資源描述：
《基于AMESim的排管機(jī)末端夾緊裝置液壓系統(tǒng)仿真分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com基于AMESim的排管機(jī)末端夾緊裝置液壓系統(tǒng)仿真分析口沙永柏口劉曉利口占自濤吉林大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院長春130025摘要：介紹了自動送鉆裝置末端加持器的構(gòu)成和工作原理，基于AMESim平臺對其進(jìn)行仿真分析，通過給定特定的信號，研究系統(tǒng)的動態(tài)特性，為該裝置的參數(shù)設(shè)定提供一定的依據(jù)。關(guān)鍵詞：排管機(jī)末端夾緊裝置液壓系統(tǒng)仿真中圖分類號：TH112．1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000—4998(2013)04—0034—03目前．我國可采油氣資源80％儲藏在2000ITI深是鉆桿自動傳
2、送裝置的重要組成部分，是直接執(zhí)行動以內(nèi)的淺層和2000～3500nl深的中深層。且大多數(shù)作任務(wù)的裝置，夾持裝置固定在夾持滑車上，主要有夾油氣田已進(jìn)入鉆采開發(fā)的中后期，因此急需大量深井持手指、傳動連桿及驅(qū)動油缸等組成。其結(jié)構(gòu)如圖2所鉆機(jī)設(shè)備．排管機(jī)正是完成這種特殊勘鉆作業(yè)而設(shè)計(jì)示。的]。排管機(jī)能夠完成下鉆過程中鉆桿的夾緊、提放、驅(qū)動油缸被固定在夾持器地板上，驅(qū)動油缸活塞桿搬運(yùn)等操作．代替了人工實(shí)現(xiàn)鉆桿在進(jìn)口與排放架間與傳動連桿的一端通過銷軸鉸接，傳動連桿的另一端與往復(fù)自動傳送和排放，從而有效地提高鉆井作業(yè)的安夾持手
3、爪相鉸接。夾持手爪可以繞著自身的固定限位桿全性．縮短作業(yè)周期，節(jié)約作業(yè)成本[2]。排管機(jī)在正常實(shí)現(xiàn)擺動．驅(qū)動油缸活塞桿的伸縮運(yùn)動可以實(shí)現(xiàn)傳動連工作時(shí)，其末端夾緊裝置起著非常重要的作用，它必須桿的開合，從而實(shí)現(xiàn)夾持手爪夾緊和放松鉆桿。牢牢地抓緊鉆桿，達(dá)到一定的壓緊力，從而保證作業(yè)的2液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安全性。本文針對排管機(jī)末端夾緊裝置的夾緊鉆桿工作過程，利用AMESim平臺建立該裝置的液壓系統(tǒng)及根據(jù)排管機(jī)末端夾持器驅(qū)動油缸的動作及壓力調(diào)機(jī)械裝置原理圖，根據(jù)實(shí)際工作狀況，研究末端夾緊裝節(jié)原理。其液壓回路置在工作工程中的動
4、態(tài)特性．進(jìn)而為實(shí)際鉆桿抓緊作如圖3所示。業(yè)的參數(shù)設(shè)定提供依據(jù)。本回路采用三位四通換向閥控制1工作原理液壓缸的運(yùn)動。當(dāng)換排管機(jī)的功用向閥處于右位時(shí)，液是實(shí)現(xiàn)鉆桿(立根)壓缸的無桿腔進(jìn)油．在鉆臺排放架與井活塞桿伸出。當(dāng)換向口中心間的自動傳閥處于中位時(shí)。液壓送．所以又名鉆桿缸保持不動：當(dāng)換向自動傳送系統(tǒng)．主閥換至左位時(shí)，液壓要由導(dǎo)軌座、排管缸有桿腔進(jìn)油，活塞座軌、排管滑車、回缸縮回。在液壓缸油轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、排管長銷、路上安裝具有自鎖排管器桅桿總成、功能的液壓鎖，可以夾持滑車、排管器實(shí)現(xiàn)保壓作用，防止動臂、三角架機(jī)構(gòu)在抓取立桿
5、的過程及末端夾持器等組中突然斷電而引起成。其結(jié)構(gòu)如圖1事故。所示。根據(jù)本設(shè)計(jì)要末端夾持裝置求，驅(qū)動液壓缸選擇雙作用單活塞桿液國家深部探測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究專項(xiàng)資助項(xiàng)目(編號：Sinoprobe—O9)收稿日期：2012年l1月壓缸，如圖4所示2013／4機(jī)械制造51卷第584期學(xué)兔兔www.xuetutu.com圖中：Q為無究系統(tǒng)及元件的動態(tài)特性。桿腔流量；A，為無3．1建立仿真模型桿腔有效面積；P為為模擬夾緊裝置的正常工作狀態(tài)。在AMESim軟無桿腔壓力；Q2為件的草圖模式有桿腔流量；為下．根據(jù)夾緊裝有桿腔有效面積
6、；尸2置的機(jī)械原理圖為有桿腔壓力；Y為2及液壓原理圖負(fù)載位移；Ⅳ為液壓缸受的總作用力；為等效質(zhì)量。3，建立如圖5所根據(jù)液流連續(xù)性原理可得：示的排管機(jī)末端夾緊裝置的系統(tǒng)AQI=-警+㈩模型[。AQ2==At：警一(2)在AMESire軟件仿真時(shí)，系式中：。為活塞在中間位置時(shí)(兩腔容積相等時(shí))每腔統(tǒng)所有的模型均的油液體積；為液體有效體積彈性模量。被參數(shù)化，各元設(shè)液壓缸兩腔有效面積比：件主要參數(shù)如2／Al=凡(3)下：活塞直徑為令：PI—nP250am，活塞桿直對上式求導(dǎo)得：徑為30mm。行程為60mm，傳動連桿長度為
7、47．5d￡P(guān)上：d一nd￡(4)mm，夾持手爪尺寸為0．1lmm(中間節(jié)點(diǎn)比例4：7)。參根據(jù)式(1)、式(2)和式(4)可得：數(shù)設(shè)定完后，進(jìn)行仿真，仿真時(shí)間設(shè)為5s。精度設(shè)為0．O01S。aQ1+AQ2=(Al+nA：)+(5)3．2仿真結(jié)果分析對式(5)進(jìn)行拉氏變換得：仿真結(jié)束后，點(diǎn)擊界面的幾何構(gòu)造按鈕。彈出所建Q,+nQ2=(A1+2)sY(s)+s(6)模型的模型，如圖6所示，與三維模型中的模型一致。系統(tǒng)給定信號如圖7所示，可得到仿真結(jié)果，如圖8、9液壓缸的活塞平衡方程為：所示。圖8為夾持手爪與鉆桿的間
8、隙距離曲線圖9為等+誓+Ⅳ(7)在該信號下的夾持油缸活塞桿的運(yùn)動速度(1)和末端夾式中：為活塞和負(fù)載的黏性阻尼系數(shù)；F為外界干擾持手爪的運(yùn)動速度(2)。力。對式(7)進(jìn)行拉氏變換：MsY(s)+BY(s)+，I_Ⅳ(8)并且：A1P1-A1PL=N(9)將式(6)和式(8)代人式(9)中，整理可得液壓缸系統(tǒng)的傳遞函數(shù)：y(s)=麗A胍tfl~-VoFs(1o)一心坦<時(shí)間
