不压井修井作业机械化装置液压系统设计与仿真

论文摘要

本文以不压井修井作业机械化装置为研究对象,根据其系统方案、整机的工作原理以及其作业流程的要求,提出了整机液压系统的设计要求,并对其各个执行机构的运动以及负载进行工况分析。在此基础上,根据计算及相关设计要求经验,确定主机液压系统参数、拟定液压系统图并选定各液压元件、油箱组件以及液压泵组,并合理设计其安装结构、排布系统管路,完成不压井修井作业机的样机液压泵站及控制台的设计。针对不压井作业机液压系统动态性能要求研究其液压系统的建模理论,应用解析法进行建模,对大臂起升、扶正手液压系统和井架起升系统进行分析并将其简化为阀控非对称缸和定量泵—溢流阀等液压单元,建立其数学模型为仿真试验奠定理论基础。基于AMESim软件搭建大臂起升系统、扶正手系统和井架起升系统的仿真模型并进行变参数仿真试验。对试验结果进行分析,从而掌握液压系统的动态特性及系统参数随时间的变化情况,并为系统的优化设计提供合理化建议,为实际液压系统的搭建提供了理论支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景意义
• 1.2 不压井修井作业机械化装置系统方案概述
• 1.3 不压井修井作业装置主要机构工作原理概述
• 1.4 不压井作业装置的工艺流程概述
• 1.5 论文主要研究内容
• 第二章 不压井作业装置液压系统总体设计
• 2.1 液压系统设计要求
• 2.2 液压系统的工况分析
• 2.2.1 配置执行器及运动分析`
• 2.2.2 负载分析
• 2.3 执行机构液压系统主要参数计算
• 2.3.1 预选系统设计压力
• 2.3.2 执行元件参数的确定
• 2.4 拟定液压系统图
• 2.4.1 系统类型的确定
• 2.4.2 调速方案的确定
• 2.4.3 基本回路的选择
• 2.4.4 液压系统的合成
• 2.5 执行机构和井控系统电机泵组的确定
• 2.5.1 执行机构液压泵的计算和选型
• 2.5.2 执行机构电动机的计算和选型
• 2.5.3 井口控制液压系统的电机泵组确定
• 2.6 液压动力源装置的设计
• 2.6.1 油箱的设计
• 2.6.2 管路及其配置
• 2.7 本章小结
• 第三章 不压井作业装置系统建模理论研究
• 3.1 液压系统动态特性研究概述
• 3.2 液压系统建模方法研究
• 3.2.1 解析法建模
• 3.2.2 状态空间法建模
• 3.2.3 功率键合图法建模
• 3.3 典型作业装置的液压系统数学模型的建立
• 3.3.1 阀控液压缸动力机构
• 3.3.2 定量泵—溢流阀的数学模型
• 3.4 本章小结
• 第四章 不压井作业装置系统仿真分析
• 4.1 AMESim 仿真方法研究
• 4.1.1 AMESim 主要应用库简介
• 4.1.2 AMESim 仿真分析的四种工作模式
• 4.2 大臂起升液压系统AMESim 仿真分析
• 4.2.1 大臂起升系统结构模型与起升过程分析
• 4.2.2 大臂起升系统建模
• 4.2.3 仿真模型各元件参数设置
• 4.2.4 仿真曲线分析
• 4.2.5 仿真试验结论
• 4.3 扶正手升降与机械手开合的仿真分析
• 4.3.1 扶正手升降与机械手开合液压系统模型的建立
• 4.3.2 仿真模型各元件参数设置
• 4.3.3 仿真曲线分析
• 4.3.4 仿真试验结果
• 4.4 不压井井架的多级液压缸起升仿真分析
• 4.4.1 多级液压缸起升液压系统模型的建立
• 4.4.2 仿真模型各元件参数设置
• 4.4.3 仿真曲线分析
• 4.4.4 仿真试验结论
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要