陆地钻机自动化猫道机的设计与研究

摘要

本课题针对我国陆地钻机猫道机的实际情况提出来的，其目的是在总结国内外先进猫道机运送钻杆的基础上，根据我国陆地钻机工作的实际情况，设计一种新型的自动化猫道机，实现钻杆自动化的上、下钻台，能够在减少工人的劳动力情况下，提高工作的效率。 本论文在设计与研究过程中，主要介绍以下几个方面： 第一，介绍了本课题提出的研究背景和意义，查阅国内外相关资料，简单概述了本课题的研究内容、研究方法与可行性分析。第二，对陆地钻机自动化猫道机常见的三款猫道机进行方案的分析，根据其各自的优缺点以及适应的工作场合、成本和结构等进行分析筛选，最终确定适合本课题的总体方案。第三，对陆地钻机猫道机整体和关键部分进行Pro/E建模。第四，绘制陆地钻机猫道机的运动简图，并对整体结构进行运动学和力学分析，对关键部分进行强度校核以及有限元分析。第五，对陆地钻机猫道机液压系统进行详细的分析和设计，绘制了液压系统的工作原理图和方案设计图，并对液压元件进行相关计算。

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第一章 绪论

1.1 课题的研究背景和研究意义

1.1.1 课题的研究背景

1.1.2 课题的研究意义

1.2 国内外研究与应用现状

1.2.1 国外主要研究与应用现状

1.2.2 国内主要研究与应用现状

1.3 课题的研究内容、研究方法与可行性分析

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 研究方法

1.3.3 可行性分析

1.4 本章小结

第二章 陆地钻机猫道机的方案分析

2.1 引言

2.2 陆地钻机猫道机的常见形式

2.2.1 固定式动力猫道

2.2.2 自升式动力猫道

2.2.3 机械手臂式动力猫道

2.3 三种常见形式的动力猫道选择

2.4 自升式猫道机的选型

2.5 本章小结

第三章 自动化猫道机的结构设计

3.1 引言

3.2 猫道机的整体结构设计

3.2.1 猫道机的工作流程

3.2.2 猫道机的动作流程图

3.2.3 猫道机的提升过程简图

3.3 猫道机的主体结构

3.4 举升滑道机构

3.4.1 出槽机构

3.4.2 拨板机构

3.4.3 防坠落机构

3.5 猫道小车设计

3.6 滑车机构

3.7 排管架设计

3.8 本章小结

第四章 陆地钻机猫道机的分析与计算

4.1 引言

4.2 猫道机的技术参数

4.3 猫道机的运动简图及分析

4.4 猫道机的运动学分析

4.4.1 猫道机位置分析

4.4.2 猫道机的速度分析

4.4.3 猫道机加速度分析

4.5 猫道机的动力学分析

4.5.1 猫道机滑车动力学分析

4.5.2 猫道机主液压缸受力分析

4.5.3 猫道机支撑架动力学分析

4.5.4 猫道机举升滑道动力学分析

4.5.5 猫道机提升系统动力学分析

4.6 猫道机的静力学分析

4.6.1 猫道机举升滑道静力学分析

4.6.2 猫道机支撑架静力学分析

4.6.3 猫道机拨板机构静力学分析

4.6.4 猫道机出槽机构静力学分析

4.6.5 猫道机防坠落机构静力学分析

4.6.6 排管架静力学分析

4.7 链传动设计

4.8 猫道机部分零部件有限元分析

4.8.1 滑车的有限元分析

4.8.2 支撑架有限元分析

4.9 本章小结

第五章 猫道机液压系统设计与分析

5.1 引言

5.2 液压传动

5.3 陆地钻机猫道机液压系统设计

5.3.1 陆地钻机猫道机液压系统方案的设计要求和工作压力

5.3.2 陆地钻机猫道机液压系统的方案设计

5.3.3 陆地钻机猫道机液压系统工作原理图

5.3.4 陆地钻机猫道机系统动作流程图

5.4 液压元件设计计算

5.4.1 液压缸的设计

5.4.2 液压马达的选择

5.4.3 液压泵的选择

5.4.4 油管的设计

5.4.5 油箱的设计

5.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