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随着陆上复杂油气井、超深油气田及海洋深水油气田的开发、科学钻探以及科学钻井工艺技术的发展，迫切需要性能先进、自动化水平高的新型深井钻井装备。交流变频电驱动钻机是理想的深井钻井装备，以其先进的技术、简化的结构、优异的输出特性以及良好的适应性和可靠性、安全性，深受用户欢迎，已成为深井钻机的发展方向，其应用越来越广泛。 本文研究的ZJ70DB钻机是在吸收国外先进技术和成功经验的基础上，为了适应国内外钻井市场的需要而创新研制的具有自主知识产权的矢量控制全数字变频超深井钻机。该钻机是集机、电、液、数字控制于一体的高技术产品，采用了矢量控制全数字交流变频驱动技术、主电机和独立电机自动送钻技术、交流变频齿轮传动单轴绞车、绞车能耗制动等先进技术，钻机的智能化、自动化、网络化、信息化程度高。它的研制成功将大幅度提高我国钻井装备的技术水平，将对我国石油勘探开发和参与国际市场竞争带来深远的影响。 本文通过系统的分析研究，完成了以下研究内容： 1)ZJ70DB钻机总体方案设计、总体方案的对比，钻机技术参数与方案的确定、计算与分析。 2)ZJ70DB钻机的动力与传动系统研究。机械驱动、复合驱动、直流电驱动、交流变频电驱动等。常用动力与传动类型的特点分析，ZJ70DB钻机的动力交流变频电驱动系统设计。提出钻井泵低成本驱动系统设计与分析。 3)ZJ70DB钻机的旋转系统设计SL450水龙头的改进设计、水龙头的三维造型设计、水龙头的壳体的有限元分析水龙头冲管密封的改进设计、ZP375转盘的设计与选型、顶驱70DB的设计与选型。 4)ZJ70DB钻机游动系统设计与仿真分析ZJ70DB钻机游动系统游车、天车、大钩、吊环设计与选型，建立了游动系统运动仿真分析、ZJ70DB钻机起升动力学仿真分析的分析设计理论。 5)JC-70DB绞车设计与分析，JC-70DB绞车总体方案设计、结构方案的创新设计，绞车系统主要参数计算，减速器优化设计，绞车结构设计与分析。 6)ZJ70DB井架的方案设计、结构有限元分析、井架起升分析。 7)ZJ70DB钻机的电气控制系统设计、设计原则和标准、方案确定及关键技术、ZJ70DB钻机控制系统技术特点。 8)在采用工程设计技术的基础上，通过对钻机的关键组件与设备的系统基础理论研究