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作者：马亚超;赵海全;杨学军;黄志强;
单位：西南石油大学机电工程学院;西南石油大学石油天然气装备教育部重点实验室;
摘要：油气资源勘探逐渐由汽油或柴油驱动向电力驱动发展，但传统的山地物探电动钻机在工作时振动大，严重影响了电动钻机工作稳定性。基于此，以山地物探电动钻机为研究对象，采用有限元仿真分析与试验相结合的方法，开展了电动钻机振动稳定性分析及结构优化。仿真结果表明，优化前电动钻机的第7、8、9阶固有频率均处于共振范围内，最大振动位移处于桅杆上，且沿X轴方向最大位移为5.9 mm，严重影响钻机的稳定性。对钻机的减速器类型、底座结构和拉杆位置进行优化后，钻机的最大固有频率较优化前降低22.6%，均避开了共振范围，且X轴方向最大振动位移为2.9 mm，较钻机优化前降低50.8%。现场试验表明，工作稳定后钻机的转矩在670 N·m上下小幅度波动，桅杆在X、Y、Z方向振动加速度分别在±0.37、±0.25、±0.04 m/s~2范围内波动，钻机正常工作时不发生共振。研究工作解决了山地物探电动钻机工作时的共振问题，可为绿色高效的油气勘探装备的研发提供参考。
关键词：山地物探电动钻机;;振动;;模态分析;;谐响应分析;;结构优化
基金资助：国家自然科学基金项目(51904263)~~
