一种海洋自升式修井平台船型分析

针对渤海海域油气开发中自升式修井平台的船型设计,进行系统分析。从桩腿数量维度出发,考虑波流载荷、风载荷和平台重力的共同作用,通过有限元数值模拟软件,建立自升式修井平台的仿真模型,计算不同方向角下平台的波流载荷、桩腿位移和抗倾力矩等评价指标,综合对比分析三桩腿和四桩腿两种不同船型的设计特点,以揭示各自在平台方案、预压载能力和稳定性等方面的特点。研究结果发现,四桩腿平台在舱内设备布置、预压载能力和抗倾稳性方面具有明显优势,特别是在单桩失效情况下,四桩腿平台的稳定性和安全性更高。研究结论对自升式修井平台的设计优化具有重要的指导意义,为进一步提升平台的安全性和高效性提供理论依据。

海洋模块钻机高压泥浆系统的研制

在充分考虑南海海域海洋环境、钻井平台结构特点、行业标准、用户要求的基础上,研制了能够满足钻井、固井、井口压力控制等作业要求的海洋模块钻机高压泥浆系统。论述了设计原则,介绍了高压泥浆系统的功能,并分析了关键技术。现场试验及应用表明,海洋模块钻机高压泥浆系统整体性能良好,工艺流程满足钻井平台功能要求,冗余可靠,结构布置紧凑合理,空间利用率高,操作方便,各项指标均达到设计要求。

煤矿井下三段式自动封孔器结构设计

针对传统封孔器自动化程度低和现有自动封孔器安全性低、封孔器下放与注料不连续等问题,分析了自动封孔器的功能需求与安全需求,提出三段式自动封孔器方案。设计了封孔器同轴接扣机构、钻孔封堵机构、自动注料流道和动密封机构等关键机构。制作样机并开展了室内封孔实验。实验显示,钻孔封堵机构可自动封堵模拟钻孔,封孔料可自动注入模拟钻孔中完成封孔,三段式自动封孔器方案合理,具有可行性。

矿用掘锚一体机探放水钻机的设计

针对井下分体式探放水钻机钻进准备周期长、钻进效率低的问题,对掘锚机进行结构优化,在机体上增加探放水钻机,设计得到矿用掘锚一体机探放水钻机。对矿用掘锚一体机探放水钻机的整体结构、布置、钻进流程、卡钻处理方案等进行分析。煤矿井下实际钻进表明,矿用掘锚一体机探放水钻机灵活性高,钻进稳定性好,能够缩短井下准备及换杆周期,并缩短钻孔周期,极大提高探放水作业的效率和安全性。

渤海绥中X油田修井机升级改造设计及现场应用

渤海油田开发进入中后期,部分老油田需要设计实施调整井来挖潜剩余油。绥中X油田F平台由于HXJ60修井机能力不足且服役时间较长,不能满足侧钻作业的要求,需升级改造为HXJ180修井机。经论证,确定了修井机升级改造采纳置换、回迁方案,改造设计中主要包括对原修井机实施拆卸回收,对新修井机实施安装调试等方案内容。现场应用表明,升级改造后的HXJ180修井机验收合格,各项性能指标均能达到相关标准,具备了实施调整井作业的能力,为油藏后期开发提供了保障。

钻机绞车强制冷却系统的优化设计

针对现有钻机绞车强制冷却系统经常出现的回水不及现象,分析了原因,并对钻机绞车强制冷却系统进行优化设计。通过供水管线核算、回水管线核算、设备散热匹配,确认优化设计的钻机绞车强制冷却系统满足要求。

海洋装备上部模块设计及安全性评估

海洋装备上部模块承担着生命周期中的各种荷载,其安全性直接关系着海上生命财产安全和海上秩序稳定,给设计及分析带来很大挑战。以某一海上模块钻机为研究对象,对结构材料、构件选型、节点设计、变形及稳定性控制等关键设计要点进行了阐述,分析了模块钻机在设计寿命下的荷载,确定荷载组合方法和典型分析工况,最后论述了各工况下的模拟分析方法并进行了有限元分析。结果表明所述的设计及分析方法能够很好的反应结构的应力变形水平,使结构满足规范要求,最终结合分析结果对各工况下应力变形特点及校核重点给出了建议。研究成果对海洋装备上部模块的设计及安全评估具有参考意义。

