针对目前常规钻井绞车传动链长、机构庞大、控制系统复杂、生产成本高、制造难度大等问题,开发一种多档位液压马达直驱钻井绞车。该绞车由2个对称布置的液压马达直接驱动滚筒轴,采用电液控制技术,通过液压马达不同排量组合实现绞车的多档位控制。液压动力单元通过比例控制方式,实现绞车在各档位的无级变速。该绞车具有动力传动和控制系统简单、功率密度大、体积小、重量轻等特点,可广泛应用于小型陆地钻机和修井机。

针对多档位行星变速传动系统因为参数选取不当致使多个档位存在扭转共振的问题，提出以系统固有频率对参数相对灵敏度为约束条件，采用相对初始参数变化率最小的动态优化目标函数和动态约束边界的多步遗传优化算法，对系统进行了多档位动力学参数优化修改。对采用不同优化步长情况下以基于相对初始参数最优和基于单步最优为目标函数进行了对比研究，并对行星传动系统固有频率对参数灵敏度用于传动系统多档位和单个档位参数优化修改的特点进行了分析。结果表明：以相对初始参数最优的多步遗传优化算法可以获得相比以单步最优的多步遗传优化算法更好的优化结果；行星变速传动系统单个档位固有频率对参数的灵敏度不能直接作为多个档位同时进行参数优化修改的参考。参数优化修改后系统所有档位在工作转速范围内都不会发生扭...