我国现有的修井设备大多还停留在以人工操作为主的阶段,这种作业方式劳动强度大,并伴有危险因素。因此要设计一种自动作业系统在现在来说是非常必要的。本文所设计的车载式修井机作业系统是车载修井机的主要承重系统与作业系统,主要由桁架、链轮支架、吊卡系统、卡瓦系统、防喷器、井架系统等几大部分组成。在收集和分析了国内外现有的修井机的发展以后,设计了车载修井机作业系统中的几个重要系统。本文主要利用SolidWorks软件针对组成作业系统的几大部分进行三维建模,并进行装配,完成作业系统虚拟样机的建立。然后根据所设计的桁架方案建立桁架的有限元模型,利用《简明建筑结构设计手册》中的规定计算出桁架三个受风面的风载荷,运用有限元软件分别对桁架的受风面进行静力学分析,得到各个受风面的应力与位移变化云图,并进行整体校核。最后利用《钢结构建筑设计规范》(AISC-360-05)中的规定分别对桁架受力最大的4号、74号、8号单元进行单独校核。本文利用有限元方法对桁架本身进行模态分析与屈曲分析,通过模态分析找到了桁架结构的固有频率与基本振型,找出了桁架的薄弱环节,并且可以避免作业时发生共振。屈曲分析后得到桁架的临界载荷,根据数据对比得出桁架的轴向载荷小于临界载荷,为安全使用桁架提供了依据。最后对车载修井机作业系统进行运动仿真,运用运动仿真软件对作业系统的起升过程进行运动分析,得出桁架与井架连接处9点与10点的力随角度变化而变化的曲线,为作业系统的结构设计与改进提供了进一步的依据。