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基于PID的液压盘式刹车系统的优化与仿真
1
作者 薛凯琳 王小龙 郑凯 《机械制造与自动化》 2024年第3期158-162,共5页
以提高液压盘式刹车系统的稳定为目标,提出一种具有PID反馈环节的自适应控制系统。阐述液压盘式刹车系统的基本结构与参数;构建液压盘式刹车系统的数学模型,以单神经网络算法为基础,完成PID控制环节的优化设计;利用AMESim软件,以传感器... 以提高液压盘式刹车系统的稳定为目标,提出一种具有PID反馈环节的自适应控制系统。阐述液压盘式刹车系统的基本结构与参数;构建液压盘式刹车系统的数学模型,以单神经网络算法为基础,完成PID控制环节的优化设计;利用AMESim软件,以传感器、电磁比例换向阀、PID控制环节为核心构建自适应控制系统的仿真模型并进行仿真分析。结果证明:PID控制系统提高了液压盘式刹车系统的响应速度与稳定性。 展开更多
关键词 液压 盘式刹车 PID 仿真
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石油钻机液压盘式刹车安全性分析 被引量：1
2
作者 张强 王振德 +3 位作者 张新刚 孟庆滨 张革民 段武 《机械工程师》 2024年第8期90-92,96,共4页
为了提高液压盘式刹车在石油钻机上的工作安全性,对液压盘式刹车工作原理、安全风险进行了分析,说明了设计上采取的安全风险削减措施。同时分析了维修保养不善导致的安全隐患,针对安全隐患提出了设置刹车监测系统,以及对液压盘刹刹车功... 为了提高液压盘式刹车在石油钻机上的工作安全性,对液压盘式刹车工作原理、安全风险进行了分析,说明了设计上采取的安全风险削减措施。同时分析了维修保养不善导致的安全隐患,针对安全隐患提出了设置刹车监测系统,以及对液压盘刹刹车功能、性能及阀件工作状态进行实时检测及预警的安全性提升策略。该刹车监测系统的实施将大幅提升钻井作业的安全性。 展开更多
关键词 石油钻机 液压盘式刹车 安全性分析 监测系统
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基于卷积神经网络的盘式刹车片表面缺陷检测 被引量：3
3
作者 武照云 高梦媛 +2 位作者 张颖旭 张中伟 吴立辉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第3期70-73,共4页
汽车刹车片质量关系车辆驾驶安全,目前汽车刹车片表面缺陷主要采用人工抽检和机器视觉检测的方法,人工抽检存在效率低、易出现漏判与误判表面缺陷的问题,机器视觉检测则需要依靠被检测对象的特定特征进行检测。为此,以业界广泛应用的盘... 汽车刹车片质量关系车辆驾驶安全,目前汽车刹车片表面缺陷主要采用人工抽检和机器视觉检测的方法,人工抽检存在效率低、易出现漏判与误判表面缺陷的问题,机器视觉检测则需要依靠被检测对象的特定特征进行检测。为此,以业界广泛应用的盘式刹车片为研究对象,提出一种改进AlexNet卷积神经网络模型,即AlexNet6_BN模型,对盘式刹车片进行表面缺陷检测。对经典AlexNet卷积神经网络模型中的卷积层进行调整,增加了1层卷积层和1层池化层,调整首层卷积核大小为13×13以提取更为显著的样本特征,并在每层卷积层后用批量标准化代替原来的局部响应归一化以加快网络收敛速度。实验测试表明,改进后的网络模型对刹车片表面缺陷识别的准确率均高于AlexNet、VGG16等经典网络,其检测准确率达到97%。 展开更多
关键词 盘式刹车片 表面缺陷检测 AlexNet 卷积神经网络
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绞车气动水冷盘式刹车应用的控制设计 被引量：2
4
作者 赵博 张伟 +3 位作者 郭乾坤 刘静 侯文辉 张朔华 《液压气动与密封》 2022年第11期6-10,共5页
国内石油钻机用绞车的刹车主要采用液压盘式刹车,液压盘式刹车具有价格低廉、功能稳定、技术成熟等优点,但同时具有对环境不友好、响应缓慢、空间占用大等无法避免的缺点。气动水冷盘式刹车在国外钻机上已得到广泛且成熟的应用,且基本... 国内石油钻机用绞车的刹车主要采用液压盘式刹车,液压盘式刹车具有价格低廉、功能稳定、技术成熟等优点,但同时具有对环境不友好、响应缓慢、空间占用大等无法避免的缺点。气动水冷盘式刹车在国外钻机上已得到广泛且成熟的应用,且基本取代了液压盘式刹车,然而由于国内石油行业对气动盘式刹车存在认识上的局限,因此尚未形成成熟的应用技术,随着钻井公司国际业务的增多,此项技术的应用有着良好的潜力,此外,也更适用于环保化项目钻机上(如地热钻机等)。 展开更多
