摘要

油田管柱排放作业劳动强度大、重复性强,钻台机械手能够实现管柱在操作平台和排放架之间的移送操作,可有效提高作业效率,降低劳动强度。针对大臂旋转移送型钻台机械手,从结构优化设计角度,开展其立柱总成的轻量化设计工作。综合应用参数化设计、灵敏度分析、NSGA-Ⅱ等方法,对立柱总成的结构尺寸进行了优化设计。研究发现:后部支撑钢板的厚度对结构的变形及应力响应影响最大,结构变形及应力随着其厚度的增加而显著降低,厚度增加到15mm时,结构的性能趋于最优状态。通过轻量化设计,实现立柱总成减重27.19%的同时,提高了立柱总成的力学性能,为钻台机械手的技术开发提供了理论支撑。