双闭环液压盘式刹车自动化优化技术研究

随着钻探要求的不断提高,液压盘式刹车的自动化技术得到了广泛的应用。响应特性和微调特性是液压盘式刹车工艺特性的两个重要方面,液压盘式刹车在制动时具有一定的延迟特性,压力的调节具有强烈的非线性。针对液压盘式刹车工艺的特点,提出了采用外环控制悬重、油压内环PID镇定的双闭环PID算法对其制动特性进行优化,使制动压力和悬重得到精确镇定,并将此技术应用到恒钻压自动送钻系统中。室内实验和现场试验结果表明:这种优化使基于液压盘式刹车的自动送钻系统达到了较好的应用效果,同时,室内实验还为自动送钻的现场试验提供了准备平台,也为其他刹车自动化技术的开发和优化提供了有效的参考。     

自动送钻模拟加载实验的自适应模糊控制

自动送钻实验装置是为探索和研究自动送钻技术和控制方法而开发研制的 ,它是一个具有时变、时滞的非线性系统 .因此 ,对于系统中模拟井下钻压变化和模拟自动送钻子系统的控制至关重要 .将自适应模糊控制策略应用于加载控制 ,跟踪实际钻压实现加载 ,为钻压优化自动送钻技术的研究提供载荷条件 .实验结果表明 ,自适应模糊控制在自动送钻加载子系统中的应用是成功的 ,它具有良好的跟踪控制特性 ,控制算法亦具有通用性     

自动送钻模拟加载实验的自适应模糊控制

自动送钻实验装置是为探索和研究自动送钻技术和控制方法而开发研制的，它是一个具有时变、时滞的埋线性系统。因此，对于系统中模拟井下钻压变化和模拟自动送钻子系统的控制至关重要。将自适应模糊控制策略应用于加载控制，跟踪实际钻压实现加载，为钻压优化自动送钻技术的研究提供载荷条件。实验结果表明，自适应模糊控制在自动送钻加载子系统中的应用是成功的，它具有良好的跟踪控制特性，控制算法亦具有通用性。     

参数自适应模糊控制的自动送钻技术研究

针对传统送钻方式的不足及钻井过程复杂、数学模型难建立等特点,在简要分析交流变频自动送钻系统的工作原理和影响送钻的各因素之间关系后,提出将参数自调整模糊控制与交流变频恒钻压自动送钻相结合。通过对钻压趋势的判断,采用参数自调整模糊PI 控制,实现对送钻电机转速的控制。该算法不需要精确的数学模型,可通过自学习实时修正控制参数。试验表明：控制效果良好,在保证恒钻压的基础上,可实现稳速送钻,提高了系统调节的快速性、自适应性和鲁棒性,精度高,现场应用证实此算法控制效果优越,可实现送钻稳态精度在±0.5 t 之内,而且送钻更加平稳,控制算法亦具有通用性。     

海洋钻修机防提断装置改造技术的研究与应用

针对海洋钻修机未安装防喷器/钻机刹车联动防提安全装置,无法满足相关标准规范要求,且存在本质安全风险等问题,开展了海洋钻修机防提断装置改造技术的研究与实践。本次改造技术主要采用从地面防喷器控制装置的控制气缸上取一路气源信号,通过海洋钻修机绞车保护系统,以控制海洋钻修机绞车刹车装置,从而实现控制防喷器组与钻修机绞车刹车装置的联动互锁。现场应用结果表明,改造后的防提断装置安全可靠,工作稳定,操作便捷。     

海洋钻修机转盘惯性刹车装置改造技术

针对海洋钻修机使用的转盘惯性刹车装置存在的响应速度慢、维护使用不方便等问题,开展了海洋钻修机转盘惯性刹车装置改造技术的研究与实践。此次改造分析了钳盘式转盘惯性刹车装置的技术参数、结构组成、工作原理。针对气源不稳定、加力泵作业空间狭小等问题,采用从盘刹液压站取一路液压源,利用两位三通阀及减压阀组合替代加力泵的方式,从而实现迅速有效地制动转盘。现场应用结果表明,改造后的转盘惯性刹车装置安全可靠,工作稳定,操作维护便捷。     

