【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钻探设备，尤其涉及一种指向机构及其设计方法、装置、存储介质。
技术介绍
1、对于钻机钻探设备，为了使得钻机能够适应更多的作业工况，拓宽钻探施工的范围，钻机在钻进作业开始前需要首先调整机身的高度以及其与水平面的夹角，以满足孔口位置和倾角的设计要求。
2、传统的回转钻进式的水平钻机通常采用双支点双油缸对顶的结构实现高度与角度的调整。由于连续管钻机中部需要通过连续管，且其负责推进的注入头相对于机身并无位移，因此传统的应用于水平钻机的位移调整结构并不能很好地适用于连续管钻机，而现有的对于连续管钻机的位移调节装置的调节能力较为局限，难以应对较为复杂的工况，且难以在不大幅增加设备成本的前提下，有效提高装置的结构强度。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种指向机构的设计方法，旨在解决传统的应用于水平钻机的位移调整结构并不能很好地适用于连续管钻机，而现有的对于连续管钻机的位移调节装置的调节能力较为局限，难以应对较为复杂的工况，且难以在不大幅增加设备成本的前提下，有效提高装置的结构强度的问题。
2、本申请实施例是这样实现的，一种指向机构的设计方法，所述指向机构的设计方法包括以下步骤：构建指向机构模型，所述指向机构模型中的组件至少包括第一伸缩杆、第二伸缩杆、主支撑臂以及指向框；所述第一伸缩杆的一端与主支撑臂连接，另一端与指向机构的基座连接；所述主支撑臂一端与指向机构的基座连接，另一端与所述指向框连接；所述第二伸缩杆一端与所述主支撑臂连接，另一端与所述指
3、本申请实施例的另一目的在于，提供一种指向机构的设计装置，所述指向机构的设计装置包括：指向机构模型构建模块，用于构建指向机构模型，所述指向机构模型中的组件至少包括第一伸缩杆、第二伸缩杆、主支撑臂以及指向框；所述第一伸缩杆的一端与主支撑臂连接，另一端与指向机构的基座连接；所述主支撑臂一端与指向机构的基座连接，另一端与所述指向框连接；所述第二伸缩杆一端与所述主支撑臂连接，另一端与所述指向框连接；初始元件参数和初始连接关系参数获取模块，用于获取表征零件模型尺寸的初始元件参数和表征零件模型之间连接关系和/或连接位置的初始连接关系参数；动力学模型构建模块，用于构建全局坐标系，并基于所述初始元件参数、初始连接关系参数，对全部所述零件模型分别定义其在全局坐标系中各自的几何信息、拓扑信息以及力学信息；基于全部零件的所述几何信息、拓扑信息以及力学信息，构建指向机构的动力学模型；仿真优化模块，用于获取指向机构的工况性能需求，基于所述工况性能需求对所述动力学模型进行仿真和优化。
4、本申请实施例的另一目的在于，提供一种计算机可读存储介质所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的一种指向机构的设计方法的步骤。
5、本申请实施例的另一目的在于，提供一种指向机构，所述指向机构基于如上所述的一种指向机构的设计方法获得。
6、本申请实施例提供的一种指向机构的设计方法，能够利用单支点两俯仰自由度的方式连接车身与注入头，使得钻机注入头具有大倾角范围内的变化功能，适应更多的作业工况，还能够根据实际工况需求，对指向机构的结构进行优化设计，在现有的硬件状况下获得更高的最大载荷。
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1.一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述指向机构的设计方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述指向机构模型中的组件之间的位置关系满足：
3.根据权利要求1所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述指向机构模型中的组件之间的位置关系还满足：
4.根据权利要求1所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述获取指向机构的工况性能需求，基于所述工况性能需求对所述动力学模型进行优化的方法为：
5.根据权利要求3所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述基于所述工况性能需求，改变所述第一伸缩杆与所述主支撑臂的连接点位置，和第二伸缩杆与所述主支撑臂的连接点位置，使得所述第一液压杆在工作长度范围内的最大推力值最小的方法为：
6.根据权利要求1所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述主支撑臂、指向框、第一伸缩杆、第二伸缩杆的姿态，以及指向框位置、第一伸缩杆位置参数，均由所述指向框高度和指向框角度确定，其满足的关系式为：
7.根据权利要求1所述的一种指向机构的设计方
8.一种指向机构的设计装置，其特征在于，所述指向机构的设计装置包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行权利要求1至7中任一项权利要求所述的一种指向机构的设计方法的步骤。
10.一种指向机构，其特征在于，所述指向机构基于权利要求1-7中任意一项权利要求所述的一种指向机构的设计方法获得。
...【技术特征摘要】
1.一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述指向机构的设计方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述指向机构模型中的组件之间的位置关系满足：
3.根据权利要求1所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述指向机构模型中的组件之间的位置关系还满足：
4.根据权利要求1所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述获取指向机构的工况性能需求，基于所述工况性能需求对所述动力学模型进行优化的方法为：
5.根据权利要求3所述的一种指向机构的设计方法，其特征在于，所述基于所述工况性能需求，改变所述第一伸缩杆与所述主支撑臂的连接点位置，和第二伸缩杆与所述主支撑臂的连接点位置，使得所述第一液压杆在工作长度范围内的最大推力值最小的方法为：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：陈家琦，石岩峰，曹小明，
申请(专利权)人：北京国钻技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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