北京石油机械厂顶驱设计论文
顶驱钻井装置倾斜液压机构临界载荷的精确解
（ 中油 长 城 钻 探 工 程 公 司 ， 京 １ ０ ０ ） 北 ０ １ １
摘要 ： 顶部 驱动 钻 井装置 管子 处理机 的倾 斜 液压机 构是 起 下钻过 程 中最 重要 且使 用频 率 最 高的 工 具之 一 ， 因此要 绝对保 证其 安 全性 。推 导 了管子 处理机 倾斜 液压机 构 的临界 载荷 公式 ， 并进 行 了实
顶 部 驱 动钻 井 装 置 是 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 出 现 的
一
液 压传 递 和控制 系统作 为顶 部驱 动钻井 装 置的
一
种新型钻井设 备 ， 目前 已 在 大 多 数 的 海 洋 钻 机
个重 要组 成部 分 ， 果 出 现变 形 和 液 压泄 漏 等 事 如
上 使 用 。顶 部 驱 动钻 井 装 置是 直 接 驱 动 钻 柱 进 行 旋 转 钻进 ， 完 成 循 环 钻 井 液 、 钻 柱 、 卸 扣 和 并 接 上 倒 划 眼 等 多 种 钻 井 操 作 的 机 电 液 一 体 化 钻 井 设 备 ， 以节 约 钻 井 时 间 １ ％～２ ， 幅度 减 少 事 可 Ｏ ５ 大 故 发 生 的概 率 ， 别 是 在 大 斜 度 井 、 平 井 体 现 出 特 水 很 大 的优 势 ， 低勘 探 开 发 的 风 险 ， 高 了 作 业 的 降 提
突发 性 ， 会造成 灾 难 性 的后 果 ， 因此 ， 析 顶 部 驱 动 分 钻井 装置 的倾斜 液 压 机 构 的稳 定 性 十 分必 要 ， 对 并
工程 应用 有很好 的指导 意义 。
顶部 驱 动钻 井装 置 主要 由顶 驱 主 体 、 电气传 动 与控 制系 统 、 液压 传 动和控 制 系统 、 司钻操 作 台和单 导轨 与滑车 等几部 分组 成 。顶部 驱动 钻井装 置 在钻 井过程 中不仅 要 承受 几 千 米 钻 杆 和钻 头 的拉 力 ， 还 要 承受钻 井过 程 中 由地 面设 备和井 下 工具传 递 的强 烈 振动 ， 因此对 顶 驱钻 井 装 置 的 安全 性 提 出 了很 高
用科技打造精良装备——访北京石油机械厂
第三个 是 一步 到位 ． 是由于三维 数字化 的作 用 ．因 也
为它非常直观 。刚才说一次成 功 ， 像一些 装配的模拟 ， 动作的 模拟 ． 都可 以在 三维上做 ． 不会 出现没想 到的事情 。 现在说 的
一
步 到 位 ．是 已
经 形 成 了 看 得 见 摸得 到 的产 品 ． 是 在 二 维 平 面 上
一
直 没生成 二维 图纸 ．在 １ 次修 改后 ．觉 得没有 问题 了，才 ９ 生产 二维 图纸拿到 德 国进 行加 工。如果使 用传统 的方式利 用 二维 图纸 进行木模 ．需要花 费 的时间和资金 就可想而 知 了。
“ 三个一”成就北石顶驱
” 驱是 ２ ０ 顶 ０ ３年 １月立项 ．当时就 想把项 目本身 的水平 提高 ，包括设计 手段 的水平 、设计理念 的水平 ．可能 用最原
个产 品。并不 像有 的产 品 ．比如设计 完成 以后 ．通过 实验
不成功再 重新设 计 ；或做 完很 好 ．装 配没有装 好等 ，这些现 象在顶驱 的生产 过程 中都 没有 出现过 ． 有任何返 工 的现 象。 没 ２０ 年 １ ０３ 月份立项 ． ０ ４ １ ２ ０ 年 月份 试验 ． ０ ４ ３ ２ ０ 年 月份上 井 ．
以 “ 顶驱”牵引三维 Ｃ Ｄ应用 Ａ
记者 了解到 ， 顶驱 ”全 称是 顶部 驱动 钻井装置 ” ．它 是 用 以取代 转盘钻进 的新型 石油钻井 装备 。与常规旋 转钻井 方式 不 同 ．它的 工作 原理是 把钻井 的动力 引至钻具 上部 ，用 顶部 驱动取 代方钻杆 、转 盘直接驱 动钻具 旋转钻井 ，具有避 免事故发 生 、减轻 工人 劳动强度 和大幅提 高钻井 速度等 多个
化 的 方 式 投 入 生 产 ． 以至 现 在 产 品遍 布 全 球 ． 已经 到 达 了 国 际 的前列 。