关键词 液压盘式刹车 气动盘式刹车 国内行业应用 地热钻机 环保
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液压盘式刹车系统制动钳制动力矩的设计 被引量：6
5
作者 高燕 宋胜涛 +2 位作者 王跃军 韩美香 郭太清 《中北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第5期543-546,共4页
针对目前液压盘式刹车系统刹车力矩小,刹车性能不稳定等现状,基于老算法对制动转矩的计算原理设计了一种新算法,对制动钳的工作制动转矩,紧急制动转矩及驻车制动转矩,冗余安全设计等进行了计算.为提高液压盘式刹车系统的设计效率和安全... 针对目前液压盘式刹车系统刹车力矩小,刹车性能不稳定等现状,基于老算法对制动转矩的计算原理设计了一种新算法,对制动钳的工作制动转矩,紧急制动转矩及驻车制动转矩,冗余安全设计等进行了计算.为提高液压盘式刹车系统的设计效率和安全系数,该算法从制动钳的工作原理出发,通过对制动钳的制动结构进行分析,以下放到井中的最重套管柱所形成的静制动转矩作为盘刹系统能满足的最小工作制动转矩为依据,通过验证计算结果,保障了液压盘式刹车系统的安全性和有效性. 展开更多
关键词 液压盘式刹车 工作原理 新算法 制动转矩
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石油钻机盘式刹车副材料选配的实验研究 被引量：6
6
作者 王新华 张嗣伟 樊启蕴 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期197-201,共5页
在 MMW- 1型摩擦磨损试验机上 ,通过变温摩擦磨损特性试验 ,对优选出的 2种刹车盘表面堆焊材料和研制出的 2种刹车块材料进行了选配 ,并对各刹车副的摩擦学性能进行了分析与评价 .结果表明 ,摩擦偶件对刹车副材料的摩擦学性能有一定的影... 在 MMW- 1型摩擦磨损试验机上 ,通过变温摩擦磨损特性试验 ,对优选出的 2种刹车盘表面堆焊材料和研制出的 2种刹车块材料进行了选配 ,并对各刹车副的摩擦学性能进行了分析与评价 .结果表明 ,摩擦偶件对刹车副材料的摩擦学性能有一定的影响 ,因此在进行材料的选配试验时应考虑偶件的匹配问题 .优选出的 2种表面堆焊材料与所研制的 2种刹车块材料组成摩擦副时具有较高的平均摩擦系数和热摩擦系数以及优良的高温耐磨性能 ,其中第二种表面堆焊材料与所研制的第二种无石棉刹车块材料组成摩擦副时的摩擦学性能指标最优 。 展开更多
关键词 石油钻机 盘式刹车副 材料选配 实验研究 摩擦 磨损 性能
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基于AMESim液压盘式刹车系统建模与仿真研究 被引量：22
7
作者 王瑜 林立 姜建胜 《石油机械》 北大核心 2008年第9期31-35,共5页
液压盘式刹车是当今石油钻机使用最广泛的制动系统,其工艺特性直接影响着钻井作业的安全性和经济性。为研究和评价液压盘式刹车的工艺特性,在分析液压盘式刹车的组成和工作原理的基础上,基于AMESim软件建立了液压盘式刹车系统的模型,对... 液压盘式刹车是当今石油钻机使用最广泛的制动系统,其工艺特性直接影响着钻井作业的安全性和经济性。为研究和评价液压盘式刹车的工艺特性,在分析液压盘式刹车的组成和工作原理的基础上,基于AMESim软件建立了液压盘式刹车系统的模型,对影响液压盘式刹车动态响应特性因素进行了仿真分析,并进行了试验研究。仿真和试验结果表明,基于AMESim建立的液压盘式刹车的数学模型是正确的,仿真分析直观、可靠,为石油钻机刹车系统的分析、优化以及刹车相关自动控制技术的开发提供了良好的平台。 展开更多
关键词 液压盘式刹车 工艺特性 AMESIM 数学模型 系统仿真
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钻机盘式刹车制动力矩特性的理论研究 被引量：8
