基于ANSYS和响应面法的排管机立柱优化设计 被引量：10

1

作者 吴鹏 师涛 +1 位作者 赵世刚 魏双会 《石油机械》 北大核心 2019年第2期40-48,共9页

为满足排管机立柱的轻量化设计要求,快速实现设备的降本增效,以排管机立柱截面尺寸优化为研究重点,利用Design Modeler模块进行参数化建模,利用ANSYS Workbench软件静力学模块对立柱的刚度、强度以及振动模态进行有限元分析,并对立柱的... 为满足排管机立柱的轻量化设计要求,快速实现设备的降本增效,以排管机立柱截面尺寸优化为研究重点,利用Design Modeler模块进行参数化建模,利用ANSYS Workbench软件静力学模块对立柱的刚度、强度以及振动模态进行有限元分析,并对立柱的结构参数进行优化。分析结果表明:立柱侧壁板宽度L_2和折弯板角度α对最大总变形的敏感度最高,增大L_2和α的数值可以有效减小最大总变形量; L_2和α对最大等效应力的影响是非线性的,随着α的增大,最大等效应力先升高后降低,L_2增大时最大等效应力会降低;优化方案相较原方案质量减轻3. 2%,最大总变形量降低14. 1%,在最大等效应力降低的同时前3阶固有频率均有所提高,达到了减轻立柱质量、增强刚度及提高固有频率的优化目的。所得结果可为类似机械设备的尺寸优化设计提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 排管机 立柱 响应面法 敏感性分析 优化设计

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液压平衡回路动态特性建模与仿真 被引量：9

2

作者 张鑫 赵超 +1 位作者 吴忠 闫家振 《液压与气动》 北大核心 2019年第10期78-82,共5页

液压平衡回路是液压系统的基本控制回路,其广泛应用于工程机械领域,其中大部分平衡回路都是由平衡阀构成。平衡阀作为平衡回路中的关键元件,对平衡回路的稳定运行有着重要影响。通常情况下平衡阀的内部结构参数难以获取,因此基于平衡阀... 液压平衡回路是液压系统的基本控制回路,其广泛应用于工程机械领域,其中大部分平衡回路都是由平衡阀构成。平衡阀作为平衡回路中的关键元件,对平衡回路的稳定运行有着重要影响。通常情况下平衡阀的内部结构参数难以获取,因此基于平衡阀样本中的先导全开节流特性和溢流特性建立其数学模型,进而构建平衡回路的数学模型。采用MATLAB/Simulink对平衡回路进行仿真,结果表明,构建的数学模型可以反映平衡回路的动态特性以及使液压设计人员能够对平衡阀的选型进行评估。 展开更多

关键词 平衡阀 数学模型 平衡回路 SIMULINK

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自升式钻井平台钻台设备布局设计浅析 被引量：8

3

作者 豆乔 赵世刚 +1 位作者 樊雪燕 张彦秋 《机械研究与应用》 2015年第6期139-141,共3页

为了提高自升式钻井平台的作业能力,确保钻台作业流程的高效和安全性,对钻台设备布局的合理性进行了研究。介绍了钻台的主要功能、钻台设备的一般配置,并对几个钻井平台的钻台布局进行了介绍和基本分析,按自升式钻井平台钻台作业流程及... 为了提高自升式钻井平台的作业能力,确保钻台作业流程的高效和安全性,对钻台设备布局的合理性进行了研究。介绍了钻台的主要功能、钻台设备的一般配置,并对几个钻井平台的钻台布局进行了介绍和基本分析,按自升式钻井平台钻台作业流程及设备作业的衔接关系,总结了钻台合理布局的一些基本原则。 展开更多

关键词 自升式钻井平台 钻台设计 钻台布局 钻台底座

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海洋钻井平台铁钻工主要结构形式浅析 被引量：5

4

作者 吴爱萍 赵世刚 +1 位作者 刘翠洁 张建 《机械研究与应用》 2015年第5期16-17,21,共3页

铁钻工是海洋钻井平台管子自动化处理装置的组成部分之一,能实现对钻具的上、卸扣作业,有效提高管子处理的自动化水平。介绍了铁钻工上、卸扣的工艺流程,并根据运移装置的不同,对国内外现有铁钻工的主要结构形式进行了归类,对各类铁钻... 铁钻工是海洋钻井平台管子自动化处理装置的组成部分之一,能实现对钻具的上、卸扣作业,有效提高管子处理的自动化水平。介绍了铁钻工上、卸扣的工艺流程,并根据运移装置的不同,对国内外现有铁钻工的主要结构形式进行了归类,对各类铁钻工的特点进行了分析。 展开更多

