钻柱自动传送是实现海洋平台钻井自动化的重要组成部分,相关技术的研究和应用在国外已进行多年且已应用到现场生产中,国内在这方面的研究和应用则较少。针对目前我国海洋深水钻井的需要,必须加大对钻柱自动传送系统的研究力度。本课题主要任务是通过分析和研究现有钻柱自动传送系统的结构和工作原理,设计一套适用海洋深水钻井平台的钻柱自动传送系统,旨在提高钻井作业效率,降低工作的劳动强度。本论文主要完成了以下几个方面的工作:通过整理和分析钻柱自动传送技术的相关资料,了解国内外相关技术的发展现状,分析自动传送系统的结构布局和工作原理,完成初步系统设计方案。通过对钻柱自动传送系统功能需求的分析,进行钻柱自动传送系统的详细方案设计,包括系统原理设计、总体布局设计以及具体结构设计。利用三维建模软件对系统各执行机构进行具体结构设计,对整个系统进行运动干涉模拟等分析,确保整个系统设计的合理性。对系统进行运动学和动力学分析,获取系统运行过程中的载荷及相关运动学参数变化规律,作为机构设计的参数依据。利用有限元分析软件对系统关键部件进行强度校核和稳定性分析计算,保证系统运行安全可靠。根据各执行机构的工况要求设计系统液压控制回路,通过分析计算和动力学分析所得结果完成相关液压元件的参数计算,并完成液压元件的选型。