【正文】 地位。 七、工作的主要進度與 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，調研 第 10 周 4 畢業(yè)設計 第 1117 周 第 13 周 期中檢查 5 論文審查 評閱，答辯 下學期 20xx 年 6 月 上、中旬 資料裝訂 第 6 頁 ( 共 28 頁 ) 指導教師審查意見 評閱教師評語 答辯會議記錄 畢業(yè)設計正文主體 第 7 頁 ( 共 28 頁 ) 鉆桿漏磁檢測機械部分設計 摘要 學 生所在系部 ： 機械系 指導老師所在單位 ： 長江大學 學生 ： 陳明亮 指導老師 ： 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重缺陷的鉆具下井造成的。檢測探頭由驅動裝置驅動沿著被測鉆桿軸向移動對其進行全面掃查檢測，驅動支撐滾輪內置式懸掛安裝 ,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被測鉆桿端部極限位 ,減小了檢測盲區(qū)。 清華大學的李路明、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)值關系 , 如表面裂紋寬度對漏磁場 Y 分量影響的問題 。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。在工業(yè)上實用探傷設備的開發(fā)制造還剛剛起步 , 而隨著質量控制技術的發(fā)展與進步我國對于漏磁探傷設備的市場需求將越來越大。目錄 長江大學工程技術學院 畢 業(yè) 設 計 題 目 名 稱 鉆桿漏磁檢測機械部分設計 題 目 類 別 畢業(yè)論文 學 院（系） 機械系 專 業(yè) 班 級 機械 0701 開題報告日期 20xx 年 10 月 30 日 一、題目來源及題目類別 題目名稱 : 鉆桿漏磁檢測機械部分設計 題目來源 : 生產實際 畢業(yè)設計正文主體 第 1 頁 ( 共 28 頁 ) 題目類別 : 畢業(yè)論文 二、研究目的和意義 石油鉆具在鉆井作業(yè)中 ,要承受拉、扭、壓 彎等多種載荷作用 ,同時受到泥漿的沖刷和腐蝕 ,服役條件十分苛刻。該方法具有探頭結構簡單、易于實現(xiàn)自動化、無污染、檢測靈敏度高、不需要耦合劑、檢測時一般不需要對表面進行清洗處理、可以實現(xiàn)缺陷的初步量化等特點。 1973 年 , 英國天然氣公司采用漏磁 法對其所管轄的一條直徑為 600 mm 的天然氣管道的管壁腐蝕減薄狀況進行了在役檢測 , 首次引入了定量分析方法。其中華中科技大學的楊叔子、康宜華、武新軍等 , 在儲罐底板漏磁檢測研究 [6]和管道漏 磁無損檢測傳感器的研制、鋼絲繩的漏磁檢測等方面進行了大量的實驗研究工作 , 利用 ANSYS 軟件分析了傳感器勵磁裝置的參數(shù)對鋼板局部磁化的影響 , 設計了相應的漏磁檢測傳感器等 。檢測探頭靴組件上安裝有多自由度浮動的檢測探頭芯 ,具有對鉆桿加厚過渡區(qū)與桿體交界變徑區(qū)域檢測的適應性 ,用于拾取鉆桿全圓周方位的缺陷漏磁信號?？傮w思路如下： 根據(jù)畢業(yè)設計題目，結合老師指導對調研對象進行初步分析； 參考資料 [21] [22] [23] [24] [25] [26]，了解調研過程，根據(jù)具體要求對研究方案進行構思； 設計并畫出設計的機械部分視圖； 對方案進行進一步針對性修改，以增加其直觀性、可行性和實用性； 六、完成畢業(yè)設計所必須的工作條件 1）圖書館資源、網上資源； 2）傳感器手冊、液壓設計手冊、機械設計手冊 3）計算機， 50 學時。 [關鍵詞 ]： 鉆桿 漏磁檢測 機械設計 第 8 頁 ( 共 28 頁 ) 畢業(yè) 設計 正文主體 來源 本課題來源于生產實踐； 研究的目的與意義 石油鉆桿在油田鉆井工程中，是地面旋轉系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)與鉆鋌、鉆頭連接的主要部件，通過它們達到轉盤帶動鉆頭旋轉，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。 應解決的主要問題 應解決的主要問題是鉆桿的磁化問題和鉆桿順利現(xiàn)場檢測問題。此浮動連接方式結構緊湊 ,防油效果好。 交直流磁化問題 [9] , 針對漏磁檢測交流磁化的磁化電流頻率選擇問題 , 分析了磁化頻率的選取原則等等 。總體路線如下： 根據(jù)畢業(yè)設計題目，結合老師指導對調研對象進行初步分析； 參考資料 [21] [22] [23] [24] [25] [26]，了解調研過程，根據(jù)具體要求對研究方案進行構思； 設計并運用 AutoCAD 畫出設計的機械部分視圖； 對方案進行進一步針對性修改，以增加其直觀性、可行性和實用性； 第 12 頁 ( 共 28 頁 ) 案論證 總體結構方案介紹 方案一：如下圖所示： 圖 浮動漏磁漏磁檢測儀 探頭連接部分采用浮動裝置 [27]，其基本工作原理：在鉆桿徑向安裝浮動彈簧，在鉆桿向上或是向下運動過程中，由于鉆桿直徑的變化需要探頭位置也不斷的隨其相應的變化，徑向安放彈簧可以實現(xiàn)此目的。兩種方案都能實現(xiàn)探頭在鉆桿加厚區(qū)與桿體之間的順利過渡，并實現(xiàn)有效的檢測。 連接部分：結構如圖 2 所示： 圖 浮動連接裝置 第 16 頁 ( 共 28 頁 ) 此連接裝置工作原理 [28]如下：檢測探頭與連桿用鉸鏈連接，實現(xiàn)探頭的自由擺動，便于在鉆桿加厚過渡區(qū)自由方便移動檢測。 ?? 寬度設計為 : mmbB 3052202 ?????? ? 3) 高度 H ： 畢業(yè)設計正文主體 第 17 頁 ( 共 28 頁 ) 永磁體高度為： mmh 10? 設計邊界尺寸為： mm539。 ?????? ? 取 mmd 6? 5）對于壓縮彈簧，工作圈數(shù)根據(jù)公式 3maxmax8 CFGdn ??計算 實際工作中正常情況下 )1 2 4 9( ???? ，為保證檢測時鉆桿過度偏向一邊時的儀器的安全，這里取 mm24max ?? 彈簧內徑 mmdDD 426481 ????? 彈簧外徑 mmdDD 526482 ????? 彈簧節(jié)距 mmDp ???? 彈簧自由長度 mmdpnH ??????? 因在實際安裝中，允許的空間滿足不了所設計的彈簧自由高度值，也即 0H 過大，不符合實際應用要求，需重新設計。 8）疲勞強度和靜應力強度的驗算 疲勞強度驗算公式 23max 8 FdKD?? ? NF 6002 ? NFF 21 ?? mm382 ?? 由 2211 ?? FF ? 可得 ?? aFdKD ????? ???? 2 16 0 05 323m a x ??? 畢業(yè)設計正文主體 第 21 頁 ( 共 28 頁 ) aFdKD ????? ???? 313m i n ??? 對于變應力作用下的普通圓柱螺旋壓縮彈簧，疲勞強度安全系數(shù)值 按公式 Fca SS ??? m a x m in0 ? ?? 演算 1 m a x m i n0 ??????? ? ??caS 即 Fca SS ? 故彈簧設計合理。 3） 套筒 套筒選材也要耐磨并防止產生電火花，故此處選用黃銅。 錯誤 !未找到引用源。 支柱設計具體數(shù)據(jù)如下： 共 24 根，分 8 組安裝，每組 3 根均布； 每根截面直徑為： 31mm： 每根長度為： 234mm 連接零件選擇 [33] 螺栓： 1） 殼體連接螺栓： 因這部分螺栓僅起一般的連接作用，基本不受什么力的作用，故選用普通的連接螺栓即可。 2） 永磁體的安裝： 兩個永磁體對稱安裝在為它們設計的腔內，為便于安裝，永磁體與探頭 外殼之間采用是小間隙配合。 2） 固定板的安裝： 固定板與檢測儀器