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油田修井作业是保证油田稳产、高产的重要生产环节。多年来,我国油田修井一直沿用传统的作业方式,用月牙吊卡来实现起下管柱作业,很难实现自动化。本文正是针对胜利油田的井下作业现状,设计了一种修井作业起下管柱用的修井自动化进给机构。
本文首先介绍了国内外修井工具的种类以及应用现状,对旧式的起下管柱设备进行了较为详尽的介绍和分析,在此基础上提出了一种新型起下管柱的方案。该方案为液压缸举升四边形机构,由液压缸提供动力,四边形机构上装有两对液压机械手,以便来抓取油管。
其次本文确定了机构中四个杆件的的大致尺寸以及液压缸的基本参数,理论上计算了四边形机构由0度运动到90度的基本轨迹,有无死点位置等等,然后利用Pro/E对该机构进行三维实体建模,通过Pro/E和ADAMS的运动仿真模块,加入伺服电机,对整个运动过程进行了动态仿真,验证了理论推导的正确性。
最后将Pro/E中所建立的实体模型导入至ANSYS Workbench中,进行有限元分析,得到了各个杆件的应力云图,并针对应力集中和应力过大的连杆提出了改进方案。