关键词 铁钻工 海洋钻井平台 管子处理 运移装置

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自动猫道机起升钢丝绳受力特性研究 被引量：5

5

作者 任得勇 刘雁蜀 +2 位作者 王元忠 师涛 向小荣 《机械研究与应用》 2014年第4期54-57,61,共5页

自动猫道机是用于实现钻具自动上下钻台的装置,可大大提高劳动效率。为了研究自动猫道机起升钢丝绳的受力特性,提高系统的安全性,根据猫道机的运动特征,建立了简化的力学模型,对钢丝绳的各个运动位置进行受力计算,并利用ADAMS软件对起... 自动猫道机是用于实现钻具自动上下钻台的装置,可大大提高劳动效率。为了研究自动猫道机起升钢丝绳的受力特性,提高系统的安全性,根据猫道机的运动特征,建立了简化的力学模型,对钢丝绳的各个运动位置进行受力计算,并利用ADAMS软件对起升过程进行动态仿真,模拟钢丝绳的受力,对简化的力学模型进行验证。结果表明,钢丝绳受力分析是正确的,模型简化是合理的。该受力模型为猫道机钢丝绳设计选型提供了理论基础,同时也提出了新的研究思路。 展开更多

关键词 自动猫道机 力学模型 运动副 运动仿真

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深水顶张力隔水管钻井作业时的非线性振动特性分析 被引量：5

6

作者 吴鹏 张彦秋 +2 位作者 庞世强 吴忠 孙占广 《动力学与控制学报》 2019年第2期112-120,共9页

隔水管是深水钻井过程中的薄弱环节,其横向振动可能引起偏磨、塌陷、断裂等多种失效形式,研究深水隔水管的横向振动特性,可为深水钻井参数选择和钻完井施工设计提供理论依据,提高隔水管的安全可靠性.将深水隔水管简化成Euler-Bernoulli... 隔水管是深水钻井过程中的薄弱环节,其横向振动可能引起偏磨、塌陷、断裂等多种失效形式,研究深水隔水管的横向振动特性,可为深水钻井参数选择和钻完井施工设计提供理论依据,提高隔水管的安全可靠性.将深水隔水管简化成Euler-Bernoulli梁,引入大变形应变-位移方程和弹簧边界条件,利用Hamilton原理建立了波流耦合作用下深水隔水管的运动模型,得到了作业工况时隔水管横向振动的非线性动力学方程,Galerkin离散后,通过数值分析方法研究了深水隔水管的振动稳定性机理.分析结果表明,系统的主共振存在多值和跳跃现象,随着隔水管直径与壁厚之间比值D/τ的增大,系统频响振幅逐渐增大;波浪高度与波浪周期比值H/T增大,幅频响应的带宽逐渐增加,不稳定区域逐渐增大;隔水管长度与波浪有效高度的比值l/H会使主共振跳跃幅值明显增大.波浪周期从3~10s变化时,深水隔水管系统经历着周期运动与混沌运动的交替变化,存在倍周期窗口并具有明显的分叉现象. 展开更多

关键词 顶张力隔水管 HAMILTON原理 非线性振动 跳跃现象 混沌运动

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ZJ50/3150DB低温列车式钻机的研发 被引量：4

7

作者 苗波 张建 +2 位作者 庞世强 吴爱萍 聂景龙 《机械研究与应用》 2016年第3期114-116,共3页

为拓展俄罗斯石油市场,我公司专门针对俄罗斯油田地域分布特点(地表恶劣、气温低)研发了ZJ50/3150DB低温列车式钻机。该钻机将钻井模块整体置于运移轨道之上,安装在运移轨道上的两组平移液压缸推动钻机通过滚轮沿着运移轨道整体移动;钻... 为拓展俄罗斯石油市场,我公司专门针对俄罗斯油田地域分布特点(地表恶劣、气温低)研发了ZJ50/3150DB低温列车式钻机。该钻机将钻井模块整体置于运移轨道之上,安装在运移轨道上的两组平移液压缸推动钻机通过滚轮沿着运移轨道整体移动;钻机运移轨道宽,对地压力小,配有完善的加热系统和保温棚,设计最低工作温度为零下45℃,可适应俄罗斯冬季寒冷环境中在松软无基础的冻土上进行丛式井作业。 展开更多

