水平井轮式牵引机器人越障性能分析与仿真.pdf

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1、分类号TP242.3学号151020101密级全日制学术型硕士学位论文题目水平井轮式牵引机器人越障性能分析与仿真作者姓名马广志导师姓名、职称吴伟教授学科(专业)名称机械电子工程提交论文日期2018年5月30日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的

2、任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日

3、期：__________导师签名：__________日期：__________·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：水平井轮式牵引机器人越障性能分析与仿真专业：机械电子工程硕士生：马广志(签名)导师：吴伟(签名)摘要水平井开采技术已成为了油田高效开采油气的重要技术手段之一，在水平井的应用过程中，需要经常送进仪器到井下进行测井或修井作业。水平井牵引机器人的出现不仅有效地解决了井下仪器或工具送进困难的问题，还具有运输方便、操作简单、输送位置准确、可大幅降低生

4、产成本等优点。但水平井内部环境十分复杂，除高温高压外，还存在管内积垢、管径变化和弯曲等障碍，牵引机器人能否顺利通过这些障碍，将仪器输送到特定位置，直接影响着水平井的开采周期与效率。因此，对牵引机器人展开越障性能研究具有重大的理论意义及实践价值。本文以水平井轮式牵引机器人为研究对象，在深入分析水平井牵引机器人各组成单元工作原理和工作过程的基础上，主要从以下几方面进行了研究。（1）对轮式牵引机器人系统总成及各部分功能进行理论分析，明确了对牵引机器人越障性能影响最大的单元为牵引机器人的牵引单元和扶正单元，

5、并简述其送进工作流程。（2）对牵引单元和扶正单元展开正常工作条件下的机构分析，并对牵引单元的支撑机构进行了尺寸优化设计及优化后的性能分析，得出在内径125mm套管内，支撑机构对力的放大倍数约为1.89倍，弹簧调节范围可减小约6.5mm。（3）分析了牵引机器人的工作环境，确定了机器人在井下能够正常工作的条件，分析了机器人在井下所受的阻力，给出了计算公式。（4）建立了牵引机器人井下运动的联合仿真模型，开展了直管行走越障、弯管越障等多种井下环境的动力学仿真实验，验证其越障时各部分的动态性能及整体通过性。关

6、键词：水平井轮式牵引机器人优化设计越障性能联合仿真论文类型：应用研究II英文摘要Subject：AnalysisandsimulationoftheobstacleperformanceofhorizontalwellwheeltractionrobotSpeciality：MechatronicEngineeringName：MaGuangzhi(signature)Instructor：WuWei(signature)ABSTRACTThehorizontalwellexploitationte

7、chnologyhasbecomeoneoftheimportanttechnicalmeansfortheefficientexploitationofoilandgasinoilfields.Intheapplicationprocessofthehorizontalwell,it’snecessarytosendinstrumentstothewellforthetaskofwellloggingorrepair.Theemergenceofthehorizontalwelltractionr

8、obotnotonlyeffectivelysolvestheproblemoftheundergroundinstrumentortoolfeedingdifficulties,butalsohastheadvantagesofconvenienttransportation,simpleoperation,accurateconveyingposition,andsignificantreductionofproductioncost.Butthehorizont