顶驱系统论文-解文芳,雷昊天,郭妍琼,焦文凯,吴利琴

顶驱系统论文-解文芳,雷昊天,郭妍琼,焦文凯,吴利琴

导读:本文包含了顶驱系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:顶驱系统导轨,棘轮块,顶块,安装

顶驱系统论文文献综述

解文芳,雷昊天,郭妍琼,焦文凯,吴利琴[1](2019)在《顶驱系统导轨快捷安装装置》一文中研究指出导轨是顶驱系统中重要的部件,导轨安装时,第一节导轨与连接板在高空中用销轴联接,对中非常困难,往往需要花费较多安装时间。针对该情况,设计了导轨快捷安装装置。该装置具有安装拆卸方便、安全可靠、免维护等特点。厂内试验表明,导轨安装只需1~1.5 h,提高了工作人员的劳动效率,具有较好的市场应用前景。(本文来源于《机械工程师》期刊2019年01期)

黄泽彬,陈涛,王鹏,习洪磊,杜侃方[2](2018)在《南海东部模块钻机顶驱系统的Bow-Tie风险管理模型》一文中研究指出针对南海东部模块钻机顶驱系统的风险分析及控制问题,采用故障模式和影响分析(FMEA)方法对模块钻机顶驱系统进行研究,并对顶驱系统各故障模式的风险进行评估;根据各类顶驱故障的RPN值,基于最低合理可行(ALARP)原则,确定顶驱系统潜在故障模式的"风险优先等级及可接受度"划分标准,为高、中、低风险故障模式控制措施的制定提供依据;结合顶驱系统的FMEA分析结果和风险优先控制等级分类情况,分析了顶驱系统故障的Bow-Tie安全措施,建立了南海东部模块钻机顶驱系统的Bow-Tie风险管理模型。该模型可视化强,通过故障前预处理和故障后控制措施可以较好地控制顶驱系统的风险,为顶驱系统的现场管理提供依据。(本文来源于《石油机械》期刊2018年02期)

于萍,张鹏,张春鹏,效志辉[3](2013)在《钻机顶驱系统背钳机构设计及仿真》一文中研究指出针对顶部驱动可靠性及工作环境要求,对背钳机构进行结构设计与仿真。简要介绍了顶部驱动钻井装置的基本结构组成,分析了背钳在顶驱系统中的作用以及它的基本结构组成。对背钳的工作原理作进一步的阐述,并以CATIA软件为设计平台建立背钳夹紧机构模型。对背钳机构进行设计,并在此基础上,经过设计计算以及运用ADAMS软件对背钳系统进行运动学仿真分析,得到背钳机构中的运动部件在背钳夹紧和松开的过程中的速度和加速度运动曲线,初步探索了背钳的运动规律。(本文来源于《机械制造》期刊2013年05期)

郝洪亮,常珍,张飞[4](2013)在《基于WinCC的监控系统在钻井顶驱系统中的应用》一文中研究指出首先对顶驱、WinCC和PLC做了简要介绍,随后根据实际情况对WinCC监控系统的硬件组成、系统通讯方式、组态过程、界面设计方式进行了阐述,最后详细分析了WinCC监控系统具体实现的功能,对于今后WinCC的下一步升级有良好的借鉴意义。(本文来源于《机电信息》期刊2013年09期)