顶驱的质量控制和API Spec 8A8C 认证(C)(许先忠)
中国石油
通用工艺规范
97306 机加工通用技术要求 97308 液压系统联接件的装配 97310 热装装配的要求 97311 顶部驱动钻井装置产品装配和检验 97312 减速箱下箱体、上箱盖清洗及油道试
验 97313 各接头上紧力矩推荐值
中国石油
管理规范
97101 零部件的追溯
零件追溯分类 主承载件
C）设备—管理受控，定期评定 d）质量记录—压力管道焊接记录
中国石油
无损检测
范围 主承载件—提环、下箱体、悬挂体、主轴、
内套等 在通过API Spec 8A/8C认证的国外供方
采购的吊环入厂时检查质量记录 规范上有明确要求的零件 （如转换接头等）
中国石油
依据
体积探伤—超声波GB/T 7233 2级 ≤Φ4平 底孔当量 （用于铸钢件）
DQ40 DQ50 DQ70 DQ90 DQ120
Pt =5022kN Pt =6451kN Pt =9000kN Pt =13500kN Pt =18000kN
中国石油
设计验证试验
中国石油
设计验证试验
中国石油
设计验证试验
中国石油
DQ70提环在做9000kN载荷试验
中国石油
DQ50静负荷拉伸试验
中国石油apispec8a8c中国石油api标准世界石油领域公认的先进标准spec8a8c规定了钻井和采油提升设备设计制造和试验方法通过api认证等于为产品进入世界市场取得了通行证中国石油北京石油机械厂2005年通过apispec8a8c认证中国石油基本要求各种功能的自动控制和联锁中国石油零件分类主承载件承受额定载荷的构件承载件结构件电子电气件中国石油主承载件的强度计算根据sr2补充条件顶驱的设计工作温度为35中国石油psl1psl2psl2psl1psl1中国石油顶驱的设计常规计算三种工况提升额定负荷承受工作扭矩和提升钻柱重量承受最大卸扣扭矩安全系数dq70dq90dq120225dq50256dq40279中国石油顶驱的设计有限元计算进行设计验证通过有限元分析图鉴别高低应中国石油下箱体应力图中国石油提环应力图中国石油悬挂体应力图中国石油设计控制dq40dq50dq70dq90dq120质量计划设计任务书设计输入评审记录设计评审记录中国石油设计控制dq40dq50dq70dq90dq120设计输出评审记录图纸工艺标准规范设计验证报告设计计算书有限元报告样机试验报告设计确认报告现场试验报告样机拆检报告设计更改中国石油样机设计验证试验试验载荷08pmax但不小于2pmaxmax为额定载荷dq405022kndq506451kndq709000kndq9013500kndq12018000kn中国石油中国石油中国石油中国石油dq709000kn中国石油dq506451kn中国石油载荷验证试验试验载荷15倍额定载荷dq40提环吊环试验载荷3375kndq50提环吊环试验载荷4725kndq70提环吊环试验载荷6750kndq90提环吊环试验载荷10125kndq120提环吊环试验载荷13500kn中国石油中国石油静压试验试验方法a初次保压阶段保压时间不少于3minb降压到0c使设备外表彻底风干d二次保压阶段保压时间不少于3min中国石油试验压力样机当额定压力345mp时为2倍额定压力当额定压力345mp时为15倍额定压力但不得小于69mpdq40dq50dq70样机69mpdq90dq120样机78mp产品试验压力为额定压力dq40dq70产品35mpdq90dq120产品52mp中国石油静压试验内防喷器中国石油试验要求液压系统的静压试验一般为15倍额定压力保压时间5min以上特殊要求在规范中说明中国石油静压试验旋转密
机械设计专业毕业论文(精选样本6篇)
机械设计专业毕业论文（精选样本6篇）
1. 论文标题1
此论文研究了机械设计中的某一特定问题，并提出了解决方案。
通过设计实验和分析结果，论文展示了该解决方案的有效性，并对
其应用进行了讨论。
2. 论文标题2
本研究聚焦于机械设计中的另一个重要问题，并通过文献综述
