摇臂式铁钻工冲扣钳设计及钳口上卸扣过程仿真试验
本文选题:铁钻工 + 上卸扣 ; 参考:《东北石油大学》2017年硕士论文
【摘要】:铁钻工作为传统液压动力大钳的升级替代产品,自从上世纪70年代至今国外已经形成了比较成熟的铁钻工产品和相应技术,在石油钻井中被广泛应用。本文在详细调研国内外铁钻工技术发展情况的基础上,完成了摇臂式铁钻工冲扣钳的设计及上卸扣过程仿真试验。摇臂式铁钻工主要由五大部分组成,分别为旋扣钳、冲扣钳、伸缩臂、立柱及底座,冲扣钳是铁钻工的主要上卸扣装置,它的性能优劣直接关系到铁钻工的工作性能优劣。本文通过对比分析现有冲扣钳的夹紧方式和扭转方式的优缺点,提出了本套铁钻工冲扣钳的设计方案。该方案机械结构与液压系统相结合,较好地解决了夹紧机构的夹紧能力与上卸扣要求大扭矩的矛盾,实现了最大卸扣扭矩为165000Nm的要求。根据实际工作要求,本文完成了冲扣钳机械结构的详细设计、液压系统的详细设计,及其钳体重要部件的有限元分析。根据静力学和动力学理论,设计了钳体的模型,进行了对冲扣钳钳体的仿真,得到冲扣钳各个部件的速度、载荷、加速度还有位移的仿真曲线,最后对结果进行了详细的分析,为摇臂式铁钻工冲扣钳的设计及今后应用提供技术支持。
[Abstract]:As a substitute for the upgrading of traditional hydraulic power forceps, iron-drillers have been widely used in petroleum drilling because of their mature products and corresponding technologies in foreign countries since the 1970s. Based on the detailed investigation of the development of iron drilling technology at home and abroad, the design of rocker type iron drill punching clamp and the simulation test of unloading process are completed in this paper. The rocker type iron drill mainly consists of five parts, namely, rotary clamp, punching clamp, telescopic arm, column and base. The punching clamp is the main unloading device of the iron drill, and its performance is directly related to the work performance of the iron drill. Based on the comparative analysis of the advantages and disadvantages of the clamping and torsion modes of the existing punching pliers, this paper puts forward the design scheme of the punching and buckling forceps for the iron-drillers. The combination of mechanical structure and hydraulic system solves the contradiction between the clamping ability of the clamping mechanism and the high torque required by the upper and unbuckling mechanism, and realizes the requirement of the maximum unlocking torque of 165,000 Nm. According to the practical requirements, this paper has completed the detailed design of the mechanical structure of the punching clamp, the detailed design of the hydraulic system, and the finite element analysis of the forceps' body weight. According to the static and dynamic theory, the model of clamping body is designed, and the simulation of the clamping body is carried out. The simulation curves of the velocity, load, acceleration and displacement of each component of the punching clamp are obtained. Finally, the results are analyzed in detail. It provides technical support for the design and application of rocker-type iron drill punching pliers.
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE921.9
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,本文编号:2100147
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