折臂抓管机功率消耗计算方法

折臂抓管机是海洋平台管子处理系统的关键设备之一,由折臂起重机和吊爪组成。文中针对折臂抓管机工况和不同操作方式进行了分析,对不同动作功率消耗进行离散化,通过EXCEL散点图绘制出不同工况下的功率消耗曲线,可以快速、准确找出合适的功率。

海洋平台折臂抓管机多工况参数化结构分析

在ANSYS WORKBENCH环境下对海洋平台抓管机进行整体参数化建模,通过改变主臂、折臂的工作角度,获得多工况下折臂抓管机的工作姿态。在进行结构分析时,对任一工作半径下折臂抓管机垂直起吊路径进行工况抽样,考虑环境载荷、吊臂自重、额定工作载荷,对折臂抓管机整体进行有限元强度分析,获得多工况下关键零件及关键节点的应力应变分析结果。实现了折臂抓管机整体强度分析的快速高效计算。

基于有限元法的折臂抓管机机械臂应力分析及评定

折臂抓管机是深海钻机管处理系统的关键设备,文中利用Ansys软件建立了折臂抓管机机械臂的有限元模型,通过计算得到模型的应力大小和分布,根据应力线性化原理提取了关键部位的应力状态,进行分类识别、提取和评定,给出了应力强度评定结果,为此类非标准件的应力计算和结构优化提供了参考。

海上钻井平台折臂抓管机设计

为打破海上钻井平台抓管机国外设计垄断，加快实现抓管机装备国产化，基于API-2C标准和实际工程经验，给出折臂抓管机的设计流程和方法，设计一种3．5t折臂抓管机，并采用规范和有限元相结合的方法对垂直动态系数的计算和选取进行了探讨。该设计成功应用到自升式钻井平台上，对垂直动态系数的研究表明，抓管机整机垂向刚性及影响因子随着作业半径的减小而变大，当起升速度较大时，垂直动态系数随作业半径变化尤为显著，采用同一垂直动态系数进行设计，会使设计偏于保守。

海洋钻井平台折臂式抓管机设计与试验研究

折臂式抓管机是管柱处理系统中的关键设备,属于自动化、智能化高端装备产品,其技术长期被欧、美等发达国家所垄断。鉴于此,对海洋钻井平台管柱堆场折臂式抓管机进行了结构设计和性能试验。以具有夹持、压紧、调平和旋转功能的吊爪为夹具,以基座式安装的折臂吊为载体,在折臂吊末端通过插销悬挂吊爪,通过遥控实现管柱机械化吊运。试验结果满足管柱吊运机械化及运动平稳的要求,效率与人工相当。设计的折臂式抓管机性能与国外同类设备相当,可推广到海洋钻井平台上进一步进行工业性试验研究。研究方法可为类似设备的研制提供设计和试验思路。

基于UG和ADAMS的浮式平台抓管机吊爪摆动分析

国产折臂式抓管机在厂内试验过程中吊爪有较大幅度的摆动,尤其是操作不熟练的人员更为明显,如果在浮式钻井平台上摆动可能会更大。通过三维建模软件UG分别对抓管机和海况进行建模,用ADAMS分别对折臂式抓管机安装在固定钻井平台和浮式钻井平台时自由悬垂式吊爪操作过程进行运动仿真。分析结果表明:吊爪摆动的主要因素是启停快慢和操作人员的熟练程度,而海况影响相对较小;抓管机操作启动越快,吊爪开始时摆幅越明显;经过2~3次振荡后,摆幅有所下降;抓管机操作启动越慢,吊爪操作时摆幅明显变小;空载时吊爪的摆动频率明显高于带载。所得结论可为抓管机吊爪的改进设计、操作使用和模拟海试提供依据。