山地物探电动钻机模块化设计及安全性分析

摘要：

以燃油发动机驱动的山地物探钻机在钻井时噪声大,尾气排放严重,钻井效率低,拆装、搬运不便.为解决上述问题,以电能驱动代替燃油机驱动,提出了山地物探电动钻机模块化设计方案.基于模糊综合评价法,开展了电动钻机驱动电机和传动方式的定量评价,确定其驱动电机为永磁同步电机,传动方式为链轮链条传动,同时通过对比优选出电动钻机的减速器、支撑部件和导向部件分别为涡轮蜗杆减速器、π形底盘和单桅杆.在此基础上,采用有限单元分析方法进行了电动钻机的安全性分析,结果表明:钻机的最大应力出现在π形底盘连接桅杆的直角处,其值小于钻机材料的许用应力,钻机的结构安全,且电机电路安全可靠.钻井实验结果表明:自主设计的山地物探电动钻机较现有山地物探钻机质量减小了57％,钻井作业时噪声低,无尾气排放,可提供的最大提升力和扭矩分别超过设计标准的71％与6.25％,表明其整体性能符合要求.研究结果为绿色高效的油气勘探装备的研发提供了参考.

关键词：山地物探钻机、电动、模糊综合评价法、安全分析、现场实验

所属期刊栏目：29

分类号：TE922;P634.31(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国石油天然气集团有限责任公司十三五重大科技项目

在线出版日期：2022-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：153-160