效志辉[5](2012)在《钻机顶驱系统背钳机构的研究》一文中研究指出顶部驱动钻井装置已经成为二十一世纪钻井技术的重要装备之一,安装了顶部驱动的钻机比传统的钻井装置更加可靠、高效和安全。近些年,国内外顶部驱动钻井装置主要往小型化和可拆卸式发展。目前,国内顶部驱动钻井装备与国外相比无论是在结构上还是可靠性方面都还存在很大的差距。钻机顶驱系统的重要组成部分背钳主要用来完成钻杆的上卸扣作业,此外也可以利用背钳更换保护接头和内防喷器。顶驱钻机的工作地点环境恶劣、工作强度大,背钳机构的故障率很高,这就急需要提高背钳机构的工作可靠性。本文对背钳机构进行改进,并在此基础上,运用ADAMS和ANSYS软件对背钳系统进行运动学和静力学分析,并利用AMESim对背钳液压系统进行仿真分析,得到液压系统动态特性,以达到提高背钳机构工作效率、工作可靠性的目的。首先,本文简要介绍了顶部驱动钻井装置的基本结构组成,详细分析了背钳在顶驱系统中的作用以及它的基本结构组成。对背钳的工作原理和现有研究所存在的一些问题作进一步的阐述,并经过设计计算,确定背钳结构基本尺寸,并以CATIA软件为设计平台建立背钳夹紧机构模型。其次,简单介绍虚拟样机技术以及在石油钻井机械中的应用。在背钳机构叁维模型的基础上,运用多体动力学仿真软件ADAMS对背钳机构进行运动学和动力学仿真分析,得到背钳机构中的运动部件在背钳夹紧和松开的过程中的速度和加速度运动曲线,初步探索了背钳的运动规律,为背钳机构的液压系统设计提供理论依据。再次,运用有限元分析软件ANSYS Workbench模块对背钳关键零部件进行静力学分析,得到零部件在受力状态下的应力分布情况,为背钳关键零部件的进一步改进提供参考。最后,简要分析背钳液压系统原理,建立背钳机构液压原理图,运用AMESim软件对背钳夹紧钻杆过程进行仿真,得到其液压系统动态特性曲线图,验证了背钳液压系统的可行性与可靠性。顶部驱动钻井装置在国内的发展还很短暂,很多方面研究成果还不是很成熟,本文的研究可以为顶驱系统或者其它石油机械产品提供理论参考。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-05-01)