8
作者 马青芳 樊启蕴 张嗣伟 《石油机械》 EI 北大核心 1998年第6期4-6,共3页
钻机绞车刹车系统的制动特性是合理设计和使用刹车装置的理论基础。从分析盘式刹车制动力矩与制动钳缸油压的关系、制动钳缸油压与司钻操作手柄转角的关系入手，分析了影响盘式刹车制动力矩的因素，推导出它们之间的函数关系。研究表明... 钻机绞车刹车系统的制动特性是合理设计和使用刹车装置的理论基础。从分析盘式刹车制动力矩与制动钳缸油压的关系、制动钳缸油压与司钻操作手柄转角的关系入手，分析了影响盘式刹车制动力矩的因素，推导出它们之间的函数关系。研究表明，盘式刹车制动时，制动力矩随时间的变化规律与盘式刹车本身的结构和几何尺寸、司钻的操作方式及司钻阀凸轮半径的分布规律有关。紧急制动时，可认为制动力矩是阶跃变化。 展开更多
关键词 钻机 盘式刹车 制动 力矩 特性 石油钻机
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石油钻机盘式刹车块材料的磨损机制研究 被引量：4
9
作者 王新华 张嗣伟 王德国 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期5-8,16,共5页
为提高深井石油钻机盘式刹车副的摩擦磨损性能和使用寿命,研制开发了一种性能优良的无石棉盘式刹车块摩擦材料,通过变温摩擦磨损性能实验,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDAX)对刹车块磨损表面的形貌及元素成分进行分析,揭示... 为提高深井石油钻机盘式刹车副的摩擦磨损性能和使用寿命,研制开发了一种性能优良的无石棉盘式刹车块摩擦材料,通过变温摩擦磨损性能实验,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDAX)对刹车块磨损表面的形貌及元素成分进行分析,揭示了刹车块材料的摩擦学行为和磨损机制。结果表明,在磨损初期,刹车盘摩擦表面硬质凸峰对刹车块表面进行犁削;随着摩擦温度的升高,摩擦表面开始软化和膨胀,同时出现了氧化磨损;在高温磨损阶段,刹车块摩擦表面受摩擦热的严重影响,产生明显的软化和塑性流动,抗剪切的能力变弱,粘着磨损增强,同时刹车块中粘结剂的热分解作用增强,使各组分因失去胶粘作用而脱落,有机纤维处于流动状态,并产生明显的拉拔、剪切以及有机物的碳化、氧化现象。此外,在摩擦过程中,有机物的热裂解、热氧化、碳化、环化等作用,使摩擦表面层留下洞穴或裂纹,从而产生疲劳磨损。 展开更多
关键词 盘式刹车 刹车块 摩擦材料 磨损机制 表面膜
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新型复合材料盘式刹车片的模态研究 被引量：6
10
作者 张扬 张力 +1 位作者 李四平 赵社戌 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第12期109-110,共2页
刹车片的固有频率对盘式制动器的减振降噪研究有着重要意义。对新型复合材料盘式刹车片和半金属盘式刹车片进行了自由模态和约束模态的对比分析,得到了固有频率等模态参数。从模态分析结果可以看出,在无约束和有约束两种情况下新型复合... 刹车片的固有频率对盘式制动器的减振降噪研究有着重要意义。对新型复合材料盘式刹车片和半金属盘式刹车片进行了自由模态和约束模态的对比分析,得到了固有频率等模态参数。从模态分析结果可以看出,在无约束和有约束两种情况下新型复合材料刹车片的固有频率均高于半金属刹车片,半金属刹车片的前四阶约束模态可能与制动噪声有关,而新型复合材料刹车片只有第一阶约束模态可能与制动噪声有关。新型摩擦材料具有高的比模量,材料性能明显优于半金属摩擦材料。 展开更多
关键词 盘式刹车片 模态分析 摩擦材料 比模量
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盘式刹车单片机控制自动送钻技术 被引量：3
11
作者 王德国 樊启蕴 薛长福 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2002年第3期22-24,共3页