JC70D绞车改造自动送钻系统的设计及应用

针对现有技术旧式直流JC70D电动绞车增加自动送钻系统时,需要重新设计制作绞车中间轴,克服绞车附墙板漏油问题,绞车本体改造工作量大、难度高及原绞车设计的捞砂滚筒轴无法使用的缺陷。设计了在原绞车后台动力机组增加自动送钻装置,并对绞车动力机组进行了简单改造。现场使用表明:该装置结构合理、性能可靠、节约了改造成本;有效提高了钻井时效,满足了现代钻井工艺要求。     

钻井绞车盘式刹车液压系统研究

根据钻井绞车盘式刹车的结构原理和钻井作业对其液压系统的要求,提出一种新的钻井绞车盘式刹车液压系统方案,分析了其工作原理及特点．在液压系统中以先导减压阀为主阀,分别采用刹把和比例溢流阀进行调节,控制刹车力矩的变化,既保留了手动操作灵活方便的特点,又可实现自动送钻;油路采用压力控制和方向控制两种方式并联,油源采用二级赘余配置,系统可靠性高;利用气控换向阀控制紧急制动油缸,对钻井作业中可能出现的辅助刹车失效、溜钻、游车与天车相碰三种意外紧急情况提出了可行的处理措施,进一步保证了钻井作业的安全．分析表明,这套液压系统适用于钻井绞车盘式刹车的控制,具有一定的实用价值．     

汽车智能驻车刹车系统的应用

智能制动装置就是一种在紧急情况下,自动刹车的智能装置。如果司机没有能够迅速意识到车辆碰撞的可能性,那么这套系统便会自动干预进行刹车或者驻车。本文首先阐述了汽车智能驻车刹车系统应用的意义,其次,分析了汽车智能驻车刹车系统的设计。同时,对汽车智能驻车刹车系统的最新发展进行了介绍,具有一定的参考价值。     

石油钻机综合性测试实验装置研制

为更新改造石油机械实验室的旧设备,研制了新的石油钻机加载装置及自动送钻控制装置和配套测试仪器;设计和开发了一系列与机械工程测试技术、电液自动控制技术、交流变频技术、可编程控制器、传感器应用技术及信号处理技术相关的实验项目;为实验教学和科研创造了良好的工作条件和试验平台,并在实验教学和科研工作的实际使用中取得了较好的效果。     

水平井钻井钻压补偿装置设计与仿真

由于水平井水平段距离较长钻杆摩阻较大,使得钻头钻压难以控制。为保证钻头钻压稳定,设计了一种水平井钻井钻压补偿装置,该装置由钻压补偿系统、减震系统、密封系统组成。钻压补偿系统可补偿由于钻杆形变造成的钻压波动;减震系统可减小由于钻压的变化引起的钻压补偿装置的轴向震动;密封系统可防止钻杆内与环空中的钻井液进入钻压补偿装置内部造成装置的腐蚀及磨损。采用有限元法对上接头主体、下接头主体、钻压补偿器进行了强度校核,并使用ADAMS对钻压补偿器的运动进行了动力学仿真。分析结果表明:上接头主体、下接头主体、钻压补偿器的强度符合要求,钻压补偿器的运动行为满足要求。     

单神经元PSD控制器在自动送钻模拟加载中的应用

自动送钻实验研究为其在现场的推广应用奠定基础 .针对钻井过程中井况的非线性、不确定性和实时性要求 ,采用单神经元 PSD控制器实现自动送钻模拟加载 .给出了自动送钻实验系统的结构和原理 ,介绍了单神经元 PSD控制器的设计 .实验结果表明 ,单神经元 PSD控制器结构简单 ,易于实现 ,效果明显优于 PID控制器 ,值得推广 .     

