【正文】
重新設(shè)計如下: 重選 則 曲度系數(shù):彈簧絲直徑: 取 彈簧中徑: 彈簧內(nèi)徑: 彈簧外徑: 彈簧節(jié)距: 彈簧工作圈數(shù): 取 彈簧自由長度: 取 7)驗算穩(wěn)定性:細(xì)長比 符合兩端固定彈簧的選擇標(biāo)準(zhǔn),故不需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。下面著重就針對這些問題進(jìn)行論述。當(dāng)檢測探頭過渡到鉆桿加厚區(qū)時,浮動彈簧被壓縮,帶動探頭下移,實現(xiàn)對鉆桿大徑的順利檢測。下面壓板由螺釘連接,實現(xiàn)探頭結(jié)構(gòu)的完整性和密封性,為防止傳感器與油污或是泥漿接觸發(fā)生短路,傳感器用密封膠封死在殼體內(nèi)。但方案二中彈簧布置在軸向,探頭在變徑區(qū)移動時促使四連桿發(fā)生形變,彈簧連接部位雖然會隨連桿轉(zhuǎn)動而改變方向,但由于彈簧軸向與垂直方向會存在一定的夾角,容易造成彈簧的扭彎變形,影響探頭回彈準(zhǔn)確性和及時性并且影響彈簧的使用壽命。這種結(jié)構(gòu)的工作原理是:檢測探頭的連接部分采用四連桿機構(gòu),當(dāng)檢測鉆桿的桿體部分時,四連桿處于矩形狀態(tài),如下圖上面部分所示,當(dāng)檢測鉆桿的加厚端時,由于鉆桿直徑加大,需要大的檢測空間,在四連桿連接鉸鏈的作用下四連桿發(fā)生相應(yīng)的變形,隨即變成如圖下面部分所示的平行四邊形結(jié)構(gòu),檢測探頭隨之向外移動,檢測探頭距鉆桿中心線的距離由a增大到b,實現(xiàn)了對鉆桿大徑區(qū)的有效檢測。鉆桿檢測前要先進(jìn)行磁化,每個檢測探頭兩端分別設(shè)計安裝有一個永磁體,利用永磁體對鉆桿進(jìn)行磁化。1975 年, Hwang 和Lord 采用有限元方法對漏磁場進(jìn)行分析, 首次把材料內(nèi)部場強和磁導(dǎo)率與漏磁場幅值聯(lián)系起來。 國外發(fā)展現(xiàn)狀國外對漏磁檢測技術(shù)的研究很早, Zuschlug[1] 于1933 年首先提出應(yīng)用磁敏傳感器測量漏磁場的思想, 但直至 1947年 Hastings 設(shè)計了第一套漏磁檢測系統(tǒng), 漏磁檢測才開始受到普遍的承認(rèn)。國內(nèi)研究漏磁檢測技術(shù)的高校主要有清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、上海交通大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)等。 實現(xiàn)鉆桿的有效磁化 鉆桿(鐵磁性材料)在外加磁場的作用下被磁化,當(dāng)有缺陷時,由于材料中缺陷的磁導(dǎo)率比鐵磁性材料本身小,致使磁力線發(fā)生彎曲,并具有一部分磁力線泄漏出材料表面,通過檢測該泄漏磁場,就能有效地檢測出缺陷的存在,從而檢測分析石油鉆桿的疲勞損壞情況。利用彈簧的伸縮性來保證儀器的順利移動,從而保證檢測順利進(jìn)行。 鉆桿的磁化問題這里在每個探頭上設(shè)計了兩個永磁體對稱分布在檢測探頭的傳感器的兩邊,相距140mm。漏磁檢測,可以彌補傳統(tǒng)檢測方法的不足針對石油鉆桿運用漏磁檢測技術(shù)對其進(jìn)行檢測,對其方法的運用進(jìn)行探討,為提高石油鉆桿使用效率,掌握其質(zhì)量狀況,減少鉆井事故發(fā)生,從而提高整體經(jīng)濟(jì)效益具有十分積極的意義。s examination work.[Keywords]: Drill pipe ,Leakage examination ,Machine design XI 畢業(yè)設(shè)計正文主體畢業(yè)設(shè)計正文主體本課題來源于生產(chǎn)實踐; 石油鉆桿在油田鉆井工程中,是地面旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)與鉆鋌、鉆頭連接的主要部件,通過它們達(dá)到轉(zhuǎn)盤帶動鉆頭旋轉(zhuǎn),大鉤帶動鉆頭升降,泥漿送到井底形成循環(huán),從而實現(xiàn)鉆頭破碎巖層并連續(xù)鉆進(jìn)。s crack detection machine, may examine the existence flaw effectively the drilling tool, reduces the accident potential. The drill rod belongs to the thin walled tube, withstands the axial force, the bending moment, the centrifugal force, the torsion force as well as the moving load function in the well drilling process, the operating mode condition is extremely bad. Specially the deep well, the slant hole, in the drill rod the small flaw possibly causes the mine shaft drilling tool accident. Along with the well drilling technology39。