修井作业接送油管机器人结构设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.目的及意义

1.1研究的目的及意义

随着我国现代化进程的不断深入,国家对能源的需求也随之加大。而石油作为最重要的化石能源之一,在多方面都有重要的应用,石油的消耗量也水涨船高。因此,石油的开采技术及相关开采设备的发展水平也被提出了较高的要求,相关装备的需求量也达到了较高的数目。其中,修井作业设备作为重要的开采装备,在新的开采技术的要求下需要进行技术革新,以适应新的生产需求。在修井作业中,接送油管作业作为重要的基础性作业内容,是进行技术改良的重要对象。

在我国传统的接送油管作业中,大多采用的是专用机械辅助人工作业的方式。在这种模式下,工人的劳动强度大,同时其生产效率相比于开采技术的发展也存在有较为明显的滞后,较为明显的制约了修井作业的开展。另一方面,现有的接送油管作业设备在安全性上有较为明显的缺点。由于操作人员需要直接接触油管,在开采油井温度越来越高、压力越来越大的发展现状之下,现有设备对操作人员的安全存在有较大的威胁。

在这一背景下,发展自动化程度高且接送效率高的接送油管设备就成为了重要的研究课题。而随着工业机器人技术的日趋成熟,研究接送油管机器人就成为了兼备可行性和便捷性的良好方向。通过新的设备,可以显著提高生产的效率,解除原有技术中不利因素的制约,给企业带来更大的利润。与此同时,新的设备也可以把相关操作工人从危险程度高、劳动强度大、作业条件恶劣的环境中解放出来。因此,接送油管机器人的研究,对于企业及工人都有着较为明显的意义。

1.2国内外的研究现状分析

国内应用的修井作业设备仍多以辅助人力操作的半自动化设备为主,例如卷扬机、液压机械手等。其自动化程度低,工作效率受设备技术水平及工人操作水平的限制,且易出现误操作等安全隐患,难以满足开采技术的发展需求[1]。近年来,国内的修井作业设备开始向自动化方向发展[2],工业机器人也得到了广泛的应用,并在多个项目中有了较为成熟的应用先例[3]。在国际研究的前沿,借助于多种先进技术手段,在防滑[4] [5]及驱动[6]等主要技术环节也得到了一定的突破。

在安全控制领域,自动化技术得到了充分的应用。

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