【正文】 及軸單向旋轉(zhuǎn)，做彎扭合成強度校核計算，由《機械設(shè)計》知：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取= （337）式中：—軸的計算應(yīng)力，MPa； M—軸所受的彎矩，N 液壓馬達選擇 液壓馬達功率功率傳遞路徑齒輪組為開式傳動，則根據(jù)功率傳遞路徑功率滿足 (338)–齒輪嚙合效率。碳纖維桿受力分析如下: Fn= (339)Fn–托板壓力；c–移動過程摩擦力系數(shù)，； f1–夾持塊對碳纖維桿的摩擦力；fm–夾持塊與碳纖維桿的靜摩擦力系數(shù)，取m=； S–；代入得為減小液壓缸工作壓力，并考慮托板穩(wěn)定性，可選擇2個液壓缸，則每個液壓缸工作壓力Fm=120kN。下降作業(yè)時，靠近碳纖維桿一側(cè)為松邊，另一側(cè)為緊邊，此時夾持塊運動是由鏈條通過兩個鏈輪拉動的，若不張緊，主動鏈輪與托板間鏈條也易形成堆積，產(chǎn)生卡死現(xiàn)象。圖3–10 張緊鏈輪分析–鏈條拉力；–鏈條拉力合力，亦即張緊缸所受壓力 (3–40)–鏈條拉力， ； –張緊時鏈條與液壓缸軸線的夾角，取=300；–考慮摩擦的計算系數(shù)，一般取=~，本設(shè)計取= ； S–安全系數(shù)，；則： =顯然，張緊液壓缸滿足要求 夾持塊支架設(shè)計夾持塊裝置是夾持裝置的重要組成部分，夾持塊固定在三排鏈中間的鏈軸上，為保持夾持塊工作的穩(wěn)定，將其固定在兩根軸上。軸承采用深溝球軸承6204 GB/T 276–1994。其是當今耐磨性能很好，較優(yōu)越的耐磨材料。同時我們考慮到井口兩側(cè)的倒車積累誤差及一定的安全系數(shù)，我們認為：在靠近井口的倒車過程中。以致注入器單元無法進行作業(yè)。介紹一下本裝置向井口中下入抽油桿的過程：首先向井中下入碳纖維抽油桿并且碳纖維抽油桿的下端接有長為300~600m、直徑為Φ22mm～Φ25mm的加重鋼桿。特別是當碳纖維抽油桿與光桿的接頭通過起桿纏繞器單元注入井中時，起桿纏繞器單元的兩側(cè)鏈條上的夾緊壓塊之間的距離最少為45mm。 碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車下放作業(yè)的平衡設(shè)計四點支撐工作平臺的X軸、Y軸是根據(jù)水平傾角傳感器的安裝位置確定工作平臺面上互相垂直的2個軸。由于四點支撐的工作平臺是一剛性結(jié)構(gòu)，其平衡處于靜不定狀態(tài)，多點調(diào)節(jié)時每個撐腿的位移、速度均不相同，4條撐腿的運動相互制約，具體控制算法難以實現(xiàn)，而且由于每個撐腿的受力不一致而容易發(fā)生伺服電動機過載。夾持裝置的縱向和橫向的導(dǎo)軌穩(wěn)固的焊接在作業(yè)車上。1）通過力學模型的分析，當碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車在起下作業(yè)時，其四周的樁腿都承受一定的壓力，則由上分析知：此時作業(yè)車不會發(fā)生傾翻，即作業(yè)車會依靠其四周的液壓樁腿保持自身的平衡。經(jīng)濟性評價碳纖維抽油桿與常規(guī)抽油桿相比，具備許多優(yōu)良特性，它具有傳統(tǒng)抽油桿所不具有的特性，大大提高了采油量，增加了經(jīng)濟效益，這就使得碳纖維抽油桿作業(yè)車起下夾持裝置有了一定的必要性。隨著碳纖維抽油桿的價格的下降，相信在未來這種裝置將會廣泛應(yīng)用在各個油田上。2）此次設(shè)計的碳纖維連續(xù)抽油桿夾持裝置采用液壓馬達作為動力控制是一種理想的選擇，本次設(shè)計中采用液壓馬達，工程液壓缸，采用液壓控制充分考慮了各方面的工況和環(huán)境條件。等等這些也在很大程度上的減少了設(shè)備制造的成本。 Joseph Hriscu， Life and Usage of CT Strings by HighPerformance Spoolable Connector[C].in：IPTC 12256，2010：3–5.