【正文】 2） 儀器底板與儀器外殼之間的安裝： 第 32 頁 ( 共 28 頁 ) 儀器底板與儀器外殼之間用的螺栓配合螺母連接安裝。這種連接的結(jié)構(gòu)特點是被連接件上的通孔和螺栓桿間留有間隙，通孔的加工精度要求低，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，使用時不受被連接件材料的限制，因此采用極廣。 4）套筒蓋 套筒蓋設計為長方形，因為儀器要承受 150N 的作用壓力就需要在內(nèi)部布置支柱。 ?????? ? 取 mmd 5? 彈簧中徑： mmD 30? 彈簧內(nèi)徑： mmdDD 255301 ????? 彈簧外徑： mmdDD 355302 ????? 彈簧節(jié)距： mmDp ???? 彈簧工作圈數(shù)： 0 08 3057 3 0 0 03 ??? ???n 取 ?n 彈簧自由長度： mmdpnH ??????? 取 mmH 1100 ? 畢業(yè)設計正文主體 第 19 頁 ( 共 28 頁 ) 7）驗算穩(wěn)定性：細長比 301 1 00 ???? DHb 符合兩端固定彈簧的選擇標準，故不需要進行穩(wěn)定性驗算。浮動彈簧采用壓縮彈簧以保證在 整個檢測過程中探頭始終與鉆桿有效接觸，利于磁化檢測。探頭兩端均設計安放永磁體可以保證無論鉆桿是上提還是下降都可以先磁化后檢測，實現(xiàn)漏磁檢測 必須先磁化的條件。 第 10 頁 ( 共 28 頁 ) 實現(xiàn)順利檢測 能保證檢測探頭在鉆桿加厚過渡區(qū)的自由移動，更重要的是彈簧能及時準確復位，以保證無漏檢情況發(fā)生。 預防鉆桿失效是提高鉆井速度和保障施工安全的重要措施，歷來受到石油及相關領域?qū)＜液同F(xiàn)場工作人員的重視。 漏磁檢測連接部分的設計 : 第 4 頁 ( 共 28 頁 ) 成整圓周分布的探頭芯由探頭芯連接塊外加彈簧形成浮動連接 ,適應變經(jīng)區(qū)域的檢測 ,如圖 5 所示 . 關鍵問題 設計永磁 體 [18] [19] [20]與傳感器的連接； 設計連接滾輪及彈簧。蘇、日、美、德、英等國相繼對這一領域開展研究 , 形成了兩大學派 , 主要為研究磁偶極子法和有限元法兩大學派。 預防鉆桿失效是提高鉆井速度和保障施工安全的重要措施，歷來受到石油及相關領域?qū)＜液同F(xiàn)場工作人員的重視。 國外研究概況 國外對漏磁檢測技術的研究很早 , Zuschlug[1] 于 1933 年首先提出應用磁敏傳感器測量漏磁場的思想 , 但直至 1947 年 Hastings 設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。磁化器將被 測鉆桿進行局部軸向磁化。它檢測準確、速度快，尤其適合于大批量鉆桿的檢測工作 。如圖所示，檢測探頭通過連接鉸鏈與連接桿連接在裝有浮動彈簧的浮動連接裝置上 ,為防止檢測探頭轉(zhuǎn)動 ,把導向連桿桿體部分都設計成方形，以實現(xiàn)探頭的準確定位保證檢測結(jié)果的準確性。 畢業(yè)設計正文主體 第 11 頁 ( 共 28 頁 ) 本研究的指導思想與技術路線 做好畢業(yè)設計，前提必須了解研究目的和主攻方向，要進行大量的資料收集以及計算機的輔助設計，所以需要經(jīng)常去圖書館和機房查閱資料。兩端分別倒角利于檢測探頭在鉆桿上自由順利過渡檢測。 2) 選擇旋繞比 C ，暫取 8?C ， 則根據(jù)公式 CCCK 14 ???? 計算出曲度系數(shù) 184 ???? ???K 3）根據(jù)安裝空間，初定彈簧中徑 mmD 24? ， 第 18 頁 ( 共 28 頁 ) 則根據(jù)公式 dDC? 計算出 mmd 3? 4）計算彈簧絲直徑 mmKCFd 440 ][ m a x39。 2） 浮動彈簧 前面有詳細的計算說明，彈簧為圓柱螺旋彈簧，頂端磨平，與導向連桿接觸端直接套在連桿下端的部分，也起一定的導向和定位作用。設計合理。 6） 套筒支撐的安裝： 支撐裝置的安裝問題 [34]： 1） 支柱的安裝： 支柱與固定板之間采用焊接方式連接安裝。 