在石油钻井过程中 ,使用自动送钻可显著提高钻进速度、延长钻头和钻柱寿命 ,降低钻井成本。在PZS - 1型盘式刹车自动送钻装置的基础上 ,用单片机控制盘式刹车实现自动送钻技术的研究 ,设计了一套盘式刹车单片机控制的自动送钻装置。经... 在石油钻井过程中 ,使用自动送钻可显著提高钻进速度、延长钻头和钻柱寿命 ,降低钻井成本。在PZS - 1型盘式刹车自动送钻装置的基础上 ,用单片机控制盘式刹车实现自动送钻技术的研究 ,设计了一套盘式刹车单片机控制的自动送钻装置。经闭环试验表明盘式刹车单片机控制自动送钻装置克服了PZS - 1型的不足 。 展开更多
关键词 自动送钻装置 单片机 盘式刹车 钻井 自动控制
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石油钻机盘式刹车制动系统 被引量：4
12
作者 樊启蕴 林立 +1 位作者 姜立国 王奎升 《石油机械》 北大核心 1999年第12期5-6,共2页
石油钻机配置盘式刹车制动系统的基本原则是制动系统工作可靠且具有良好的工艺特性。在此基础上,提出盘式刹车的刹车钳应由开式和闭式两种钳型组成,刹车制动系统由工作制动子系统、紧急制动子系统和驻车制动子系统组合而成,并指出制动... 石油钻机配置盘式刹车制动系统的基本原则是制动系统工作可靠且具有良好的工艺特性。在此基础上,提出盘式刹车的刹车钳应由开式和闭式两种钳型组成,刹车制动系统由工作制动子系统、紧急制动子系统和驻车制动子系统组合而成,并指出制动系统应具有制动能力储备、安全保障系统和备用系统。同时,分析了ZJ50钻机盘式刹车制动系统的主要特点。 展开更多
关键词 钻机 盘式刹车 制动系统 石油钻机
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钻机盘式刹车液压控制系统 被引量：4
13
作者 姚春东 刘明珍 祝桂波 《液压与气动》 北大核心 2001年第10期21-22,共2页
在石油钻机起升系统中使用盘式刹车 ,是国外 80年代兴起的一种新生事物。文章在介绍钻机盘式刹车工作特点的同时 ,着重分析了进口石油车装钻机盘式刹车控制系统的组成及工作原理 ,同时也介绍了液压刹车钳的制动原理。
关键词 盘式刹车 液压控制系统 工作原理 石油钻机
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液压盘式刹车在修井机中的应用 被引量：10
14
作者 陈金仪 鲍永庆 +2 位作者 苗玉坤 李培江 管明明 《石油矿场机械》 2007年第5期90-93,共4页
综述了液压盘式刹车的特点和研究现状,对其在修井机中的应用作了探讨。介绍了目前修井机绞车刹车系统的研制现状。液压盘式刹车与传统的带式刹车相比,前者的刹车力矩大、刹车敏感性高、易于操作、安全可靠、维护方便,已经广泛应用于钻... 综述了液压盘式刹车的特点和研究现状,对其在修井机中的应用作了探讨。介绍了目前修井机绞车刹车系统的研制现状。液压盘式刹车与传统的带式刹车相比,前者的刹车力矩大、刹车敏感性高、易于操作、安全可靠、维护方便,已经广泛应用于钻井绞车中,在修井绞车中的应用前景也非常广泛。 展开更多
关键词 液压盘式刹车 修井机 绞车 应用
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盘式刹车片的固有频率分析 被引量：4
15
作者 张扬 吴新丽 张力 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第1期14-15,96,共3页
对盘式刹车片的固有频率进行理论分析,并通过半金属刹车片和新型刹车片的计算实例对理论分析结果进行验证。从分析结果可以看出,摩擦材料的比模量对刹车片固有频率有重要影响,摩擦材料的比模量越高,盘式刹车片的各阶固有频率就越高。
关键词 盘式刹车片 固有频率 比模量 模态分析
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《石油钻机液压盘式刹车》标准技术分析 被引量：6
16
作者 王新忠 阎伟 +3 位作者 马俊江 范永康 邹刚 李国芳 《石油机械》 北大核心 2011年第4期72-74,共3页
