随着全球石油行业的快速发展,在石油开采的钻、修井过程中，使用传统的人工生产方式手动进行钻杆输送和接取操作劳动强度大，安全风险高，且生产效率低下。伴随石油钻井技术朝着深井、超深井及海洋钻井的发展，钻井机械设备自动化成为了发展的必然趋势，钻杆排放系统作为钻机的重要组成部分也必将朝机械自动化方向发展。在自动化钻井生产中，钻杆自动排放系统作为钻杆输送和排放操作设备，可完成钻杆、套管等钻具的输送、排放工作，提高了石油钻井生产的效率和安全性，是现代化钻井中重要的自动化设备之一。为了提高钻、修井生产安全性，减少起下钻作业时间,提高钻井效率，实现自动化监控生产，为钻井平台自动化生产打下基础，提出了ZJ50D型钻机钻杆自动排放系统的设计方案。本文通过对目前国内外市场钻杆排放机械的研究，参考海洋钻井平台钻杆自动排放系统的结构及工作原理，对陆地钻机钻杆排放设备的结构、工作原理、进行说明。同时结合我国实际生产和研发状况，探讨ZJ50D型钻杆自动排放系统的设计方案。通过对钻杆自动排放系统的结构设计和仿真分析，确定具体的结构形式，对钻杆自动排放系统的主要部件进行了设计及计算。结构设计的主要部分包括支撑部分、回转桅杆部分和悬臂部分的设计。通过运用现代设计理论与方法，建立了钻杆自动排放系统的数学模型。用三维工程设计软件Solidworks对钻杆自动排放系统进行虚拟设计，包括各种零部件的三维建模、模拟装配及装配模型的输出等。同时使用ANSYS软件对关键零部件进行安全性和可靠性分析。另外，本文阐述了钻杆自动排放系统发展的现状，并对钻杆自动排放系统的发展方向进行展望。针对目前国内石油行业生产状况和石油设备发展现状，讨论钻杆自动排放系统国产化的发展方向。