/Y-165摇臂式铁钻工伸缩臂的设计
3.1.1 伸缩臂机构的整体设计
3.1.2 伸缩臂机构的主要零部件设计
3.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工立柱的设计
3.2.1 立柱整体设计
3.2.2 立柱导轨与组合轴承选型计算
3.3 TZG/Y-165摇臂式铁钻工底座的设计
3.3.1 底座的行星轮系设计
3.3.2 底座行星轮系设计计算
3.3.3 底座回转减速器与马达选型计算
3.4 TZG/Y-165摇臂式铁钻工基座部分液压系统设计
3.4.1 液压系统设计的技术要求
3.4.2 液压系统的负载分析
3.4.3 液压系统执行元件的参数确定
3.4.4 拟定液压系统原理图
3.5 本章小结
第四章 铁钻工结构与构件的有限元分析
4.1 TZG/Y-165摇臂式铁钻工伸缩臂主要零部件有限元分析
4.1.1 伸缩臂总装有限元分析
4.1.2 伸缩臂处销轴和滑动轴承校核
4.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工立柱有限元分析
4.2.1 立柱的有限元分析
4.2.2 立柱销轴的校核
4.3 TZG/Y-165摇臂式铁钻工底座主要零部件有限元分析
4.3.1 底座上盖的有限元分析
4.3.2 底座的有限元分析
4.3.3 底座套筒的有限元分析
4.4 本章小结
第五章 TZG/Y-165摇臂式铁钻工的仿真分析
5.1 TZG/Y-165摇臂式铁钻工伸缩臂加速度驱动条件的选择
5.1.1 等加速度做为驱动函数
5.1.2 摆线式方程做为驱动函数
5.1.3 5 次多项式做为驱动函数
5.1.4 三种凸轮曲线加速度驱动仿真分析
5.2 TZG/Y-165摇臂式铁钻工伸缩臂运动仿真分析
5.3 TZG/Y-165摇臂式铁钻工底座行星轮的运动仿真分析
5.4 本章小结
结论
参考文献
作者简介、发表文章及研究成果目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型铁钻工铰接臂铰点位置的优化[J]. 占自涛,沙永柏,王清岩,朴冲,刘晓利. 哈尔滨工程大学学报. 2015(02)
[2]新型铁钻工运动学分析及仿真研究[J]. 沙永柏,欧阳天成,刘晓利,朴冲. 机械制造. 2014(07)
[3]煤层气钻机旋转式轻便铁钻工的研制[J]. 尹玉刚,高加索,陈丽琴,涂学洋,陈军鹏,李键,赵志飞. 石油机械. 2014(02)
[4]铁钻工钳牙的现状[J]. 魏磊. 河南科技. 2013(21)
[5]CTR120/300复合连续油管钻机研制与试验[J]. 单代伟,李奔,田雨,文涛. 天然气工业. 2013(02)
[6]浅议石油钻井生产过程中的安全管理[J]. 梁丰. 中国石油和化工标准与质量. 2012(09)
[7]石油管柱上卸扣装置技术现状[J]. 任福深,王威,刘晔,常玉连. 石油机械. 2012(05)
[8]浅析有限单元的应用[J]. 高菁. 数字技术与应用. 2012(02)
[9]一种铁钻工滚轮用贝氏体钢的试验研究[J]. 朱建军,党恩,武占学,刘永飞. 石油机械. 2011(10)
[10]集装箱双面吊吊臂连杆机构的设计与运动学分析[J]. 李立顺,刘辉,李红勋,徐更杰. 起重运输机械. 2010(03)
硕士论文
[1]伸缩臂式铁钻工的设计研究[D]. 胡庆勇.东北石油大学 2014
[2]铁钻工旋扣机构研究与动力学分析[D]. 刘晓利.吉林大学 2014
[3]斜直井钻机钻杆自动存取操作系统的设计研究[D]. 杨月明.东北石油大学 2013
[4]TZG216-110型铁钻工铰接臂优化设计研究[D]. 谷敏永.兰州理工大学 2010
[5]果树采摘机器人控制系统研究与设计[D]. 李占坤.江苏大学 2010
[6]采伐作业联合机机械手的运动学动力学分析[D]. 赵志强.东北林业大学 2010
[7]多自由度机器人的设计与研究[D]. 李健.中国科学技术大学 2009
[8]TZG216-110型铁钻工控制系统的研究[D]. 赵金峰.兰州理工大学 2008
本文编号：3727976
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3727976.html