王四一[6](2012)在《SP-70型全液压顶驱系统动力学仿真分析》一文中研究指出顶部驱动钻井系统(Top Drive Drilling System,简称TDS)自1982年诞生以来,在海洋和陆地钻机上都得到了广泛的应用。与常规的钻井装置相比,顶部驱动钻井装置更加安全可靠,特别适合于在深井、超深井、水平井以及斜井等高要求和复杂工况下工作。目前,世界上正在使用的和生产的TDS,有4种驱动形式:液压驱动形式;AC-SCR-DC电驱动形式;交流(AC)变频感应电动机驱动形式;AC变频永磁电动机驱动形式。国内外的主流产品,如Varco的TDS系列,北京石油机械厂的DQ70BS系列TDS都采取了AC变频感应电机驱动。AC变频技术在顶驱的应用上比较成熟,然而随着电液比例控制技术的发展,将以电液比例控制技术为代表的液压技术应用于顶驱系统有着其独特的优势,必将成为顶驱未来发展的一个趋势。将电液比例技术应用于TDS系统,即设计一套全液压驱动的TDS可大幅度提高我国科学钻探的技术装备水平,并将对我国钻掘机械方面产生深远的影响,具有重要战略意义。鉴于电液比例技术为代表的液压技术应用于顶驱的诸多优势,本课题提出设计一套与7000m交流变频顶驱性能相当的液压顶驱,并且要求其能够满足实施金刚石钻进工艺的要求。设计具体要求如下:(1)能够适应软到硬的任何地层;(2)能够实施金刚石钻进和牙轮钻进;(3)终孔直径为Φ152;(4)孔深能够达到7000m;(5)采用直径Φ89,Φ114,Φ127的钻杆;(6)能够实现全孔连续取心和测井(7)岩心直径大于Φ90。通过参考国内外主流7000m顶驱的设备,以及岩心钻探的具体要求,确定了全液压顶驱的主要工作参数。包括:(1)回转速度为0~300rpm无级调速;(2)钻井扭矩为50kN m;(3)顶驱功率850kW。通过研究技术较成熟交流变频TDS的结构,了解了TDS的功能以及工作原理。参考交流变频TDS的结构,对7000m全液压TDS进行了初步设计,命名为SP-70全液压顶驱,并绘制了SP-70全液压顶驱的叁维实体模型,和液压回路图。以实现顶驱的功能为目标,分别设计了水龙头-钻井马达总成、导向滑车及伸展(平行四边形)机构总成、管子处理装置和平衡系统,将各部分组装,形成了全液压顶驱的主体机械系统。然后针对机械系统要实现的动作的控制,分别设计主轴回转系统回路、倾斜机构回路、动力旋转头液压马达控制回路、刹车回路、遥控内防喷器控制回路、背钳油缸控制回路、平衡油缸控制回路和伸展油缸控制回路。并将以上回路进行了集成。对SP-70全液压顶驱的动作分解成9个动作,并运用Solidworks Motion软件对分解的动作进行了运动分析,得到了相关零部件的绞点反作用力曲线图。为SP-70全液压顶驱的优化设计、有限元分析以及液压油缸的选型提供了依据。通过运动分析得到的绞点反作用力曲线图及其作用列于下:侧摆吊卡倾斜油缸绞点反作用力曲线图,可用于侧摆吊卡倾斜油缸的选型。侧摆吊卡吊环绞点力曲线图,可作为吊环强度有限元分析的载荷条件。伸展(平行四边形)机构的伸展油缸绞点反作用力曲线图,可用于伸展油缸选型。伸展机构杆件绞点反作用力曲线图,可用于伸展机构杆件的进一步设计和强度校核有限元分析。吊卡夹紧油缸绞点反作用力曲线图,这个曲线在修正后可用于吊卡夹紧油缸的选型。动力旋转头驱动马达扭矩变化曲线图,在经过实验修正后,可用于动力旋转头马达选型依据,也可以作为旋转头齿轮副强度校核的依据。在运动分析实施过程中,体会到:动力学分析软件在使用过程中应该更加灵活。同时,应该正视其局限性,通过更多的工具实现仿真分析。对SP-70全液压顶驱的主轴驱动系统建立了系统仿真模型,运用AMESim软件对主轴传动系统的工作过程进行了系统仿真模拟,得到以下结论:(1)在这个模型上能够实现现有交流变频TDS普遍具备的恒扭矩和恒功率控制;(2)对主轴系统在正常钻进和载荷突变的情况下进行了模拟,在正常钻进时,系统在保持转速不变的情况下,系统油路能够自动调节工作压力,使扭矩达到负载载荷的强度,保证系统正常运行;在载荷突变的情况下,系统驱动扭矩上升到钻杆柱能承受的最大安全扭矩后,安全阀溢流,使驱动载荷不再变大,保证钻杆柱不被扭断而出现事故。通过有限元分析软件ANSYS,对主轴进行了有限元静态力学分析和疲劳分析,验证了主轴设计强度符合使用和设计要求。并对齿轮副进行了模态分析,得到了齿轮副低阶固有频率和对应主振型,可为齿轮的设计提供参考。静态力学分析以所设计的主轴模型为载体,定义了材料特性、零部件之间的接触、约束,添加的载荷为TDS工作过程中最大的静力载荷和最大扭矩,分别为431.2kN和80kN m。得到的最大应力为392MPa,最大应力出现在防松机构与主轴连接处;鉴于主轴在工作过程中,载荷并不总是静荷载,大多数情况下,主轴都是处于载荷波动的工作状态,因此对主轴进行了疲劳分析。分析过程中,对主轴载荷波动进行了处理,对材料的应力寿命曲线(S-N曲线)进行了计算和设置,得到疲劳分析的结果显示,主轴的承受的应力幅并不大,仅为39MPa,主轴寿命达到5.208×106个周期,大于设计寿命的5×104个周期(5年);齿轮副在工作过程中,可能受到振动的影响,因此对齿轮副进行了振动分析。得到了齿轮副前6阶振型的固有频率,以及固有频率对应的振型图。在齿轮副设计中要充分考虑齿轮固有频率和振型,使齿轮固有频率远离TDS工作频率,避免发生共振。虚拟样机技术日益成熟,在机械设计过程中,虚拟样机技术充分体现了其低成本、高时效的优越性,在今后的设计工作中,虚拟样机技术的应用应该进一步深化和推广。同时要认识到,虚拟样机技术的应用可以减少物理样机的使用数量,降低成本,但不能完全替代物理样机。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-04-01)

刘东宇[7](2009)在《多功能全液压智能化钻机顶驱系统研究》一文中研究指出随着我国经济建设事业的蓬勃发展,矿产资源勘查、农田水利建设、地质灾害和环境污染防治任务日趋严重,相应各部门对岩土挖掘设备的需求量和使用要求日益增大。本课题来源于中国地质调查局项目(项目编号:科(2005)013-14):地球物理参数随钻测量系统及钻机研制。论文主要研究JDD-100钻机的主要部件——顶驱系统。与常规的钻井装置相比,顶部驱动钻井方法更加高效、安全可靠。从世界钻井机械的发展趋势看,为适应钻井自动化的进一步需求,顶驱装置将成为21世纪世界钻井机械发展的主要方向。本文通过介绍顶驱系统振动的基本原理、系统分类和各种类型,以及在地质勘探工作中应满足的基本要求,对影响钻进的因素如频率、振幅、激振力和沉入压力进行了分析。根据机械振动理论,得出系统的运动微分方程,并针对研制的实际情况,合理的确定了顶驱系统的振幅、激振频率、激振力、偏心力矩等主要参数。根据顶驱的振动过程,进行动力学分析,在此基础上建立虚拟样机,得到了箱体质心位置、偏心块质心位置以及激振力等随时间变化的参数曲线,实现了对顶驱系统虚拟样机的动力学仿真分析。应用ANSYS软件对顶驱系统主要承力构件冲锤进行有限元分析,用此分析顶驱系统的设计是否满足使用要求,为研究生产样机提供了理论依据。同时,钻机进行了空运转实验和生产性实验用以验证顶驱结构设计合理。(本文来源于《吉林大学》期刊2009-05-01)

