大钩是石油钻机游吊系统中重要的提升设备,在钻井及下套管作业时悬吊下部钻柱或套管柱。大钩钩体内装有一组同轴并联的双圆柱螺旋压缩弹簧,大钩在装配时,内、外弹簧被预压缩,当大钩悬吊下部钻柱质量时,弹簧被进一步压缩,而在进行起钻作业时,这组内、外弹簧能使立根松扣后向上弹起。文中使用LINGO语言,在满足使用要求的前提下对内、外弹簧结构进行优化设计,对内、外弹簧在受限空间的设计安装具有一定的实际意义。

以140S1铁钻工为研究对象,从旋扣钳滚轮旋扣、冲扣钳紧扣为切入点,优化设计并加工了不同结构型式、材料、表面硬度、渗碳层厚度及包络半径等的滚轮和钳牙;根据控制变量法原则,通过试验验证滚轮和钳牙对上、卸扣效率的影响程度。

针对贵州地区研制的ZJ20DB山地模块钻机采用套装式直立起升井架和箱叠式底座、单轴齿轮传动绞车、单电动机皮带传动泥浆泵及转盘传动装置,结构紧凑,减小了安装占地面积及运输尺寸,能适应丘陵、山区等安装场地紧张、运输条件差的地区使用;同时应用交流变频电驱动技术,采用400V可分离交流母线,可以根据电网容量,有选择性的部分或者全部使用网电及柴油发电机组,提高了工业电网使用效率,减少了设备投入及环境污染,降低了生产成本。