【毕业论文设计】顶驱钻机的结构设计.docx

【毕业论文设计】顶驱钻机的结构设计.docx毕业设计（论文）
题目 顶驱钻机的结构设计
专业班级09级机电一体化工程
姓名
指导教师姓名、职称 高级工程
所属助学单位
2011年4月1日
1绪论 1
1顶驱钻机的发展和简介 1
2顶驱装置 1
1顶驱装置的概述 1
3
3顶驱的发展、组成元件、性能特点 3
3. 1顶部驱动钻井装置构成 4
2. 3. 2顶部驱动钻井装的性能特点 4
4顶驱装置的结构 5
3钻机 6
1钻机的概述 6
2 钻机主要技术要求 7
3影响钻进的因素 8
4顶驱钻机虚拟样机技术研究 8
1总体方案设计系统 8
2虚拟样机TDS—VPS的功能模型 9
2. 1虚拟造型系统 9
4. 2. 2顶驱钻机仿真分析设计 10
3顶驱虚拟样机TDS—VPS的关键技术 11
4. 3. 1数字化表达方式 11
4. 3. 2虚拟性能评估 12
结论 13
致谢 14
参考文献 15
摘要
钻机在矿床普查勘探中，特别是有色金属稀有金属等矿床普查勘探中，坑道 钻探用于追索矿床，加密勘探勘察地质构造圈定矿体及取样和验证等；钻机在矿 山开凿中，常用坑道钻探技术来钻凿地下观测孔、通风孔、排水孔、***排放孔、 注浆孔、爆破孔、锚定孔及开凿坑道的先导孔等；钻机在其他岩土工程施工领域 中，坑道钻探的装备和工艺技术可用于坝基的边坡加固地质灾害的治理深基坑的 支护，以及工业商业交通军事等方面的地下工程施工。
本文通过介绍顶驱钻机，根据机械振动理论，得出系统的运动微分方程，并针 对研制的实际情况，合理的确定了顶驱系统的振幅、激振频率、激振力、偏心力 矩等主要参数。根据顶驱的振动过程，进行动力学分析,在此基础上建立虚拟样机, 得到了箱体质心位置、偏心块质心位置以及激振力等随时间变化的参数曲线，实 现了对顶驱系统虚拟样机的动力学仿真分析。应用ANSYS软件对顶驱系统主要承 力构件冲锤进行有限元分析，用此分析顶驱系统的设计是否满足使用要求，为研 究生产样机提供了理论依据。同时，钻机进行了空运转实验和生产性实验用以验 证顶驱结构设计合理。
关键词：钻机、顶驱结构设计、虚拟样机、动力学仿真分析
Abstract
Census exploration drilling of the deposit, especially non-ferrous and rare metals deposits census exploration, drilling tunnels for recourse deposits, geological survey and delineation of encryption ore exploration and sampling and verification; rig drilled in the mine, the common tunnel drilling Ground observation technology to drilling holes, ventilation holes, drain holes, gas discharge hole, grouting holes, blasting holes drilled anchor holes and trenches of the pilot hole, etc drill in other areas of geotechnical engineering, tunnel drilling equipment And technology can be used for the dam foundation Slope control of geological disasters in the deep foundation of support, as well as industrial and commercial transport and military aspects of underground construction.
By introducing the top drive drilling rigs, according to mechanical vibration theory, the obtained differential equations of motion, and for the development of the actual situation, the reasonable determination of the top drive system, the amplitude, excitation fre