全液压自动猫道钻杆运移系统设计及仿真分析

根据大陆科学钻探钻机自动猫道的设计要求,设计了猫道的钻杆运移系统。系统具有机构新颖、动作稳定可靠、控制方便等优点,能够代替人工完成在钻井过程中运移钻杆的动作,实现钻具的自动运移。简要介绍了钻杆运移系统的结构组成、工作原理及系统的动作流程,并利用Inventor软件为设计平台建立钻杆运移系统模型,并在此基础上运用ADAMS仿真软件建立仿真模型。对系统进行运动学仿真模拟,得到钻杆运移系统与钻杆之间接触力的变化以及钻杆运移系统关键部位的应力变化。通过仿真分析验证了系统的稳定性,为系统实际动作的优化及控制提供了理论依据。

自动化钻机管柱输送控制系统的研制

为确保自动化钻机管柱输送系统的稳定性与安全性,提高管柱输送的效率与定位精度,达到管柱无人自动化高效输送的目的,研制了自动化钻机管柱输送控制系统。该系统通过DP数据交互实现动力猫道控制主站与输送机械手控制从站的融合;软件程序采用模块化的设计方法,各模块相互独立;输送机械手主臂采用主臂粗调与主臂精调联动互补方法进行速度控制,实现二者输出特性的互补。现场应用结果表明:自动化钻机管柱输送控制系统硬件运行稳定,有效避免了外部电气故障对控制部分的干扰与破坏;软件各模块间的抗干扰能力强、程序运行良好;管柱输送用时45 s,定位精度高于0.2°,一次输送交接成功率大于95%,实现了管柱无人化高效自动输送。该控制系统各项技术指标均满足现场作业要求,具有广阔的应用前景。

基于SolidWorks的管具传输系统设计

介绍了所设计的管具传输系统的整体结构,功能原理及相关参数,结合设计过程中的一些问题,详细论述了利用SolidWorks软件进行设计的过程,包括零部件的设计,装配和虚拟调试以及二维工程图的生成。

自动化钻杆输送设备液压系统设计

煤矿井下钻孔施工时,作业人员频繁地装卸钻杆不仅劳动强度高,同时存在一定的安全隐患。为解决该问题,根据该自动化钻杆输送设备的机械结构和要求功能,设计出一套配套该设备的具有防爆功能的高精度电液比例控制液压系统。依据设备中各液压执行元件的负载、速度和动作要求,依次计算其压力和流量,从而确定液压系统的功率、各控制元件和液压原理。为了验证所设计液压系统是否符合工作要求,根据原理图制作了自动化钻杆输送设备的液压系统样机。实验结果表明:该样机能够将钻杆从输送设备的料仓移动到钻机的料框中,满足钻杆输送设备的工作要求。