和实验验证，提出了一种新的解决方案。
论文还对该解决方案在实
际应用中的潜力进行了评估和分析。
3. 论文标题3
该论文探讨了机械设计中的一个具体案例，并通过理论分析和
实验验证，提出了一种创新的设计方法。
论文还对该方法的优势和
局限性进行了探讨，并提出了未来的改进方向。
4. 论文标题4
此篇论文研究了机械设计中的一个具体问题，并通过数值模拟和实验验证，验证了提出的解决方案的可行性。
论文还对该解决方案的优缺点进行了评估，并提出了进一步的研究方向。
5. 论文标题5
本研究聚焦于机械设计中的一种新技术，并通过实验验证和性能评估，证明了该技术在特定应用中的有效性。
论文还探讨了该技术的潜在应用领域，并提出了未来的研究方向。
6. 论文标题6
该论文研究了机械设计中的一个重要问题，并通过实验和数值模拟，提出了一种新的解决方案。
论文还对该解决方案的可行性进行了评估，并讨论了其在实际应用中的潜力和限制。
以上是六篇机械设计专业毕业论文的标题，每篇论文都针对不同的问题进行了深入研究，并提出了创新的解决方案。
这些论文通过实验验证和理论分析，为机械设计领域的发展做出了贡献，并为未来研究提供了方向和启示。
小修作业顶驱技术的探究与实践
小修作业顶驱技术的探究与实践顶驱技术是一种用于石油钻井作业的重要技术，它能够实现钻杆与钻井孔壁的非接触式传递力矩，并能够通过对钻杆的压力控制来控制钻进速度，从而提高钻井作业的效率和安全性。
本文将对顶驱技术进行探究，并结合实践经验进行分析。
顶驱技术的原理是利用电机驱动装置提供动力，通过高压液压系统控制顶驱主轴的伸缩和旋转，从而实现钻杆的运动。
顶驱主要有液压和机械两种形式，液压顶驱采用油气压和液压元件来实现工作，机械顶驱则采用齿轮传动和链条传动的方式。
顶驱技术采用了非接触式传递力矩的方式，大大减小了传递力矩损失，并且可以随时调整传递力矩的大小。
顶驱技术不仅可以提高钻进效率，还可以减少钻井事故的发生。
传统的钻进方式是通过主驱动将转矩传递到钻杆上，这种方式存在传递损失大、钻杆易断裂等问题。
而顶驱技术则完全避免了这些问题，能够更好地保证钻杆的完整性和作业安全。
顶驱技术还可以控制钻进速度，避免过快或过慢，提高钻井操作的精准度。
在实践中，顶驱技术的应用主要有以下几个方面。
顶驱技术可以用于钻进长水平段，通过控制顶驱的压力和速度来控制钻头的钻进速度，从而提高钻进效率。
顶驱技术还可以在钻进过程中进行实时监测，通过监测顶驱的运行参数来判断钻进工况，及时调整操作参数，从而保证钻井作业的安全和稳定。
顶驱技术还可以实现自动化作业，通过编程来控制顶驱的工作方式，使作业更加智能化和高效化。
顶驱技术也存在一些挑战和问题。
顶驱设备相对较昂贵，对于一些钻井公司来说，成本压力较大。
顶驱技术对于操作人员的要求较高，需要具备一定的技术和操作经验。
顶驱技术的可靠性和稳定性也是一个需要解决的问题，需要进行更多的研究和实践。
顶驱技术是一种重要的钻井作业技术，具有提高钻进效率和安全性的优势。
通过对顶驱技术的探究和实践，可以更好地应用于实际工程中，推动我国石油钻井技术的发展。
但同时也需要解决技术应用中遇到的问题和挑战，以保证技术的可靠性和稳定性。
顶驱钻井平台毕业设计
毕业设计姓名：杨青课题：顶驱钻机的构设计指导教师：饶美丽专业：机电一体化日期：2010年11月19日顶驱钻井的结构设计摘要20多年来世界上蓬勃发展的顶部驱动钻井装置，实现了钻机现代化的历史跨越。
介绍了顶部驱动钻机的中提技术，描述了顶部驱动的结构和功能。
对其主要的技术参数，结构和工作性能等做出了详细的介绍。
致命了它在钻井，修井方面的广阔应用前景。
