石油钻机顶部驱动装置试验台设计研究.pdf

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1、中图分类号：TE929单位代码：10425学号：Z12040283石油钻机顶部驱动装置试验台设计研究DesignandResearchofOilTopDriveDrillingSystemTestBench学科专业：机械工程研究方向：机械电子工程作者姓名：赵玮校内导师：齐明侠教授现场导师：刘均忠高工二〇一五年五月DesignandResearchofOilTopDriveDrillingSystemTestBenchAThesisSubmittedfortheDegreeofEngineeringMasterCandidate：Zha

2、oWeiSupervisor：Prof.QiMingxiaCollegeofMechanical&ElectronicEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)May,2015关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中己经加Ｗ标注和致谢外，本论文不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油．大学一（华东）或其它教育机构的学位或学历

3、证书而使用过的材料。与我同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。Ｉ＾仍学位论文作者签名：毛日期、；完＾年月托Ｉ日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学（华东）有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部口（机构）送交、赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或．帝部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。

4、保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名．：曰期年６＾月。日指导教师签名：日期年０｛月化日．摘要随着顶驱生产和应用的快速发展，新产和大修后顶驱测试的重要性日渐突出，然而目前还没有一套广泛应用的型式试验台，面对生产实际的迫切需要，本文设计了一套系统的顶驱试验台。本文在通过大范围统计现有顶驱参数的基础上，以最优化原则确定了试验台的技术标准，由此设计出了试验台的整体机构，做出了其三维模型图，并根据测试要求制定了试验台的详细工艺流程。试验台的整体结构主要包括两部分：一部分是拉载测试系统，包括拉载器、大钩、固定装置和台

5、架等。由台架支撑主体，下部固定装置固定主轴，拉载器以滚珠丝杠副作为主构件，加载测试拉力；另一部分是扭矩测试系统，包括十字万向联轴器、增速箱、扭矩传感器和测量仪、制动装置、电涡流制动器和冷却装置等。通过增速箱增速以减少后面系统的扭矩，利用电涡流制动器模拟实际过程中的扭矩负载，通过扭矩传感器得到扭矩和转速的具体数值。设计过程中对各重要部件进行了详细的参数说明，并做了相应的校核，之后根据试验台工艺流程画出了流程图，并对各部分的执行设计了PLC手动控制程序和自动控制程序，完成了试验台的控制系统设计。关键词：顶驱试验台，工艺流程，拉载测试系统，

6、扭矩测试系统，控制系统iAbstractWiththerapiddevelopmentproductionandapplicationofTopDriveSystem,theimportanceofnewproductionandoverhaulTopDriveSystemtestisoutstandingdaybyday,however,theredoesnothaveawidelyusedtypeoftestbench,facingwiththeurgentneedsofactualproduction,thispaperdesi

7、gnsasystemofTopDriveSystemtestbench.Inthispaper,basedonawiderangestatisticaloftheexistingtopdriveparameters,accordingtotheoptimizationprincipletodeterminethetestbenchoftechnicalstandards,thendesignthewholemechanismoftestbench,madethree-dimensionalmodeldiagram,andaccordi

8、ngtothetestrequirementsformulatedthedetailsprocessflowfortestbench.Theoverallstructureofthetestbenchincludesma