自行车刹车装置研究

本文针对目前应用在自行车上的几种刹车装置进行了研究。分别根据不同的刹车方式,即轮圈式,鼓式,碟式等,从车辆制动的原理,刹车装置的内部结构,特点优劣性等几方面进行了阐述,并对自行车刹车装置的发展进行了展望。     

单神经元PSD控制器在自动送钻模拟加载中的应用

自动送钻实验研究为其在现场的推广应用奠定基础．针对钻井过程中井况的非线性、不确定性和实时性要求，采用单神经元PSD控制器实现自动送钻模拟加栽．给出了自动送钻实验系统的结构和原理，介绍了单神经元PSD控制器的设计，实验结果表明，单神经元PSD控制器结构简单，易于实现，效果明显优于PID控制器，值得推广。     

水平井井底钻压波动规律的实验研究

利用水平井钻柱动力学模拟实验装置,进行了水平井井底钻压波动的模拟实验。实验结果表明:水平井井底的钻压波动为一正弦波动,其波动频率与钻柱的自转频率相等,钻压对波动频率的影响不大。水平井井底的实际钻压始终与名义钻压近似相等;随着钻压和转速的增加,水平井井底钻压的波动会变得越稳定。水平井实际钻进时,建议转速大于52.08 r/min,钻压大于90 kN。     

井下流量测量装置在MPD系统中的应用研究

在常规钻井和欠平衡钻井的基础上发展起来的控压钻井（MPD）技术已经在国内外一些地区的实际应用中取得了良好效果。介绍的井下流量测量装置采用节流压差法,接在近钻头处,能够随钻监测井下环空流量,并通过随钻测量技术（MWD）把数据及时传至地面进行分析处理,可以及早发现溢流或井漏等井下复杂情况。该技术与现有控压钻井系统结合,能够显著提高系统的控制精度和可靠性,从而提高钻井的安全性及降低钻井成本,为安全可靠地进行控压钻井提供保障。     

石油钻机刹车副定速摩擦特性的试验研究

本文从合理选配摩擦对偶的观点出发,用两种类型的钻机刹车块材料(压制型和编织型)的小试样,与用钻机刹车鼓材料制成的对偶圆盘在定速式摩擦试验机上,以模拟下钻工况的试验规范进行了系统的试验。主要研究了比压、速度和温度对刹车副材料摩擦磨损性能的影响;并初步筛选出性能优良的国产刹车副材料,试验表明,国产ZJS-771型编织型刹车块的摩擦磨损性能已超过某些国外的同类型产品,而刹车鼓材料可用18CrMnSiMoVA取代18Cr3MoWB。     

抽油机刹车防盗装置的研制

抽油机刹车是抽油机系统的重要组成部分,由于受油区生产环境的制约,刹车频繁被盗,大部分抽油机没有安装刹车。在设备维护时临时安装刹车,增加了施工作业工作量,延长了停井维护作业时间。采用刹车蹄轴焊接防护、加装护套等防盗措施,未从根本上解决刹车被盗问题。鉴于此,研制了抽油机刹车防盗装置。该抽油机防盗刹车采用护套内置花键[1]蹄轴和刹车销花键螺母,与弹性销钉、强磁盖板及渗碳[2]蹄轴限位套等技术,与原防盗技术相比,防盗性能大幅提高,杜绝了刹车被盗现象,同时便于对刹车系统进行调整和更换,满足了生产实际的需要。通过现场9口油井的初步试用结果表明,该防盗刹车装置具有较高的推广价值和广阔的应用前景。     

水平旋转钻柱横向振动特性试验

利用水平井钻柱动力学特性模拟装置,对不同钻压和转速条件下水平旋转钻柱横向振动特性进行试验研究。结果表明:钻压和转速是影响水平井旋转钻柱横向振动特性的重要因素;随着转速增加,两横向振动的频率逐渐变大而相位差变小,两横向振动频率与钻柱自转频率呈线性关系;钻压增大对两横向振动频率的影响不大,但两横向振动的相位差会随着钻压的增大而逐渐变小;实际钻进中,钻柱一直处于井筒的右下部,转速选取时应尽量避开52.1 r/min。     

民用飞机自动刹车系统设计研究

在目前运营的大型民用飞机上,例如波音737,空客A320,自动刹车系统已经成为必不可少的系统,自动刹车系统在航线上受到了广泛的应用。自动刹车系统可以有效缩短刹车停止距离,提供平稳的减速,提高乘客的舒适性,并且大大减少了飞行员在起飞着陆阶段的工作负担,因而深受民机飞行员的喜爱。该文简述了民用飞机自动刹车系统的典型架构及其工作方式,简析了自动刹车系统的设计要求以及着陆和中止起飞的运行逻辑,说明了自动刹车系统的验证方法。