【正文】 動小齒輪轉(zhuǎn)動，主動小齒輪同時帶動左邊的驅(qū)動大齒輪和右邊的小齒輪（過輪）轉(zhuǎn)動，而右邊的小齒輪轉(zhuǎn)動帶動右邊的驅(qū)動大齒輪轉(zhuǎn)動，左右兩個驅(qū)動大齒輪分別帶動自身同一軸上的鏈輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)兩掛傳動鏈的同步反向傳動，從而帶動碳纖維桿上提，纏繞盤在另一小液壓馬達的驅(qū)動下帶動纏繞盤實現(xiàn)碳纖維桿的小拉力纏繞，完成碳纖維桿在纏繞盤上的收放。該夾持裝置類似于連續(xù)油管注入器，連續(xù)油管注入器的基本功能是：夾持油管并克服井下壓力對有關(guān)的上頂力，把油管諸注入井內(nèi)和從井內(nèi)起出油管；控制油管諸如和起出的速度。起升（下放）作業(yè)車時桿柱受力狀況改善，桿柱纏繞盤負載扭矩大幅度降低，作業(yè)過程自動化程度高、速度快。這樣，用液壓系統(tǒng)為其提供動力，不僅解決了動力問題，而且，液壓系統(tǒng)具有更好的工作性能，保證了夾持裝置較高的工作要求。工作過程中，汽車內(nèi)燃機為動力源，為液壓馬達、液壓缸等液壓執(zhí)行件提供動力支持。鏈條受力分析如下、–鏈條兩側(cè)拉力，由鏈輪提供–載荷對夾持快的反作用力圖3–4 鏈條受力分析由受力分析 =+16=鏈條滿足強度準(zhǔn)則Q3≤ 其中Q3–鏈條最大拉力–極限抗拉載荷S–安全系數(shù)，取S=代入計算得 ==我國主要使用A系列滾子鏈傳動的設(shè)計，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》（中冊）第二版P258表844選用ISO24A查表選擇24A型3排鏈，其基本參數(shù)如下：型號節(jié)距p滾子直徑d1內(nèi)節(jié)內(nèi)寬b1排拒ptISO24A內(nèi)鏈輪高度內(nèi)鏈節(jié)外寬外鏈節(jié)內(nèi)寬銷軸長度三排鏈條通道高度② 鏈輪齒數(shù)由《機械設(shè)計》第八版P166可知當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，由于過度鏈節(jié)的鏈板要受附加彎矩的作用，所以在一般情況下，不要用奇數(shù)的鏈節(jié)，所以鏈節(jié)常取偶數(shù)，為使鏈條和鏈輪磨損均勻，常取鏈輪齒數(shù)為奇數(shù)，并盡可能與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)。當(dāng)中心線與水平線的夾角大于600時常設(shè)張緊裝置。由《機械設(shè)計》齒輪組為開式傳動，按理應(yīng)該根據(jù)保證齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)則進行計算，但對齒面抗磨損能力的計算方法迄今尚不夠完善，對開始齒輪傳動目前僅以保證齒根彎曲疲勞強度作為設(shè)計準(zhǔn)則。根據(jù)《機械零件手冊》表95，參考基本額定動載荷比、極限轉(zhuǎn)速比，選取角接觸球軸承7218C。根據(jù)計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。碳纖維桿v= (–) m/s鏈輪轉(zhuǎn)速v= () r/min4號齒輪n1=n4=() r/min3號齒輪n2=n3=() 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 扭矩T入=T出 T入–輸入轉(zhuǎn)矩，即液壓馬達轉(zhuǎn)矩 T出–輸出轉(zhuǎn)矩，即2號輪轉(zhuǎn)矩。 代入得98kN由上面所計算的數(shù)據(jù)，由《機械零件設(shè)計手冊》下冊P246可知，由北京冶金液壓機械廠提供的產(chǎn)品選擇YHG100,具體參數(shù)如下：型號缸徑/mm活塞桿直徑/mm()推力/kN拉力/kNYHG1009050 缸體材料及固定缸體材料選擇45鋼，考慮到整個裝置架子結(jié)構(gòu)，采用尾部法蘭連接。如結(jié)構(gòu)圖所示。頂部焊接一碳纖維桿的支架，用于支承從夾持裝置出來的碳纖維桿。傳送鏈移動便位移即在能動托板離固定托板最遠時兩側(cè)鏈條的距離。設(shè)2支腿連線方向的水平面線為X方向，3支腿連線方向的水平面線為Y方向，X、Y方向的正半軸向如圖4–2所示。上述條件在實際中是難于保證的，而閉環(huán)調(diào)節(jié)算法對控制對象的一些軟參數(shù)要求不高，實際調(diào)節(jié)效果好因此，調(diào)平控制系統(tǒng)采用閉環(huán)調(diào)節(jié)方法。自動調(diào)平控制系統(tǒng)的軟件流程圖如圖44所示。這33口井在4年半的礦場試驗中共作業(yè)45井次，最主要的失效形式是鋼接頭疲勞斷裂和碳纖維抽油桿端部連接部位失效，其次是由于碳纖維抽油桿受壓應(yīng)力引起失效。隨著碳纖維復(fù)合材料的發(fā)展，其價格有一定降低，從而有可能擴大碳纖維桿在油田中的應(yīng)用，也就擴大了本夾持裝置的實際應(yīng)用。參考文獻[1] 吳則中，田 豐，等. 我國碳纖維復(fù)合材料連續(xù)抽油桿的研制及應(yīng)用[J]. 纖維復(fù)合材料，2004,9:30–35.[2] 吳則中，田 豐，張海宴，等. 碳纖維復(fù)合材料連續(xù)抽油桿的特點及應(yīng)用前景[J]. 石油機械，2002，30（2）：53–.[3] 彭 勇，顧雪林，常德友. 碳纖維連續(xù)抽油桿的應(yīng)用現(xiàn)狀及研究方向[J]. 石油機械，2005，33（10）：76–78.[4] 閆文輝，程元林，彭 勇，等. 碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車自動調(diào)平系統(tǒng)設(shè)計[J]. 石油機械，2006，34（9）：20–24.[5] 彭 勇，閆文輝，職黎光，等. 碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車的研制[J]. 鉆采工藝，2006，29（4）：81–82.