煤层气钻机整体移动装置的优化研究

煤层气作为一种清洁能源,其开发利用对于优化能源结构、促进环境保护具有重要意义。然而,煤层气钻机在整体移动过程中的效率和安全性问题,一直是制约煤层气高效开发的关键因素。针对煤层气钻机整体移动装置的现有不足,提出了一系列优化措施,旨在提高其同步性、移动效率和作业安全性。通过理论分析和实际应用验证,本文的优化方案能够不仅提高了钻机的移动同步性和效率,还降低了维护成本和作业风险,显著提升了煤层气钻机的整体性能,为煤层气产业的可持续发展提供技术支持。

JGZ97型万米超深井钻机死绳固定器研制与安全性研究

针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性能,三腹板绳轮的强度、安全裕度均满足钻井作业时的安全要求,确定采用三腹板绳轮。实物测试试验中,三腹板绳轮仿真结果与试验结果的最大相对误差为12.95%,综合分析仿真结果与实验结果基本吻合;线性屈曲分析表明,最大死绳拉力作用下的三腹板绳轮临界屈曲载荷为绳轮实际受载的48.8倍,满足结构稳定性要求。研究表明,三腹板绳轮可以解决死绳固定器绳轮存在的问题,可以为万米超深井钻机结构设计提供支持。

120级安全吊钩索具模具的设计与制造工艺研究

旨在优化设计和制造120级安全吊钩索具模具的工艺。通过选择合适的模具钢材料,并优化模具结构设计,以确保模具的高效性和可靠性。采用先进的数控加工和表面处理技术,如渗氮和真空淬火,提升模具的耐用性和性能。经过精准的装配和调试,保证了模具尺寸的精准度。

智能钻爆技术在露天煤矿的应用及发展

随着煤炭需求的不断增长,露天煤矿作为主要的煤炭开采方式之一,面临着越来越严峻的挑战,如安全风险高、资源浪费严重等问题。为了提高露天煤矿的开采效率和安全性,结合我国露天煤矿的实际需求,提出了智能钻爆技术;简要论述了智能钻爆技术原理、特点、研究现状及趋势,并分析了智能钻爆技术在露天煤矿生产中应用的必要性、发展方向和目前存在的问题。研究结果表明:与传统的钻爆技术相比,智能钻爆技术在露天矿穿孔、爆破生产环节减人少人等方面有明显的发展优势,是未来露天煤矿的钻爆技术发展更新的必然趋势。

煤矿井下钻探装备设计虚拟化云桌面平台研究

针对煤矿井下钻探设备设计中传统桌面环境成本高、维护困难、数据安全性差的问题,利用云计算和虚拟化技术搭建了集服务器VMware虚拟化和Citrix桌面虚拟化于一体的瓦斯抽采钻机设计虚拟化云桌面平台。详细介绍了平台的整体架构设计、云桌面服务器功能设计、桌面虚拟化建设和数据保护系统。该平台实现了数据的统一存储管理和备份,保障了钻机产品设计数据的安全性。

液压钻机钻杆扭矩释放系统设计与优化

钻杆是液压钻机的关键工作部件。针对钻杆扭矩释放需求,设计了一套液压和电控系统。在构建机-电-液仿真模型的基础上,对液压系统和控制算法进行了性能测试和系统优化。通过样机试验验证了设计及仿真的正确性,为液压钻机钻杆的系统设计提供了新的解决方法。

地铁制动管路设计与防错改进研究

地铁车辆上利用压缩空气驱动的设备很多,常用到管路等传递压缩空气,受周边多种部件布置位置变化、设备进出气口的朝向变化影响,地铁车辆制动管路常常需重新设计,难以通用,管路设计要考虑管接件的结构尺寸、被连接件的位置等。本文提出了规范化的管路设计流程,便于快速合理的进行管路布置设计,对于制造阶段出现的误差造成管路安装尺寸不匹配的问题设计了防错的改进工装,可快速生产出合适的管路,彻底解决因管路问题造成的流水线停滞,降低了反复返工的成本,为行业内管路设计提供借鉴。