王永勤,李安,吴永婷[8](2009)在《TDS-11SA型顶驱系统故障树分析》一文中研究指出顶驱系统是近20 a发展起来的新型钻井驱动装置,目前对顶驱系统的研究已经基本成熟,但是针对其可靠性的研究有待进一步提高。利用故障树分析方法对VARCO TDS-11SA型顶驱系统进行了故障分析,绘制出顶驱系统故障树,求出其最小割集、最小径集和结构函数,并对其重要度进行排序,找出其薄弱环节,为设计和实际应用顶驱系统提供了参考依据,为进一步开发顶驱系统故障分析系统提供了条件。(本文来源于《石油矿场机械》期刊2009年04期)

[9](1999)在《使用永磁无刷同步电动机驱动的顶驱系统》一文中研究指出永磁无刷同步电动机,是由Kaman电磁公司开发,而由Tesco公司在它的某些顶驱系统中所使用。该马达的操作同直流电同步马达操作原理很相似。转子圆盘围绕圆盘端面的2个定子之间旋转。由计算机软件产生的脉冲宽度调节波形,送至两套励磁线圈,从而形成定子场。转子场(本文来源于《石油矿场机械》期刊1999年05期)

谢鹏明[10](1997)在《应用顶驱系统提高钻井效率和安全性》一文中研究指出详细介绍了顶驱系统钻井的优点,在钻井过程中使用顶驱系统,能够达到降低成本、增加安全性的目的。(本文来源于《国外油田工程》期刊1997年11期)

顶驱系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对南海东部模块钻机顶驱系统的风险分析及控制问题,采用故障模式和影响分析(FMEA)方法对模块钻机顶驱系统进行研究,并对顶驱系统各故障模式的风险进行评估;根据各类顶驱故障的RPN值,基于最低合理可行(ALARP)原则,确定顶驱系统潜在故障模式的"风险优先等级及可接受度"划分标准,为高、中、低风险故障模式控制措施的制定提供依据;结合顶驱系统的FMEA分析结果和风险优先控制等级分类情况,分析了顶驱系统故障的Bow-Tie安全措施,建立了南海东部模块钻机顶驱系统的Bow-Tie风险管理模型。该模型可视化强,通过故障前预处理和故障后控制措施可以较好地控制顶驱系统的风险,为顶驱系统的现场管理提供依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

顶驱系统论文参考文献

[1].解文芳,雷昊天,郭妍琼,焦文凯,吴利琴.顶驱系统导轨快捷安装装置[J].机械工程师.2019

[2].黄泽彬,陈涛,王鹏,习洪磊,杜侃方.南海东部模块钻机顶驱系统的Bow-Tie风险管理模型[J].石油机械.2018

[3].于萍,张鹏,张春鹏,效志辉.钻机顶驱系统背钳机构设计及仿真[J].机械制造.2013

[4].郝洪亮,常珍,张飞.基于WinCC的监控系统在钻井顶驱系统中的应用[J].机电信息.2013

[5].效志辉.钻机顶驱系统背钳机构的研究[D].吉林大学.2012

[6].王四一.SP-70型全液压顶驱系统动力学仿真分析[D].吉林大学.2012

[7].刘东宇.多功能全液压智能化钻机顶驱系统研究[D].吉林大学.2009

[8].王永勤,李安,吴永婷.TDS-11SA型顶驱系统故障树分析[J].石油矿场机械.2009

[9]..使用永磁无刷同步电动机驱动的顶驱系统[J].石油矿场机械.1999

[10].谢鹏明.应用顶驱系统提高钻井效率和安全性[J].国外油田工程.1997

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