与传统的修井机相比,液压修井机有诸多优势,它改变了传统的修井机使用柴油机带动游车进行提升,大大的提高了工作效率,降低了工人劳动强度,还减轻了对环境的污染。本文在深入了解了国内外各种修井机的基础上,对液压修井机进行了深入的研究,结合实习课题设计了一种新型的多腔液压修井机。该新型多腔液压修井机是指采用立式差动液压缸搭配动定滑轮组带动钢丝绳提升管柱进行修井作业,多腔是指该立式差动液压缸改变了传统的双腔液压缸,采用四油缸液压缸,通过分别控制四油腔的进回油,达到液压缸提升时能根据负载大小对提升速度进行调整的目的,有效的提高了修井效率,降低了工人劳动强度。提升系统作为多腔液压修井机的核心部分,本文针对多腔液压修井机提升系统进行了设计,设计内容包括四个方面:机械结构设计、液压控制系统设计与仿真验证、关键零部件的有限元分析与整体模态分析。首先对各类修井机的发展和应用现状进行分析研究,对相关资料和数据进行整理,主要了解液压修井机的结构特点以及控制过程。根据设计要求,完成多腔液压修井机的整体结构方案,完成提升系统的结构设计方案,利用CAD软件绘制了其二维图,用Solidworks完成提升系统的三维模型,并对提升系统的工作原理进行详细的介绍、工作中受载荷类型进行了分析以及提升系统相关参数的确定。其次完成多腔液压修井机提升系统的液压控制系统的设计,实现根据负载大小对提升速度进行调整的设计要求,并且对液压控制系统的液压元件进行选型,利用Amesim软件对设计的液压控制系统进行仿真验证,得到提升油缸活塞杆提升位移和提升速度与时间的曲线,为现场试验提供相应的理论依据。第三,运用静力学分析方法,选取多腔液压修井机提升系统的关键部件——天车、拉杆和变幅油缸与提升油缸铰接的销轴在各自的极端工况、最大作用力下进行了强度分析,观察零件的变形和应力情况,对提升油缸缸进行了稳定性分析。为提升系统元件的安全和可靠性提供了依据。最后对模态分析进行了介绍,利用ANSYS对多腔液压修井机提升系统进行了模态仿真研究,计算得到其前十阶频率值以及前五阶振型,所以在实际作业时应避开这些频率值,防止出现共振,为实际修井作业起到指导意义。