隨著鉆井技術(shù)的不斷發(fā)展,為提高機械鉆速,井下動力鉆具的使用增多,鉆柱轉(zhuǎn)速提高,對鉆桿質(zhì)量的要求也越來越高。七、工作的主要進(jìn)度與時間安排(工作量計算817周,共10周)NO.主要工作周次安排具體時間備注1選題及準(zhǔn)備第 6 周集中選題2外文翻譯第89周3開題報告資料檢索,調(diào)研第10周4畢業(yè)設(shè)計第1117周第13周期中檢查5論文審查評閱,答辯下學(xué)期2008年6月上、中旬資料裝訂指導(dǎo)教師審查意見評閱教師評語答辯會議記錄鉆桿漏磁檢測機械部分設(shè)計摘要學(xué)生所在系部: 機械系 指導(dǎo)老師所在單位:長江大學(xué)學(xué)生: 陳明亮 指導(dǎo)老師: 楊雄 [摘 要]:常見的井下鉆具事故多是由于疏于檢測致使有嚴(yán)重缺陷的鉆具下井造成的。如圖4所示,探頭芯由2個關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸通過連接桿連接在裝有浮動彈簧的浮動臂上,可以產(chǎn)生2個轉(zhuǎn)動,一個移動自由度浮動,中間通過另一矯正彈簧來對其姿態(tài)進(jìn)行對中復(fù)位,以實現(xiàn)在具有3個自由度的同時還能進(jìn)行姿態(tài)矯正。檢測探頭由驅(qū)動裝置驅(qū)動沿著被測鉆桿軸向移動對其進(jìn)行全面掃查檢測,驅(qū)動支撐滾輪內(nèi)置式懸掛安裝,這樣使得探頭儀沿被測鉆桿軸向跨度小,從而使得移動檢測探頭儀能夠到達(dá)被測鉆桿端部極限位,減小了檢測盲區(qū)。五、主要研究內(nèi)容需重點研究的關(guān)鍵問題及解決思路漏磁檢測調(diào)節(jié)部分的設(shè)計:針對變徑鉆桿直徑不同的特點,設(shè)計了移動檢測探頭儀,其結(jié)構(gòu)如圖3 。 清華大學(xué)的李路明、黃松齡等研究了管道的漏磁探傷, 鐵鑄件的漏磁探傷方法[7], 采用有限元分析法研究永磁體幾何參數(shù)對管道磁化效果的影響[8] , 分析漏磁探傷中各種量之間的數(shù)值關(guān)系, 如表面裂紋寬度對漏磁場Y分量影響的問題。國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國從90年代初對漏磁檢測技術(shù)進(jìn)行了研究, 其總體技術(shù)水平落后于歐美等發(fā)達(dá)國家。對于缺陷漏磁場的計算始于1966年, Shcherbin 和 Zatsepin 兩人采用磁偶極子模型計算表面開口的無限長裂紋。三、閱讀的主要參考文獻(xiàn)及資料名稱 [1] C. Edwards and S. B. Palaer The p rod magnetization method of magnetic particle inspect ion 25 p 305 British NDT 1983[2] D. L. Atherton, Finite element calculations and puter measurements of magnetic flux leakage patterns for pits. 30 (2) p 159 British Journal of NDT 1988[3] D. L. Atherton, Magnetic inspect ion is key to ensuring safe pipelines, 87 (8) Oil and Gas Journals[4] C. Edwards and S. B. Palaer, The p rod magnetization method of magnetic particle inspect ion, 25, p 305 British NDT 1983[5] 沈功田 中國無損檢測進(jìn)展 NDT 無損檢測 中國 世界 2005 (2)[6] 劉志平 康宜華 武新軍等 儲罐底板漏磁檢測傳感器設(shè)計 無損檢測 2004 26 (12) : 612~615[7] 李路明 黃松齡 李振星等 鑄鐵件的漏磁檢測方法 清華大學(xué)學(xué)報 2002 42 (4) : 474~476[8] 黃松齡 管道磁化的有限元優(yōu)化設(shè)計 清華大學(xué)學(xué)報 2000 40 (2) : 67~69[9] 李路明 黃松齡 施克仁 漏磁檢測的交直流磁化問題 清華大學(xué)學(xué)報 2002 42 (2) :154~156[10] 楊理踐 馬鳳銘 高松巍 管道漏磁在線檢測系統(tǒng)的研究 儀器儀表學(xué)報 2004 (8)[11] 楊理踐 李松松 王玉梅等 小波包在管道漏磁信號分析中的應(yīng)用 儀器儀表學(xué)報 2002 [12] 何輔云 漏磁探傷中多路缺陷信號的滑環(huán)傳送方法 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版) 1998