针对目前直流钻机司钻房内操作元器件过多、可靠性差、容易出现误操作、信息化及自动化程度低等问题,研制开发集成化司钻操作台,由电控触摸屏操作代替原物理开关、手轮、指示灯等电器元件,简化了司钻操作台并增加了司钻操作的便捷性及钻机的安全性和可靠性。增强了钻机操作的人机交互性能,司钻可以通过电控触摸屏对相关钻井参数进行监控及设置,并且具有故障诊断功能,帮助司钻迅速解决故障。提高了钻机信息化及自动化水平,保证钻机安全可靠运行。

针对目前石油钻机非总线通信钻井仪表系统电缆数量多、容易受到电磁干扰、故障排查困难、扩展能力不足、远程传输能力弱等问题,提出CAN总线通信+触摸屏一体机的钻井仪表系统优化设计方案,利用传感器采集钻井仪表系统相关数据并通过CAN总线通信方式将传感器数据信号传输至触摸屏一体机,触摸屏一体机接收并处理传感器数据信号后进行参数显示。采用无线通信方式将钻机现场钻井仪表系统信息发送至后台监控单元。

对出口石油钻机电气设备配套现状和国产设备配套率低的问题进行了分析,为提高石油钻机国产电气设备配套率提出了行业发展建议。

修井机电力系统是修井机系统的重要组成部分,其配置的优劣与功能设计的合理性对修井机整体性能影响较大。分析海洋液压不压井修井机电力系统负荷与特定功能需求,结合分析结果设计电力系统组成架构与特定功能,提出一种架构相对合理、特定功能适配的方案,最终在海洋平台现场完成技术验证,取得良好效果。

石油变频电驱动钻机配套的单台钻井泵组由两台变频电动机驱动,采用皮带传动方式时,在钻井泵组运行过程中会发生变频电动机高温或损坏等问题,通过对钻井泵组变频电动机控制系统及实际现场接线、使用状况、钻井泵组传动等情况分析,找出了问题所在,并给出了相应的解决办法,解决了实际存在的问题,为钻井泵的可靠、稳定运行提供了保证。

磁悬浮列车是一种快速的轨道交通方式,因其车下为悬浮架结构,故采用液压制动系统设计方案。液压制动与空气制动相比,集成度高,功率重量比大,响应速度快。本文介绍了中低速磁浮列车液压制动系统的研制方案,详述了制动系统实现的功能和性能。制动系统结构组成包括电子制动控制单元、液压单元、基础制动装置等。相比于传统的比例阀制动力控制原理,本方案采用基于高速开关阀的制动力控制原理,高速开关阀具有响应速度快、流量大的优点。制动力控制算法采用积分复合大脉宽激励的方式,缩短了制动空走时间,减小了制动距离。本方案的液压制动系统已经在多个磁浮车型中成功运用,并通过了各项地面试验及装车试验考核。

为满足高速开关阀在复杂时变环境下的控制需求,通过数学模型分析,提出阈值占空比自学习的高速开关阀自适应控制算法。自学习阶段,通过自学习方波自适应调整阈值占空比,满足复杂时变环境控制需求;压力控制阶段,采用混合脉宽激励——“积分+斜率”控制算法,在缩短压力响应时间的同时,减少动态调节时的超调量。实验验证表明,在不同环境温度下,方波跟随响应时间不超过350 ms,超调量不超过0.25 MPa,稳态误差不超过0.1 MPa;1 Hz正弦波动态跟随性能良好,因

针对钻机电控系统变频器工作时产生的干扰引起发电机组故障、钻井仪表显示不正确的现象,通过进一步试验分析找到了变频器产生干扰的原因,并给出了相应的解决办法,从而有效地解决了变频器对发电机组、钻井仪表的干扰问题, 确保了钻井作业的正常进行.

通过对石油钻机盘刹自动刹车失效的原因进行分析,给出了预防的对策,并结合实际对钻机盘刹自动刹车的情况进行了总结,能帮助设计者进一步完善设计,提高系统的可靠性,也能使现场操作人员对自动刹车有更深入的了解,为实际生产中能用好它打下基础。

钻机在进行丛式井作业时,移动部分设备电缆很长,导致线路压降增大。对实际钻机设备电气线路进行了分类,指出线路压降大可能会产生的问题,并且给出解决办法,对钻机电气系统的设计有很好的指导作用。