石油钻井平台提升式猫道机的技术研究

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1、学号：12105106常州大学硕士学位论文石油钻井平台提升式猫道机的技术研究研究生陈建栋葛乐通指导教师教授学科、专业名称机械制造及其自动化研究方向机械设备研发设计2015年5月TechnologyResearchonoildrillingplatformelevatedcatwalkmachineADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByChenJian-Dong(MachineryManufacturingandAutomation)DissertationSupervisor:Prof.GeLe-TongMay，2015本人郑重声明：所呈交的

2、学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、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常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文

3、。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要本课题来源于国家“863”项目——“钻柱自动化处理关键技术研究与装备试制”（项目编号：2012AA09A203）的子课题：石油钻井平台提升式猫道机的技术研究。提升式猫道机属于陆地钻井配套装备，主要用来实现管柱在地面排管架与钻井工作台之间来回高效、高安全的自动输运。目前国内在陆地钻井工作中，管柱仍然采用传统的拉、拽方式输运，此方法主要以人工为核心，管柱的输运过程中需要多人配合完成，所需人力多，工人的劳动强度高，

4、危险性高。本文在借鉴国外先进管柱输运设备的基础上，根据课题提出的管柱自动输运的需求，确定了提升式猫道机的工作原理，并研发和设计了一种新型提升式猫道机，用于完成地面管柱向钻井工作台的来回自动输运。本文对石油钻井平台提升式猫道机进行了相应的技术研究，研究内容主要包括以下几个方面：首先，对提升式猫道机管柱移运装置与输运安全装置的方案进行对比，确定能满足实际管柱输运需求的最佳方案，对提升式猫道机各主要组成部件进行了相关的介绍，并对提升式猫道机进行了三维建模。第二，对提升式猫道机在管柱输运过程中的牵引力进行了研究分析，了解了提升式猫道机在输运管柱过程中牵引力的变化情况。第三，通过ADAMS建立仿真模型，

5、对提升式猫道机进行了运动学的仿真分析，通过分析结果可以了解到提升式猫道机在管柱输运过程中的运动情况。第四，对提升式猫道机液压系统进行了设计与研究，并对主要液压元器件即提升液压绞车，输送架液压绞车，液压泵与液压缸等进行了计算选型与改造。最后通过ANSYSWorkbench对提升式猫道机的关键零部件进行了强度校核，得到了关键零部件在工作时的应力分布等情况，确保了关键部件的稳定性。关键词：提升式猫道机；钻井平台；牵引力；管柱输送IABSTRACTThisprojectisfromtheNational'863'PlanProjectofChina---subtopicof'KeyTechnology

6、ResearchandEquipmentTrialManufactureonAutomatedProcessingDrillingString'(itemnumber:2012AA09A203):TechnologyResearchonoildrillingplatformelevatedcatwalkmachine.Elevatedcatwalkmachinebelongstosupportequipmentofon-landdrillingwhichismainlyusedtoachieveautomatictransportationofhighefficiency,highsecuri

7、tywhentubularcolumnrunningbackandforthbetweengroundpiperackanddrillingworkbench.Forthecurrenton-landdrillinginChina,tubularcolumnisstillpulledanddraggedinthetraditionalwayoftransportation.Thismethodis