关键词：钻井，钻机，顶部驱动，原理，结构TOP DRIVE RIG STRUCTUREDESIGINGABSTRACRFor more than 20 years of world booming top drive drilling rig device, have realized modernization a historical leap. Introduces top drive rig advice, describes the top drive technology of structure and function. Its main technical parameters, structure and working performance and so make were introduced in detail. Deadly it up on the drilling and workover aspects, broad application prospect.KEY WORDS:Drilling, the drill, top drive, principle, structure前言近20年来，世界上发展起来的顶部驱动钻井转转显著提高了组阿宁作业能力和效率，并已经成为石油钻井行业的标准产品。
目前在世界上不少国家的上千台大，中型钻机上，将它用于钻中深井（2000-4500M）,深井（4500-6000M），超深井（6000-9000M）的日益增多。
石油钻井工程中顶驱旋转下套管技术研究
石油钻井工程中顶驱旋转下套管技术研究发布时间：2022-06-22T08:39:52.654Z 来源：《科技新时代》2022年6期作者：李巍[导读] 顶驱下套管技术有效利用顶驱优势，在钻井过程中能够根据实际钻井情况，实现旋转和钻井液的循环同时进行，保证钻井的效率。
本文主要对顶驱旋转下套管技术的应用操作进行介绍，通过技术分析和实际效果介绍，可以看出此技术应用具有较大的优势，尤其对复杂地层中的钻井过程，既能保证下套管的质量，还能提升效率。
李巍中国石油集团长城钻探工程有限公司顶驱技术分公司北京 100101摘要：顶驱下套管技术有效利用顶驱优势，在钻井过程中能够根据实际钻井情况，实现旋转和钻井液的循环同时进行，保证钻井的效率。
本文主要对顶驱旋转下套管技术的应用操作进行介绍，通过技术分析和实际效果介绍，可以看出此技术应用具有较大的优势，尤其对复杂地层中的钻井过程，既能保证下套管的质量，还能提升效率。
关键词：企业市场开发；信息化转型；数字化提升1引言传统的下套管方式是借助动力套管钳旋转套管上扣，在下套管的过程中不能进行钻井液的循环，此方式不仅需要人力多，还会存在极大的操作风险。
在钻井过程中，如果出现复杂地层情况，如缩径和全角度变化率大的井段，很容易出现套管与井壁的长时间接触摩擦，发生粘卡情况。
在下放套管过程中遇阻无法正常下放时，一般需要将套管全部提起，重新组合钻具进行通井，极大地降低了工作效率。
据相关数据统计，接近一半的井下破坏和质量问题是因下套管方式不合理导致，因此可以看出下套管的合理性和有效性能够直接保障钻井的质量。
顶驱下套管技术是一种新型技术，集机械和液压控制于一体，能够充分发挥顶驱的应用优势，同时钻井过程中可以有效对钻井液进行循环，可以有效保持井眼的清洁性和尺寸，确保下套管作业能够安全稳定的运行。
顶驱套管技术促进了我国钻井设备自动化和机械化控制的发展，具有良好的推广应用价值。
2顶驱旋转下套管技术简介及优势在油气田开发过程中，如果油气井的套管一旦存在一定程度的损害，则会导致整口井面临不可挽救的后果，造成巨大的经济损失。
机械设计方面的论文
机械设计方面的论文机械设计课程设计是机械设计课程教学必不可少的实践环节,提高教学质量对培养学生分析和解决工程设计问题的能力起着十分重要的作用。
下面是店铺为大家整理的机械设计方面的论文，供大家参考。
机械设计方面的论文范文一：农业机械设计中逆向工程技术的应用[摘要]逆向工程技术是近年来逐渐发展起来的先进技术，它的出现给农业机械设计提供了一种新的思路。
本文首先介绍了逆向工程技术，然后阐述了逆向工程在农业机械设计中的应用。
[关键词]逆向工程农业机械设计应用引言随着我国农业机械化进程的逐步深入推进，农业机械正逐步向大型化、自动化、精密化发展，这对农业机械设计提出了更高的技术要求。
另一方面，多样化的用户需求、激烈的市场竞争和国外先进理念的引入也迫使农业机械设计企业调整研发模式。