关键词 低温钻机 冻土 整体移动 丛式井

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海洋石油平台模块化建造管道设计及施工 被引量：3

8

作者 尹海军 谷巧丽 《中国石油和化工标准与质量》 2019年第12期226-227,共2页

在石油工业获得社会高度重视,并得以迅猛发展的今天,石油平台,尤其是海洋石油建设变得越来越大规模化。不过在船舶资源以及建造场地条件的影响下,许多石油平台其自身的构造物都不能用整体安装与整体建造方式处理。在社会发展的过程中模... 在石油工业获得社会高度重视,并得以迅猛发展的今天,石油平台,尤其是海洋石油建设变得越来越大规模化。不过在船舶资源以及建造场地条件的影响下,许多石油平台其自身的构造物都不能用整体安装与整体建造方式处理。在社会发展的过程中模块化技术的价值得到了人们的重视,如今模块化技术成为了许多石油平台的首选建造方式。在数10年的发展中这项技术已经变得非常成熟,其对海洋工程来说是一场意义重大的变革。 展开更多

关键词 海洋石油平台 模块化 管道设计 施工

原文传递

液压转盘电气控制系统的设计 被引量：2

9

作者 陈国峰 杨晓燕 卞勋杰 《中国石油和化工标准与质量》 2017年第17期114-115,117,共3页

在海洋平台钻修井中,转盘是一种常备工具。文中设计的液压转盘电控系统,应用自动控制技术,通过传感器信号采集、传输、PLC单元处理、判断、触摸屏参数设定,控制液压执行元件动作,实现自动润滑、制自动锁定、速度扭矩的调节与实时显示,... 在海洋平台钻修井中,转盘是一种常备工具。文中设计的液压转盘电控系统,应用自动控制技术,通过传感器信号采集、传输、PLC单元处理、判断、触摸屏参数设定,控制液压执行元件动作,实现自动润滑、制自动锁定、速度扭矩的调节与实时显示,满足液压转盘的工况工艺要求,选件结实耐用、布置合理,降低工人劳动强度,提高工作效率。 展开更多

关键词 液压转盘 电控系统 自动控制 PLC 触摸屏

原文传递

浅析塔架内载人服务篮的结构与技术特点 被引量：3

10

作者 闫家振 赵世刚 樊雪燕 《机械研究与应用》 2016年第1期200-201,207,共3页

介绍了海洋钻井平台塔架内载人服务篮的结构特点,分析总结了载人服务篮的技术特点,以期为以后设计和改进载人服务篮提供支持和帮助。

关键词 载人服务篮 海洋钻井平台 结构 技术特点

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新型链条并车传动装置的设计研究 被引量：2

11

作者 张建 李琪 +2 位作者 李文玉 师涛 李光美 《机械研究与应用》 2014年第6期139-142,共4页

针对现有的链条并车驱动钻机,驱动泥浆泵时,转速调节范围窄,不能满足不同井深时,对泥浆排量的需求,更换缸套耗用时间长,效率低等问题,设计研制了新型链条并车多档控制传动装置。该装置采用链条传动,将4台柴油机动力机组通过摘挂离合器... 针对现有的链条并车驱动钻机,驱动泥浆泵时,转速调节范围窄,不能满足不同井深时,对泥浆排量的需求,更换缸套耗用时间长,效率低等问题,设计研制了新型链条并车多档控制传动装置。该装置采用链条传动,将4台柴油机动力机组通过摘挂离合器和换挡拨叉,驱动泥浆泵工作,控制输出不同排量的泥浆,同时,为了提高柴油机的功率利用率,适时开启节能发电机,合理分配功率。通过链条并车箱内部的换挡机构实现了不同排量泥浆的连续输出,节省了更换泥浆泵缸套的时间,结构简单紧凑,具有很好的适应性。 展开更多

