石油系列絞車模塊化設計與仿真研究.pdf

1、絞車作為石油機械的主要傳動部件，它能否安全穩(wěn)定的運行，關(guān)系到整個石油機械系統(tǒng)的安全。由于國內(nèi)目前絞車設計基本還停留在傳統(tǒng)的設計理念上，已經(jīng)適應不了專業(yè)化生產(chǎn)和快速反應市場的形勢，也很難實現(xiàn)在大規(guī)模生產(chǎn)情況下產(chǎn)品質(zhì)量的提高，因此制約了我國絞車制造行業(yè)的發(fā)展。 本文重點針對石油系列絞車的模塊化設計方法及絞車設計可靠性問題，在借鑒前人大量研究成果的基礎上，利用現(xiàn)代數(shù)學、力學、計算機、結(jié)構(gòu)可靠性等知識，通過理論推導、數(shù)值模擬、工程實例分

2、析及配套軟件開發(fā)等手段，開展石油系列絞車模塊化設計與仿真技術(shù)研究。 首先，從石油系列絞車的結(jié)構(gòu)組成與工作原理入手，較全面地分析了絞車設計中總體參數(shù)設計、滾筒設計、剎車系統(tǒng)設計、傳動系統(tǒng)設計等方面的主要設計理論，并對計算模型進行了理論推導和分析，為后面的模塊化設計，提供理論支撐。 其次，以鉆機絞車、修井機絞車、采油車絞車等石油系列絞車為基型產(chǎn)品，在模塊化設計理論的基礎上，根據(jù)絞車的技術(shù)要求并結(jié)合現(xiàn)場實際，按照功能模塊劃分方

3、法將絞車設計劃分為滾筒設計、剎車系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)三個主要模塊以及總體參數(shù)設計和其它零部件設計兩個輔助模塊，并采用VB計算機語言開發(fā)了石油系列絞車模塊化設計系統(tǒng)。 再次，采用有限元方法對650型修井機主滾筒及撈砂滾筒進行分析。對于主滾筒，根據(jù)起下鉆及鋼絲繩位置不同，將滾筒表面載荷分為六種工況分別計算，并分別討論了不同工況下各關(guān)鍵部件的應力情況及改進措施。對于撈砂滾筒，分別分析了不同鋼絲繩纏繞層數(shù)以及不同鋼絲繩拉力下各關(guān)鍵部件的應力情