油田搶噴機(jī)器人末端受力分析及整機(jī)動(dòng)態(tài)靜力學(xué)研究.pdf

1、井噴是油田發(fā)生的一種現(xiàn)象，油田井噴發(fā)生后應(yīng)立即采取措施進(jìn)行井噴控制，否則一旦失控將會(huì)造成巨大損失。在對(duì)井噴問(wèn)題的解決方法上，一般是打人海戰(zhàn)術(shù)，完全利用作業(yè)人員將搶噴閥安裝在有高速油氣流噴出的井口，以完成井噴搶險(xiǎn)工作。但是因?yàn)閻毫拥默F(xiàn)場(chǎng)條件和危險(xiǎn)的操作環(huán)境，難以保證作業(yè)人員的安全，且會(huì)浪費(fèi)很多的財(cái)力和物力。隨著國(guó)家越來(lái)越重視安全生產(chǎn)、企業(yè)越來(lái)越重視工人的工作環(huán)境和安全，開(kāi)發(fā)用于油田搶噴的機(jī)器人研究工作越發(fā)重要和迫切。本文針對(duì)修井過(guò)程中的井

2、噴提出油田搶噴機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)方案，建立井噴數(shù)學(xué)模型，基于CFD計(jì)算流體力學(xué)分析軟件動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)井噴條件下機(jī)器人末端搶噴閥的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬仿真，分析機(jī)器人末端搶噴閥的受力，由動(dòng)態(tài)靜力學(xué)分析求解搶噴機(jī)器人各關(guān)節(jié)的受力，并取得一些創(chuàng)新性成果。
　　1.基于油田搶噴機(jī)器人的作業(yè)要求及性能分析，提出機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)方案。建立井噴仿真工況以及井噴數(shù)學(xué)模型，研究噴出液體豎直高度和水平距離與噴出液體速度、油管直徑、噴出液體液滴半徑以及外界風(fēng)力強(qiáng)度之

3、間的關(guān)系。
　　2.搶噴過(guò)程中由于機(jī)器人末端搶噴閥受到流體的沖擊，導(dǎo)致安裝位置的不準(zhǔn)確，故搶噴作業(yè)中機(jī)器人末端搶噴閥的受力大小是極為重要的問(wèn)題?；谟?jì)算流體力學(xué)CFD軟件動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)井噴條件下的機(jī)器人末端搶噴閥進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬仿真，分析井噴環(huán)境下機(jī)器人末端搶噴閥的受力大小，由機(jī)器人末端搶噴閥運(yùn)動(dòng)到不同位置時(shí)的受力擬合機(jī)器人末端搶噴閥在x方向和y方向受力隨位置變化的函數(shù)表達(dá)式。
　　3.基于動(dòng)態(tài)靜力學(xué)分析方法建立油田搶噴機(jī)器人的動(dòng)