关键词 机械钻机 链条并车 泥浆泵 气胎离合器

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深水钻井隔水管张紧系统反冲控制仿真研究 被引量：2

12

作者 孙占广 吴忠 +3 位作者 吴爱萍 魏双会 王元忠 庞世强 《石油机械》 北大核心 2020年第4期50-55,共6页

隔水管张紧系统能够克服浮式平台/船升沉运动对隔水管的影响,为隔水管提供近于恒定的顶部张紧力,因此隔水管系统中存储大量能量。在隔水管底部总成与水下防喷器紧急脱离时,能量释放会产生反冲,若反冲得不到有效控制,会导致隔水管与平台... 隔水管张紧系统能够克服浮式平台/船升沉运动对隔水管的影响,为隔水管提供近于恒定的顶部张紧力,因此隔水管系统中存储大量能量。在隔水管底部总成与水下防喷器紧急脱离时,能量释放会产生反冲,若反冲得不到有效控制,会导致隔水管与平台碰撞或隔水管丢失等严重事故。为研究隔水管反冲的动态过程并验证反冲控制系统设计的合理性,对3658 m水深隔水管张紧系统搭建了仿真模型,针对紧急脱离工况进行模拟,设计了反冲控制算法。通过仿真得到张紧液缸运动曲线以及防反冲阀主阀的流量曲线。研究结果表明:在紧急脱离工况下,PLC以预编程模式控制防反冲阀主阀的节流速度,使系统在行程末端达到稳定状态;主阀开度控制曲线是隔水管反冲控制的主要影响因素,优化主阀开度曲线可优化反冲相应过程。研究结果对于深水钻井隔水管张紧系统的现场安全应用具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 深水 钻井隔水管 张紧系统 反冲控制 仿真分析 控制算法

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海洋钻井平台井架应用及发展浅谈 被引量：2

13

作者 向小荣 赵世刚 庞世强 《机械研究与应用》 2015年第6期192-194,共3页

随着海洋钻井技术的发展和要求，海洋钻机作业领域从浅海逐渐向深海发展，从1000～3000m的浅井逐渐向万米深井方向发展。井架是钻机的重要组成部分。海洋钻机的井架相比于陆地钻机，其结构更加复杂，工作环境更恶劣，因此海洋钻机井架... 随着海洋钻井技术的发展和要求，海洋钻机作业领域从浅海逐渐向深海发展，从1000～3000m的浅井逐渐向万米深井方向发展。井架是钻机的重要组成部分。海洋钻机的井架相比于陆地钻机，其结构更加复杂，工作环境更恶劣，因此海洋钻机井架位顺应工作环境的变化，结构形式也在不断变化。主要介绍了几种海洋钻机井架的结构特点及其适应的工作环境，提出了未来海洋钻机井架的发展趋势。 展开更多

关键词 海洋钻井平台 井架 应用 发展

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海洋钻井平台泥浆防喷盒的发展概述和现状分析 被引量：2

14

作者 樊雪燕 赵世刚 豆乔 《机械研究与应用》 2015年第6期195-196,199,共3页

泥浆防喷盒是海洋钻井平台钻机自动化管具处理系统必配设备之一。介绍了海洋钻井平台泥浆防喷盒从人工操作到自动化操作的发展过程,通过对目前国内外自动化泥浆防喷盒产品的对比分析,阐述了泥浆防喷盒的发展现状,并讨论了泥浆防喷盒的... 泥浆防喷盒是海洋钻井平台钻机自动化管具处理系统必配设备之一。介绍了海洋钻井平台泥浆防喷盒从人工操作到自动化操作的发展过程,通过对目前国内外自动化泥浆防喷盒产品的对比分析,阐述了泥浆防喷盒的发展现状,并讨论了泥浆防喷盒的发展方向。 展开更多

关键词 泥浆防喷盒 自动化 翻转式 伸缩式

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海洋钻井平台折臂吊技术现状与发展趋势 被引量：2

15

作者 王芳芳 赵健 赵世刚 《机械研究与应用》 2015年第5期208-209,共2页

伴随着自动化钻井技术在海洋钻井平台的应用,钻杆自动移运系统得到了较快的发展。作为钻杆自动移运系统首道工序设备的折臂吊,在整个钻杆自动移运系统中占据着举足轻重的地位。介绍了国内外折臂吊技术水平现状,对折臂吊进行了归纳、分析... 伴随着自动化钻井技术在海洋钻井平台的应用,钻杆自动移运系统得到了较快的发展。作为钻杆自动移运系统首道工序设备的折臂吊,在整个钻杆自动移运系统中占据着举足轻重的地位。介绍了国内外折臂吊技术水平现状,对折臂吊进行了归纳、分析,并对未来的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 自动化钻井 钻杆自动移运系统 折臂吊