旋挖钻机桅杆截面优化设计

旋挖钻机是一种用于施工和钻探的工程机械设备,由于其经常面对复杂工况,需要对旋挖钻机的桅杆截面进行优化设计,以提高桅杆的抗弯能力和抗扭能力。通过对常用的凹箱形截面和大圆角方形截面进行理论计算及有限元分析,确定最优截面形状,选取极端钻进工况和极端提钻工况,计算桅杆上最大的应力值和挠度值,得到含待优化未知数的表达式,并利用许用应力和许用变形对未知量进行约束,求得截面宽高比和板厚的最优解。

地铁基础制动用软管的可靠性设计与分析

地铁车辆基础制动主要采用压缩空气和空压机作为风源吊挂在车体底架上,空气在由制动风缸传输至制动单元时需经过多段管路,包含硬管、接头及软管。软管具备弯曲变形的能力,可适应车体与转向架间的三相位移和转角,故在车体与转向架间的一段连接多采用软管型式。地铁车辆基础制动用软管多为扣压连接型,即胶管与两端管接头进行扣压,由于接头螺纹连接采用管螺纹,扣压效果不好、螺纹连接松脱均会造成空气泄漏,进一步使得制动压力不足或者制动系统故障,影响列车运营。文章从制动软管的加工过程、软管连接型式进行可靠性设计分析,对软管进行优化改进,制定软管扣压连接的过程参数,进行试验验证,对软管安装进行防松设计,分析预期使用效果。改进后增加了软管的使用寿命及免维护周期,更大限度地降低了行车安全风险。

复杂山区微型钢管桩钻机的研制与应用

针对川藏铁路供电工程中复杂山区输电线路挖孔基础埋深较大、大部分依赖人工挖孔基础,施工作业人员工作安全隐患大且效率低下的问题,研制一种微型钢管桩钻机。基于川藏铁路供电工程山区的地理特性,对钻机运用模块化结构设计的理念,采用机液复合驱动系统和轻量化自行式底盘的设计方案,具有运输便捷、移动灵活、能耗低和钻进工作效率高等优点。分别在平原地区和高原山区对钻机展开试钻,以验证钻机的性能,测试获取发动机的外特性数据。试验结果表明:钻机的各项性能指标符合预期,成孔效率高,满足微型钢管桩基桩设计的要求;确定钻机的工作范围为2 700~3 200 r/min时,柴油机的输出特性和燃油经济性较好。钻机的成功研制,解决了复杂山区挖孔基础困难的问题,有效推进了山区输电线路机械化施工。

定向钻机在恒大煤矿地质构造探查中的应用

恒大煤矿2171综放工作面受平安F1、F2断层影响,地质构造复杂,伴生断层较多,单一的三维地震探测无法探明具体情况。针对这一问题,恒大煤矿选用ZYWL-15000DS定向钻机施工定向长钻孔进行精准探测,利用已有巷道向采区边界地质构造复杂区域施工探明构造钻孔,对2171工作面涉及区域进行全面探测。实践表明,通过定向长钻孔探明了2171工作面区域地质构造情况,确定具备回采条件,为后续工作面布置提供了有利的地质参考条件。

岩心钻机改型地热钻机设计优化

针对地热施工特点,结合岩心钻机改型地热钻机的实际需求,提出了XY-44A岩心钻机改型XY-44S地热钻机的设计优化方案。该文主要对卷扬机的卷筒横置装置进行研制,加大了卷扬机卷筒容绳量、外引了卷扬机离合和刹车操作机构、调整降低了回转器转速、设计加装了电动机变频启动装置、加强了变速箱离合器输入结构。通过施工实践,验证了设计优化方案的成效,为地热钻机优化方案提供了设计依据和成功工程实例。

自动化钻机辅助连续换杆装置设计

针对自动化钻机钻杆仓储存的钻杆数量有限,工人装填钻杆劳动强度大、换杆效率低的问题,设计了一款自动化钻机辅助连续换杆装置。介绍了总体设计思路、关键结构设计及装置的工作原理。装置移动灵活、安全性好、工作可靠,无需人工进行装填钻杆,最大限度的解放劳动力,缩短了作业辅助时间,提高钻机的换杆效率。