因此，在保正质量达到客户要求的情况下尽可能的缩短研发周期，降低生产成本就成了农业机械设计中的重要课题。
逆向工程技术的出现，为解决以上问题提供了一个新的思路。
1逆向工程简介正向工程是人们比较熟悉和习惯的一种方式，他的基本过程为，设计者先进行市场调查，得到研发产品的基本构思，借助CAD设计出产品的3D模型，然后通过数据转经由数控机床产出产品。
然而在许多实际问题中，我们面对的是一个物品的模型而不是已知的图纸或者数据模型，这种情况下，需要使用一些方法将实物转化成三维数据模型，这种从实物获得产品的三维模型，进而使用三维模型开发生产的方式就是逆向工程(RE,Re-verseEngineering)。
逆向工程是通过一定的测量手段对实物或模型进行测量，根据测量所得的数据，采用三维建模方法，重构实物的CAD模型的过程。
研究逆向工程，目的是通过对已存的产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等各个方面进行分析研究，研制出与原型形相似，但结构、性能等方面更为先进的产品。
应用逆向工程的基本过程如下：2逆向工程在农业机械设计中的应用2.1逆向工程在农业机械模具生产中的应用随着农业机械化现代化逐步推进，模具在农业机械生产中的应用也日渐普遍。
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北京石油机械厂顶驱设计论文
北石厂根据自身产品开发的特点，将设计、工艺、管理过程分为了两个方向，即创新型产品
组和传统改型产品组。这样，企业的组织结构也相应做了变革，设计部分成了创新型产品项
目组和传统改型产品项目组，如北石厂设计部组织框架图所示，不同的项目组负责不同的产
品类型。
创新型产品组负责的产品都是设计初期没有成型技术的，绝大部分的设计生产都是没有图纸可寻，只
能是根据技术参数和设计指标来指导设计，那么整个设计过程相对而言都需要自主创新。由于整个设计完
全都是新的开始，因此从二维还是三维开始设计并没有多大区别，而三维设计的直观性与可模拟分析性则
让整个设计变得更加简单明了，同时让企业争得了宝贵的时间并降低了企业试制成本，如北石厂的顶部驱
动装置设计、生产、管理过程是个非常典型的例子。
传统改型产品组则负责老产品的改型设计，很多时候都能找到老图纸来帮助设计，相对而言用二维开
始设计，借用老图，让设计过程变得更加容易，同时辅助以三维设计来对产品进行宣传，用三维数据模型
来指导用户了解和使用产品，将提高老产品改型后的市场竞争力。北石厂螺杆钻具的设计、生产、管理过
程是传统改型产品的典型例子。下面用两个例子详细说明。
（一）创新型产品（如顶驱）设计、生产、管理过程
北石厂的创新产品设计、生产、管理过程成为企业信息化的重要组成部分，为企业的产品创新提供了
很好的技术保证。下面是基于CAXA图文档管理平台的CAXA CAD/CAM一体化解决方案在顶驱产品的设计、
生产、管理全过程的应用详解。
第一步：顶驱立项
新建机型 → 分配人员及权限 → 导入文档 → 立项完成
项目主管立项操作
项目负责人登陆CAXA图文档系统，在图文档产品结构树中创建顶驱新型号，并配置项目参与人员名单
和分配相应权限，同时在文档目录中导入项目任务书和技术指标说明书等文档，以便于项目成员随时调阅。
第二步：顶驱设计
在CAXA图文档平台下，设计工程师可以随时通过网络登陆图文档服务器设计、管理和查询授权文档。
顶驱项目组设计工程师的工作可以分成两个阶段，一个阶段是三维原型设计，一个阶段是三维详细设计。
三维原型设计：
新建三维零部件 → 装配设计 → 输出产品效果图 → 完成概念原型设计；
顶驱原型设计
三维详细设计：
三维零部件 → 三维部件装配 → 生成二维工程图；
三维运动部件 → 运动副 → 运动仿真；
三维零部件 → 选择材质 → 加载荷 → 应力分析；
从上面的设计分解，我们可以看到，整个设计都是从三维开始的。三维的设计让零部件可以完成模拟
装配和干涉检验，可以用运动仿真来演示产品工作过程，同时也可以应用有限元分析来检验零件的承载能
力从而改善产品质量。