基于AMEsim全液压顶驱液压系统研究

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1、分类号：ＴＥ９２８单位代码《１０１８３研究生学号：２０１３４１Ｅ０３６密级：公开吉林大学硕士学位论文工我项士（）基于ＡＭＥｓｉｍ全液压顶驱液压系统研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＨｙｄｒａｕｌｉｃＳｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅＨｄｒａｕｌｉｃＴｏＤｒｉｖｅＢａｓｅｄｏｎＡＭＥｓｉｍｙｐ作者姓名：田野类别：工程硕士领域（方向）：机械工程指导教师：于萍教授企业导师：白铁见髙级工程师培养单位：机械科学与工程学院２０１７年１１月作者姓名田野论文分类号TE928保密级别公开研

2、究生学号201341E036授予学位单学位类别工程硕士吉林大学位机械科学与工专业名称机械工程培养单位程学院2013年9月至研究方向流体传动与控制学习时间2017年11月论文中文题目基于AMEsim的全液压顶驱液压系统研究ResearchonHydraulicSystemofHydraulicTopDrive论文英文题目BasedonAMEsimSoftware关键词(3-8个)顶驱、液压系统、AMEsim、研究、试验姓名于萍职称教授导师情况工作单吉林大学机械科学学历学位博士位与工程学院答辩日论文提交日期2017年12月5日2017年11月30日期是否基金资助项

3、基金类别及编是（SinoProbe-09）目号如已经出版，请填写以下内容出版地（城市出版者（机构）名名、省名）称出版者地址（包括出版日期邮编）摘要论文题目：基于AMEsim的全液压顶驱液压系统研究在钻井行业中，钻井设备的研发一直是一个重要的课题。早期人们采用人力挖掘的方法，自20世纪初，发明了旋转钻井法，即常规钻机加上转盘带动方钻杆进行钻进；但由于转盘钻进处理井下事故能力差，只能单根进行钻进，效率低，人们研制了顶部驱动钻井装置（简称“顶驱”）。顶部驱动钻井装置采用立根钻进，可大幅度缩短钻杆接卸的辅助作业时间，可以在任意高度上驱动钻柱，能有效防止卡钻、蹩钻等井下

4、事故的发生，提高了钻井的安全性及自动化程度。故顶部驱动钻井装置自问世以来，逐渐成为国际性油气公司要求招标企业必须配备的钻井装置，成为能否参与国际竞争的入场券。顶驱装置按照驱动方式可分为电驱动和液压驱动两种类型。由于变频技术比较成熟，故电顶驱应用较广泛。但随着液压技术及控制技术的发展，将液压技术应用于顶驱系已成为顶驱发展的一个趋势。目前国内外较成熟的、钻深最深的液压顶驱为DY40，应用于4000米钻机中。本文依据国土资源部项目“深部大陆科学钻探装备研制”，研究适应于万米深部大陆科学钻探的全液压顶驱液压系统。本文主要进行了以下研究：首先，根据顶驱工作要求，分析顶驱

5、动作顺序及控制要求，初步拟定设计方案；根据顶驱用斜盘式轴向柱塞泵的内部结构及部件工作原理，推导了顶驱用斜盘式轴向柱塞泵单个柱塞运动模型，设计了顶驱用斜盘式轴向柱塞泵基于AMESim的部件仿真模型。其次，通过仿真，确定液压系统泵的流量、泵压、主轴转速等参数，为实验提供理论依据。最后，通过现场试验验证顶驱液压系统设计合理性。关键词：顶驱、液压系统、AMEsim、研究、试验IAbstractTITLE:ResearchonHydraulicSystemofHydraulicTopDriveBasedonAMEsimSoftwareInthedrillingindus

6、try,drillingequipmentresearchanddevelopmenthasbeenanimportantissue.Intheearlyyears,peopleusedthemethodofhumanexcavation,sincethebeginningofthe20thcentury,inventedtherotarydrillingmethod,thatis,conventionaldrillingrigwithturntabledrivendrillpipefordrilling;butbecausetheturntabledrill

7、ingandhandlingofundergroundaccidentsispoor,onlyasingledrillInaddition,theefficiencyislow,peoplehavedevelopedatopdrivedrillingdevice(referredtoas"topdrive").Thetopdrivedrillingdeviceadoptstheverticalrootdrilling,whichcangreatlyshortentheauxiliaryoperationtimeofthedrillpipeunloadingan

8、dunloading.Thedrill