[11] 彭勇，顧雪林，[J].石油機械，2005，33（10），7678.[12] 薛國鋒，[J].石油天然氣學報（江漢石學院學報），2008，30（3）391392.[13] 李穎，孫希慶，孟光玉，[J].石油機械，2003，31(3)：4243，53.[14] 彭勇，閆文輝，顧雪林，[J].鉆采工藝，2006，29(4)：8182.[15] [J].北京化工大學學報，2003，30（4）：5559.[16] 朱波，蔡華蘇，[J].石油機械，2003，31 (1)：2931.[17] [J]，2004，33（2）：7778.[18] 任國富，張華光，付鋼旦，[J].石油礦場機械，2009，38（2）：9799. [19] 張士誠，李亭，[J].石油礦場機械，2004，33（增刊）：1416. 　　[20] 高紀念，朱小平，劉崇利，[J].西安石油學院學報，1999，14（2）：38,40,45.[21] [J].寶鋼技術(shù)，2007，2：2629.[22] 牛云峰，孫建榮，[J].專用汽車，：2627.[23] [J].石油機械，2006，34（1）：16.[24] 程元林，彭勇，閆文輝，[J].鉆采工藝，2006，29 (3)：6365.[25] 朱小平，高紀念，張銅墓. 連續(xù)油管注人器結(jié)構(gòu)設(shè)計及載荷分析[J].鉆采工藝，1999，22（4）：3843. [26] 閆文輝，程元林，彭勇，[J].石油機械，2006，34（9）：2024.[27] 王三民，《機械設(shè)計計算手冊》[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.[28] 蔡春源，《新編機械設(shè)計手冊》[M].遼寧：遼寧科學技術(shù)出版社，1993.[29] 周開勤，《機械零件手冊》[M].：高等教育出版社，2001.[30] 檀朝東，張嗣偉，鋼絲繩抽油桿抽油系統(tǒng)的理論體系研究綜述[J].石油礦場機械，2002，31（6）：47.[31] 周繼華，司劍，王仁海，.[P]中國專利：,2008625.[32] 王志國，姜涌，.[P]中國專利：，2009826.。本次畢業(yè)設(shè)計的工程制圖環(huán)節(jié)使我的CAD制圖能力得到了增強，同時對我的工程思維能力、專業(yè)素質(zhì)及與人合作、溝通的能力得到了增強。其主要動力設(shè)備如液壓馬達、液壓缸均采用國內(nèi)生產(chǎn)的工程液壓馬達和液壓缸。 通過做這次設(shè)計讓我知道了許多關(guān)于碳纖維抽油桿作業(yè)車起下夾持裝置： 1）碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車是一種集氣、液、電一體化，自動化程度高，高效的碳纖維連續(xù)抽油桿專用作業(yè)設(shè)備。本設(shè)計針對碳纖維桿的特點將纏繞式起下改進為夾緊摩擦式起下，解決了纏繞盤驅(qū)動扭矩過大的問題，同時大大改善了碳纖維桿在起下過程中的受力狀態(tài)，其主要特點是：起下載荷能力大，起下作業(yè)時桿柱受力狀況改善，桿柱纏繞盤負載扭矩大幅降低，作業(yè)過程自動化程度高、速度快，設(shè)備對井場環(huán)境的適應(yīng)性強，易損件少，便于維修，兼顧桿的運輸和作業(yè)兩項功能，減少設(shè)備投資，持續(xù)作業(yè)時間長，大大提高了該裝置的工作效率和經(jīng)濟性。2）通過力學模型的分析，當碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車在起下作業(yè)時，其四周的液壓樁腿出現(xiàn)壓力為0或者負壓力，則由上分析知：此時作業(yè)車會發(fā)生傾翻，即作業(yè)車會出現(xiàn)不平衡，此時需設(shè)計作業(yè)車的輔助平衡方案，例如可通過在出現(xiàn)壓力為0或者負壓力的作業(yè)車液壓樁腿處加平衡重物，或者在其相反面設(shè)計可行的支撐，或者可以通過重新優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局和方案，完成作業(yè)車的平衡設(shè)計。