一种拉升式动力猫道控制系统的研制

目前常用的拉升式动力猫道在安全保护和防碰方面还存在问题。为此,根据猫道的运行工况,结合其机械结构和液压系统特性,设计了一种拉升式动力猫道控制系统。该控制系统在硬件上采用对射式安全光栅提高了系统的安全性,使用防"倒绳"装置解决了在手动操作时容易出现"倒绳"和乱绳的问题;软件上通过优化和完善猫道手动、自动控制程序,并开发防碰功能块,有效避免了猫道与其他钻台设备发生碰撞的危险;另外通过设计开发设备操作记录功能块,为操作人员进行故障排查提供了数据支撑。为了验证系统的稳定性和可靠性,利用ф73. 0 mm钻杆、ф127. 0 mm钻杆、ф203. 2 mm钻铤和ф508. 0 mm套管等4种规格管柱进行了多次厂内试验。试验结果表明:猫道运行稳定、可靠,显著提升了作业效率,降低了工人的劳动强度,提高了作业的安全性。该类动力猫道现已广泛应用于国内各大钻探公司,应用效果良好。

自动猫道起升系统动力学模型与分析

在对钢丝绳拉升式自动猫道进行现场试验时发现钢丝绳载荷波动明显,无法完成目标重量管柱的起升.为此,分析了钢丝绳拉升式自动猫道的结构与运动特性,并基于达朗贝尔原理建立了自动猫道的动力学模型,采用MATLAB软件进行数值求解并分析了基座上挡块与坡道底端的距离、移送臂与支撑臂的铰接位置、支撑臂长度对钢丝绳载荷的影响,分析得出将基座上挡块调整至坡道底端、合理降低支撑臂长度能有效降低起升过程所需钢丝绳拉力.依据分析结果调整自动猫道结构尺寸后进行现场试验,液压绞车的最大起升油压下降超过2 MPa,自动猫道机起升能力得到提高.该分析与实验结果可为钢丝绳拉升式自动猫道结构设计与优化提供指导.