[6] 朱小平，高紀(jì)念，等. 連續(xù)油管注入器結(jié)構(gòu)設(shè)計及載荷分析[J]. ,22(4)：38–43.[7] 西北工業(yè)大學(xué)機械原理及機械零件教研室. 機械設(shè)計[M].第8版. 北京：高等教育出版社，2006.[8] 西北工業(yè)大學(xué)機械原理及機械零件教研室. 機械原理[M].第7版. 北京：高等教育出版社，2006.[9] 劉延俊主編. 液壓與氣壓傳動[M].第2版. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.[10] 劉鴻文主編. 材料力學(xué)[M].第4版. 北京：高等教育出版社，2004.[11] 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊第2卷[M].新版. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.[12] 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊第3卷[M].新版. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.[13] 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊第4卷[M].新版. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.[14] 甘永立. 幾何量公差與檢測[M].第7版. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005.[15] 周開勤. 機械零件手冊[M].第五版. 北京：高等教育出版社，1994.[16] 龔桂義，等. . 北京：高等教育出版社，1989.[17] 華中理工大學(xué)等院校. 畫法幾何與工程制圖[M].第5版. 北京：高等教育出版社，2000.[18] 牛云峰，孫建榮，王興樸. 連續(xù)油管作業(yè)車主要功能裝置的結(jié)構(gòu)特點[J]. （4）：2627.[19] 陳厚，劉建軍 ，張旺璽,[J]. 化工科技，2001，9（2）：13151. [20] 王志剛等. 碳纖維連續(xù)抽油桿在純梁油田的應(yīng)用[J]. 石油鉆探技術(shù). （33）：5859.[21] Delmonte，J： Properties of Carbon/graphite Composites，Kreiger Publishing Company，(1987).[22] Hensley，. and Lea，. “ribbon Rod Development for Beam Pumping Applications，”presented at SPE Southwest Petroleum Short Course， Lubbock TX， 1994.[23]Jennings， J. W. and Laine，R. E.： “A Method for Designing Fiberglass Sucker Rod Strings”，SPE 18188，presented at the 63rd Annual Teehnical Conferencetc of SPE，Houston TX.，1988.[24] Hensley， H. N. and Tanner， C. J.： “Graphite Composite Tape in Beampumped Wells，” SPE 13200， presented at 59th Annual Meeting of AIMESPE， Houston，TX.， Sept. 1619， 1984.[25] Lea，J. F，and Minissale，J. D：”Beam pumps Surpass ESP Efficiency；”O(jiān)il and Gas Journal，(May 18，1992)72.[26] API Document：API Remended Practice for Design Calculations of Sucker Rod Pumping Systems，RPIIL，F(xiàn)ourth Edition，Washington，.，(June 1，1988).。這兩單元相互獨立工作，首先夾緊缸完成夾緊工作，然后纏繞單元帶動鏈條及夾持塊進行起下工作。截止2004年4月中旬，我國正常使用碳纖維抽油桿的抽油井有46口，（泵徑38mm），安全運行時間最長的超過815天[13]。目前我國約有抽油井8萬口，原油平均含水在80%以上，泵掛深度2000m以深的井?dāng)?shù)占總井?dāng)?shù)的15%以上，腐蝕井的井?dāng)?shù)也占總井?dāng)?shù)的15%以上。圖4–3 作業(yè)車調(diào)平控制系統(tǒng)框圖在工作平臺的撐腿著地后，控制系統(tǒng)開始調(diào)平。若采用多點調(diào)節(jié)，則各點都同時運動，調(diào)整到一個預(yù)定點，其特點是速度快，但算法復(fù)雜。碳纖維連續(xù)抽油桿在下放過程中，不需要夾緊缸過分的夾緊，這時候主要是張緊缸在工作，張緊缸張緊，從而保持鏈條的張緊，而不至于松懈，不利于鏈條的傳動，在張緊缸張緊鏈條的時候，夾緊缸夾緊放開。底部通過燕尾槽與縱、橫向?qū)к夁B接。 張緊鏈輪支架設(shè)計張緊鏈輪支架用來傳遞液壓缸對鏈條的張緊力。支架由三部分組成，其結(jié)構(gòu)如下圖3–12 夾持塊支架頂頂部采用摩擦系數(shù)較小的材料，保證提供足夠的摩擦力。 液壓缸選擇 夾緊缸的選擇起升時最大工作載荷G為60kN，夾持塊對碳纖維桿的動力為靜摩擦力f1，這一摩擦力是由托板壓力Fn引起的，而托板壓力即夾緊液壓缸的推力。則 –鏈輪圓周力，–鏈輪壓軸力，結(jié)合圖3–6計算如下：由鏈輪軸零件圖可知AB=116mm,CD=122mm,BD=244mm,AD=361mm水平面：得 +=0得得圖3–8 鏈輪軸的載荷分析圖圖3–9 主動小齒輪與大齒輪力圖垂直面： 得 得 ，–表示與圖示反向載荷水平面H垂直面V支反力 R 最大彎矩M總彎矩M扭矩T