液压盘式刹车作为石油钻机的关键装置,其质量的好坏直接关系到钻井作业能否安全实施。因此,急需制定一个高水平的石油钻机液压盘式刹车标准。阐述了将制动力矩确定为液压盘式刹车型号主参数的根据和技术内涵,确定了石油钻机液压盘式刹... 液压盘式刹车作为石油钻机的关键装置,其质量的好坏直接关系到钻井作业能否安全实施。因此,急需制定一个高水平的石油钻机液压盘式刹车标准。阐述了将制动力矩确定为液压盘式刹车型号主参数的根据和技术内涵,确定了石油钻机液压盘式刹车型号的表示方法。介绍了液压盘式刹车的制动方式、制动力矩的确定方法及制动力矩公式中载荷的取值方法,得到了SY/T6727—2008《石油钻机液压盘式刹车》标准的基本参数。 展开更多
关键词 石油钻机 液压盘式刹车 标准制订 技术分析
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石油钻机盘式刹车副材料及其筛选的试验研究 被引量：1
17
作者 王新华 张嗣伟 +1 位作者 樊启蕴 林立 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期46-48,共3页
开发性能优良的盘式刹车副摩擦材料是石油钻机盘式刹车技术中的一项技术关键。本文选用了５种刹车盘材料分别和２种刹车块材料对偶进行摩擦学特性试验，并对各刹车副的摩擦系数及其稳定系数和波动系数以及磨损率进行了分析。试验表明，... 开发性能优良的盘式刹车副摩擦材料是石油钻机盘式刹车技术中的一项技术关键。本文选用了５种刹车盘材料分别和２种刹车块材料对偶进行摩擦学特性试验，并对各刹车副的摩擦系数及其稳定系数和波动系数以及磨损率进行了分析。试验表明，Ｂ堆焊材料的摩擦磨损性能总体优于Ａ堆焊材料，Ｋ_２刹车块材料具有较好的摩擦学特性。刹车副 Ｐ２０，Ｂ／Ｋ２和 Ｐ３５，Ｂ／Ｋ２的摩擦磨损性能明显优于其它各刹车副材料，可作为初步优选的刹车副材料。 展开更多
关键词 盘式刹车 刹车副 材料筛选 试验研究 石油钻机
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聚砜酰胺纤维浆粕在摩阻材料中的应用一种新型耐高温盘式刹车片（W－92D）的研究 被引量：6
18
作者 顾澄中 施美玲 +1 位作者 林永渭 吴叙勤 《合成纤维工业》 CSCD 1994年第5期1-5,共5页
论述了聚砜酰胺纤维（ＰＳＦ）用于摩阻材料的开发应用研究。该制品具有良好的高温性能，稳定的摩擦系数和较低磨耗，能适应于各种苛刻条件制动要求。是一种有良好开发前景的无石棉摩阻材料。
关键词 浆粕 刹车片 聚砜酰胺纤维 耐高温 盘式刹车片
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双闭环液压盘式刹车自动化优化技术研究 被引量：2
19
作者 王瑜 林立 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期160-164,215,共5页
随着钻探要求的不断提高,液压盘式刹车的自动化技术得到了广泛的应用。响应特性和微调特性是液压盘式刹车工艺特性的两个重要方面,液压盘式刹车在制动时具有一定的延迟特性,压力的调节具有强烈的非线性。针对液压盘式刹车工艺的特点,提... 随着钻探要求的不断提高,液压盘式刹车的自动化技术得到了广泛的应用。响应特性和微调特性是液压盘式刹车工艺特性的两个重要方面,液压盘式刹车在制动时具有一定的延迟特性,压力的调节具有强烈的非线性。针对液压盘式刹车工艺的特点,提出了采用外环控制悬重、油压内环PID镇定的双闭环PID算法对其制动特性进行优化,使制动压力和悬重得到精确镇定,并将此技术应用到恒钻压自动送钻系统中。室内实验和现场试验结果表明:这种优化使基于液压盘式刹车的自动送钻系统达到了较好的应用效果,同时,室内实验还为自动送钻的现场试验提供了准备平台,也为其他刹车自动化技术的开发和优化提供了有效的参考。 展开更多
关键词 液压盘式刹车 制动特性 自动化 PID 优化策略
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石油钻机盘式刹车技术的新发展 被引量：12
20
作者 高向前 马青芳 《石油矿场机械》 2006年第3期92-94,共3页
液压盘式刹车装置能显著提高钻井作业能力和安全性,已得到广泛应用。文章综述了近期钻机盘式刹车的新技术,并提出了钻机盘式刹车的发展方向。
关键词 钻机 盘式刹车 新技术 电子控制 结构 设计
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