机电复合驱动钻机新型链条并车传动系统的研发.pdf

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1、分类号ＴＥ２４２学号１１０１５４０２８７密级養？系考又令扛讀＇ｎＸｉａｎＳｈｉｙｏｕＵｉｖｅｒｓｉｔｙ非全日制专业学位硕±学位论支＊馨！题目机电复合驱动钻机新型链条并车传动系统的研发作者姓名张建导师姓名、职称李琪教授李文玉高工专业学位领域石油与天然气工程提交论女日期２０１５年１１月２０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，除了文中持别加标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包含其

2、他人己经发表或撰写过的研巧成果；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一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做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一，本人承担切相关责任。１）；旅日期１？ｑ论文作者签名：＞年巧州学位论文使用授枚的说明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。学校享有任何方法发表、复制、公开阅览、借阅Ｗ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

3、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：日期：＞［＞马ＩＩ巧吓声＂１３导师签名：日期；＞斯呵＞？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）。中文摘要论文题目：机电复合驱动钻机新型链条并车传动系统的研发专业：石油与天然气工程硕士生：(签名)指导教师：(签名)摘要机电复合驱动钻机在一定程度上即解决了纯机械钻机传动系统结构复杂，传动效率低，安装不便的缺点。而且并车系统中节能发电机的加入，又使此类钻机具有良好的经济性和实用性。但在实际钻井过程中，柴油机调速范围小时，不能满足钻井工艺对泥浆流量变化的要求，

4、频繁更换缸套又会降低钻井效率，增大工人劳动强度；柴油机调速范围过大时，会导致节能发电机的发电频率不满足用电设备的要求，影响电器设备的使用性能。因此，如何解决配置节能发电机后，泥浆泵泵冲的调节和节能发电机正常工作允许输入转速的问题，成为限制此类钻机推广和发展的关键。针对以上问题，对7000米机电复合驱动钻机研发了一种新型链条并车系统。主要研究内容如下：1）设计了新型并车传动系统的传动方案和动力传动轴的结构形式，通过控制并车箱内部的换挡机构，实现了在尽可能不改变缸套尺寸且节能发电正常工作的前提下，通过离合器和换挡拨叉机构多档位调节泥浆泵的泵冲，使泥浆达到不同流

5、量连续输出的目的。2）分析了并车传动系统驱动绞车和泥浆泵时的各种作业工况，对危险工况下的传绞车轴、并车轴和传泵轴的疲劳强度、刚度进行了校核计算；对于轴上的重要零部件及配合等进行了寿命和承载能力计算。3）根据并车箱内部结构特点，并考虑了系统润滑、散热要求以及吊装运输等因素，设计了并车箱的箱体。通过ANSYSWorkbench有限元分析软件对并车箱箱体进行了结构优化分析，使得并车箱在满足设计功能要求、刚度和强度的前提下，达到减轻重量，结构合理，方便运输的目的。4）设计了新型并车传动箱的润滑和散热系统。按照实际作业工况，进行润滑和冷却系统的热负荷分析，对润滑油油

6、量进行了计算，并利用双管路实现对润滑油油量的控制，通过在回油流道上设置散热翅片增大散热面积，同时采用外置空气冷却器对润滑油进行冷却降温。关键词：机电复合驱动钻机；并车箱；泥浆泵；有限元分析；润滑和散热论文类型：应用研究II英文摘要Subject：Designanddevelopmentofnewhigh-torquewashoverpipeSpeciality：OilandGasprojectsName：(Signature)Instructor：(Signature)ABSTRACTTosomedegree,theemergenceofmechanica

7、l-electriccompounddrivedrillrigsolvethefaultsofpuremechanicaldrillingmachinewhichwiththedrivesystemstructureiscomplex,lowtransmissionefficiencydandinstallationinconvenience.Alongwiththeenergy-savinggeneratortojoininthecompoundtransmissionbox,bringsuchdrillingrighasgoodeconomyandpr

8、acticalityadvantages.However,inac