作業(yè)車和本夾持裝置的縱、橫向?qū)к壏€(wěn)固的焊接在一起，這樣就使夾持裝置的縱、橫向?qū)к壓妥鳂I(yè)車及作業(yè)車四周的液壓樁腿剛性的固連在一起，因此在進行其的平衡分析時，可將本夾持裝置與作業(yè)車四周的液壓樁腿視為一剛性體，建立力學模型來進行平衡分析。調(diào)平過程中調(diào)節(jié)的是4點的相對高度，為了有效消除伺服傳動系統(tǒng)的反向間隙和死區(qū)影響，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度，具體調(diào)節(jié)過程中采用向最高點看齊的方法，即保持相對最高點不同,把低點調(diào)高，這樣工作臺就只做上升運動，穩(wěn)定可靠性好。調(diào)節(jié)1個平面到水平狀態(tài)的過程可以有單向調(diào)節(jié)和多點調(diào)節(jié)2種方案。否則無法實現(xiàn)既能夠夾緊碳纖維抽油桿，又能讓碳纖維抽油桿與光桿的接頭通過注入器單元，這一工作要求。需要注意的是：在向井中下入桿件的時候（包括加重桿、碳纖維連續(xù)抽油桿和光桿桿段），注入器單元的夾緊塊都必須牢牢的夾緊桿件。根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場所反饋來的情況，井口的障礙區(qū)可以控制在以井口A為圓心、。所以根據(jù)此條件，在本設(shè)計中。圖312 起桿纏繞器橫縱位移示意圖 橫向位移由于起桿纏繞器單元布置在作業(yè)車的車尾，因此只有通過倒車才能夠使注入器單元C逐漸靠近井口A。當兩個裝置完全配合時，夾持塊支架上的開口與夾持塊上支架的開口對準，然后拿銷釘固定起來，來確保夾持塊與夾持塊支架之間的配合。其與中部通過六角頭螺栓連接，螺栓規(guī)格GB/T 5783 M616。 代入得72kN參考榆次華意液壓有限公司YHG1系列冶金設(shè)備液壓缸。由上知液壓缸工作參數(shù) Fm=144 kN，s==100mmG：工作載荷 f1：夾持塊對碳纖維桿的摩擦力 Fn：托板壓力圖39 碳纖維桿分析參考榆次華意液壓有限公司YHG1系列冶金設(shè)備液壓缸。碳纖維桿v= (~) m/s 鏈輪轉(zhuǎn)速v= (~) r/min3號齒輪n1=n3=(~) r/min 2號齒輪n2=(~) r/min其中液壓馬達與2號主動齒輪轉(zhuǎn)速相同，則n0=n2=(~) r/min 液壓馬達扭矩= —輸入轉(zhuǎn)矩，即液壓馬達轉(zhuǎn)矩； —輸出轉(zhuǎn)矩，即2號輪轉(zhuǎn)矩。mm； W—軸的抗彎截面系數(shù)，mm； —對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力； 由《機械設(shè)計》表151根據(jù)所采用鍵的類型知： 前已選擇軸的材料為45Cr鋼，調(diào)質(zhì)處理，由《機械設(shè)計》表15–1查得=70MPa。m 圖37 鏈輪軸的載荷分析圖圖38 主動小齒輪與大齒輪受力圖從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩和扭矩圖中可以看出C是危險截面。mN各值計算如下：–齒輪切向力，–齒輪徑向力，取嚙合角，tan20=由于齒輪布置位置原因，要將這兩個力在水平和豎直方向分解，如圖3–8所示。 軸受力分析簡圖力分析如圖36所示，從水平和垂直方向分析力矩，再進行合成求總力矩。d=100mm，bf3=，查《機械設(shè)計》表6–1選鍵2816，L=110mm，強度條件為p=