自动猫道翻转机构失效研究

自动猫道是现代钻探业必不可少的重要装备,翻转机构负责钻杆在地面与滑道平台之间运移工作。本项目组研制的自动猫道在测试时翻转机构的支撑架出现断裂,为查找其失效原因对该机构进行了实验分析和应力仿真分析。所做的研究实验包括部件的断裂痕迹检测和拉伸测试。综合分析结果表明翻转机构失效的主要原因是支撑板设计结构存在过大的应力集中,在此基础上对支撑架的结构进行设计改进。这次研究结果也表明了复杂的工况对自动猫道部件的应力变化有着很大影响。

全液压自动猫道举升系统控制策略研究

举升系统是动力猫道的核心部分,其连续性和平稳性是影响动力猫道性能的关键因素。液压马达和双作用液压缸共同作用的举升系统是一个双输入单输出耦合非线性系统。钻杆上钻台面时与地面夹角为控制变量,为实现举升过程的连续性,要求其角度稳定在设定角度上钻台面。对举升系统进行速度分析,得到两个输入变量和输出变量的关系式;对速度关系式进行线性化处理,就控制效果和可行性,对控制策略进行比较,并确定马达变速—双作用液压缸变速的控制方式;通过LMS Virtual.Lab Motion和AMESim的联合仿真,分析举升过程的平稳性和受力情况。结果表明:该控制方式是可行的,满足实际要求。

液压猫道翻转机构工程破坏实例分析及优化

某型全液压自动猫道的翻转机构在进行工程试验时发生断裂失效事故。通过试验测试和应力状态仿真,分析了翻转机构支撑架断裂的原因。通过建立支撑板的Ansys Workbench有限元模型,进行应力状态仿真。试验测试包括探伤检测、力学性能测试、材料的化学成分分析。分析结果表明,翻转机构失效的主要原因是支撑板设计中存在应力集中。经过优化设计后的液压猫道翻转机构满足工程需要,可靠性高。