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5000m快速移运钻机固控系统研究 被引量：2

16

作者 肖冲 成斌 +1 位作者 宋超 王炳宇 《机械研究与应用》 2016年第2期150-151,154,共3页

根据中东地区沙漠环境作业要求,开发了适合5 000 m快速移运钻机的车载固控系统。该固控系统由6个半挂车载罐体组成,设备可随罐体整体运输;并对固控流程进行优化,提高了钻井液的处理效率。该系统拆装简便、机动性能良好,具有广阔的应用... 根据中东地区沙漠环境作业要求,开发了适合5 000 m快速移运钻机的车载固控系统。该固控系统由6个半挂车载罐体组成,设备可随罐体整体运输;并对固控流程进行优化,提高了钻井液的处理效率。该系统拆装简便、机动性能良好,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 固控系统 钻井液 半挂车 快速移运

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浅析立柱式排管机机械臂原理及组合方式 被引量：1

17

作者 刘翠洁 卞勋杰 +3 位作者 赵世刚 张彦秋 吴爱萍 张建 《甘肃科技》 2015年第20期84-86,共3页

夹持机械臂和扶正机械臂是立柱式排管机的重要组成部分,总结了不同公司产品中五种常用的机械臂组合方式,并对它们的基本结构进行了对比和分析。

关键词 机械制造及其自动化 立柱式排管机 机械臂 连杆机构 缩臂

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海洋钻井平台钻杆移运起重机的发展现状及前景 被引量：1

18

作者 赵健 王芳芳 赵世刚 《机械研究与应用》 2015年第5期200-201,共2页

钻杆移运起重机是自动化管具处理系统的首要环节,也是其重要组成部分。重点介绍了国内、外钻杆移运起重机的发展现状,并对钻杆移运起重机的典型设备进行了详细说明,最后对未来的发展前景进行了展望。

关键词 钻杆移运起重机 折臂起重机 门式起重机

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自升式钻井平台悬臂梁的发展研究 被引量：1

19

作者 师涛 赵世刚 +2 位作者 张鑫 庞世强 石宁可 《石油矿场机械》 2016年第2期88-93,共6页

悬臂梁是自升式钻井平台连接钻机结构件和平台的关键设备。介绍了国内外知名自升式平台设计公司,对比了这些公司的悬臂梁的主要性能参数。介绍了国内研究机构关于悬臂梁移动方式的专利技术。对比研究了3种悬臂梁的布局方式,认为悬臂梁... 悬臂梁是自升式钻井平台连接钻机结构件和平台的关键设备。介绍了国内外知名自升式平台设计公司,对比了这些公司的悬臂梁的主要性能参数。介绍了国内研究机构关于悬臂梁移动方式的专利技术。对比研究了3种悬臂梁的布局方式,认为悬臂梁需要根据钻井需求合理布局,确保主梁受力均匀。针对国内自升式平台发展现状,建议国内企业应抓住机遇,研发适应市场需求的新产品。 展开更多

关键词 自升式钻井平台 悬臂梁 钻井能力

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迅捷钻机固控罐移运装置的研发 被引量：1

20

作者 王炳宇 成斌 +3 位作者 吴鹏 肖冲 宋超 徐海珍 《机械研究与应用》 2016年第3期73-75,78,共4页

为满足迅捷钻机固控系统的快装快运的要求,设计了迅捷钻机固控系统的快速移运装置。移运装置由半挂车和泥浆净化装置及其附件组成;在工作状态时,半挂车纵梁与地面接触而轮胎翘起不受力;移运时,半挂车与牵引车搭接实现快速移运。为了满... 为满足迅捷钻机固控系统的快装快运的要求,设计了迅捷钻机固控系统的快速移运装置。移运装置由半挂车和泥浆净化装置及其附件组成;在工作状态时,半挂车纵梁与地面接触而轮胎翘起不受力;移运时,半挂车与牵引车搭接实现快速移运。为了满足移运装置的可靠性和安全性等的要求,对移运装置的轴荷分配、轮胎车桥的选型等关键参数做了分析和校核,结果满足要求。 展开更多

关键词 钻机 固控系统 半挂车 车桥

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