石油系列絞車模塊化設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、絞車作為石油機(jī)械的主要傳動(dòng)部件，它能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行，關(guān)系到整個(gè)石油機(jī)械系統(tǒng)的安全。由于國(guó)內(nèi)目前絞車設(shè)計(jì)基本還停留在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念上，已經(jīng)適應(yīng)不了專業(yè)化生產(chǎn)和快速反應(yīng)市場(chǎng)的形勢(shì)，也很難實(shí)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(guó)絞車制造行業(yè)的發(fā)展。 本文重點(diǎn)針對(duì)石油系列絞車的模塊化設(shè)計(jì)方法及絞車設(shè)計(jì)可靠性問題，在借鑒前人大量研究成果的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)、結(jié)構(gòu)可靠性等知識(shí)，通過理論推導(dǎo)、數(shù)值模擬、工程實(shí)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中總體參數(shù)設(shè)計(jì)、滾筒設(shè)計(jì)、剎車系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的主要設(shè)計(jì)理論，并對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行了理論推導(dǎo)和分析，為后面的模塊化設(shè)計(jì)，提供理論支撐。 其次，以鉆機(jī)絞車、修井機(jī)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(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)絞車的技術(shù)要求并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，按照功能模塊劃分方

3、法將絞車設(shè)計(jì)劃分為滾筒設(shè)計(jì)、剎車系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)三個(gè)主要模塊以及總體參數(shù)設(shè)計(jì)和其它零部件設(shè)計(jì)兩個(gè)輔助模塊，并采用VB計(jì)算機(jī)語(yǔ)言開發(fā)了石油系列絞車模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 再次，采用有限元方法對(duì)650型修井機(jī)主滾筒及撈砂滾筒進(jìn)行分析。對(duì)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(jì)算，并分別討論了不同工況下各關(guān)鍵部件的應(yīng)力情況及改進(jìn)措施。對(duì)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(yīng)力情