【摘 要】
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从钻井设备方面提高钻井的效率、节约更多资源,设计一种存取单根方便、自动化程度高、能大数量储存钻杆、便于转移的装置是尤为重要。以文献分析为导向,以陆地钻杆自动存取系统对研究对象,进行研究:首先了解了常用钻具、套管的基本参数、公路运输标准;以单次存取(存取非连续)为研究假设,从系统结构及原理、工作流程、控制信息获取原理以及功能拓展调节方式四个方面描述了系统总体方案;其次是分析及确定储存库储存方式,并对
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从钻井设备方面提高钻井的效率、节约更多资源,设计一种存取单根方便、自动化程度高、能大数量储存钻杆、便于转移的装置是尤为重要。以文献分析为导向,以陆地钻杆自动存取系统对研究对象,进行研究:首先了解了常用钻具、套管的基本参数、公路运输标准;以单次存取（存取非连续）为研究假设,从系统结构及原理、工作流程、控制信息获取原理以及功能拓展调节方式四个方面描述了系统总体方案;其次是分析及确定储存库储存方式,并对储存规格进行系列划分;根据储存特点及存取效果,选择出具有代表性的规格型号,以具有代表性型号的钻杆库为设计研究目标,对具有代表性规格的套管库和钻铤库进行拓展性设计,利用ANSYS进行有限元校核;借助CAD技术、三维Creo模型仿真辅助计算,通过力学分析,确定出各液缸最大推力或收缩力和各液缸行程;结合执行机构技术参数,进行运动分析以及各工况周期时间分配,拟定液压系统,完成各支路干路液压元件、管路等选型计算;利用AMESim对主要结构、液压系统等进行联合仿真,对主要执行元件液压特性进行分析及优化,以及对多执行机构情况进行了液压系统特性分析及优化;最后根据STEP 7-Micro/WIN SMART结合所选PLC完成电气控制系统主要部分设计。通过优化液压系统,降低了系统能耗,使得控制时间更为接近执行机构实际工作时间,与优化前相比,优化后存取单根的时间周期分别减少了1.2s（4.1%）和0.4s（0.4%）;对转运台架液压系统增加液压锁,提高了系统平稳性和可靠性。
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