89钻杆自动排放机械手设计与研究

摘要

为了解决目前人工辅助完成陆地钻台立柱存取存在排放工作劳动强度大、安全性低等问题，以KV3000钻井平台为大环境、89钻杆组成的立柱为研究对象，设计了钻杆自动排杆机械手。首先，对钻井过程中存取立柱的动作及时序过程进行分析；其次，采用动力学仿真分析方法对自动排放机械手进行干涉检查和行程检验，并针对核心零部件进行有限元分析。结果表明：研究装置可顺利完成钻杆存取工作，实现立柱在立柱盒与井口之间的位置转换，加速度均为线性，变化比较平稳，整体无较大波动；核心零部件最大变形为0.151 67 mm,最大应力为59.875 MPa,均在允许范围。设备结构合理、运动轨迹规划合理、核心受力部件满足使用要求，提高了钻井作业过程中的自动化程度和安全性，为钻井作业钻杆自动排放提供了解决方案。

关键词

工业机器人技术 / 机械手 / 自动排杆 / 结构设计 / 动力学仿真 / 钻井作业