從漏磁檢測實驗，證明該方法能方便地用于石油鉆桿的檢測，并且，該方法具有結(jié)構(gòu)簡單、信號處理方便、檢測能力強、靈敏度高等優(yōu)點，特別是具有定位性、客觀性和可記錄性，不僅適用于石油鉆桿的檢測，還適用于粗糙表面的管材、鋼棒等，同時，對漏磁檢測設備、檢測探頭和磁化工藝有較高要求，需要進一步研究提高，以更好體現(xiàn)漏磁檢測技術具有的高靈敏度和優(yōu)良準確率的優(yōu)越性。此處選擇比較合理。 墊板的結(jié)構(gòu)如圖所示，它與儀器內(nèi)壁采用焊接方式連接。為了解決這個問題，我們可以調(diào)整設計，爭取實現(xiàn)多種鉆桿尺寸的現(xiàn)場檢測。下面著重就針對這些問題進行論述。 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。國內(nèi)研究漏磁檢測技術的高校主要有清華大學、華中科技大學、上海交通大學、沈陽工業(yè)大學等。 。如圖 4所示 ,探頭芯由 2個關節(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)進行對中復位 ,以實現(xiàn)在具有 3個自由度的同時還能進行姿態(tài)矯正。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國從 90 年代初對漏磁檢測技術進行了研究 , 其總體技術水平落后于歐美等發(fā)達國家。這里介紹一種有效的檢測方法 — 漏磁檢測。具體用連接滾輪和彈簧，利用它們的伸縮性來保證儀器的順利移動，從而保證順利檢測。軸向裂縫檢測有一定的困難，而且因漏磁技術是檢測管道壁厚的間接檢測方法，以檢測的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)直觀顯示管壁的缺陷也比較困難 。特別是深井、斜井，鉆桿中微小的缺陷就可能導致井下鉆具事故。這里用浮動連接探頭來實現(xiàn)。蘇、日、美、德、英等國相繼對這一領域開展研究 , 形成了兩大學派 , 主要為研究磁偶極子法和有限元法兩大學派。 畢業(yè)設計正文主體 第 15 頁 ( 共 28 頁 ) 重要裝置設計方案簡介 探頭：結(jié)構(gòu)形式如圖 1 所示： 圖 檢測探頭 檢測探頭分殼體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，外殼結(jié)構(gòu)如圖所示，里面留有安裝永磁體和傳感器的腔，并有螺釘孔。39。下面著重討論一下其他部分和其工作原理。 圓鋼直徑 d ：由 241 dA ?? 得 mmAd 022 ???? ? 可以看出即便支柱安放在上面第 錯誤 !未找到引用源。 3） 套筒蓋的安裝： 套筒蓋與套筒之間用 206?M 的連接螺釘連接，套筒蓋與導向連桿桿體部分采用小間隙配合安裝，既起導向作用有可防止連桿的晃動。在這里我特別要向他表示感謝，沒有他無私的幫助和親切的關懷，我的設計工作不能順利進行。 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(nèi)，為便于安裝，永磁體與探頭 外殼之間采用是小間隙配合。 錯誤 !未找到引用源。 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。 ?? 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。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。 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 。 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?？傮w思路如下： 根據(jù)畢業(yè)設計題目，結(jié)合老師指導對調(diào)研對象進行初步分析； 參考資料 [21] [22] [23] [24] [25] [26]，了解調(diào)研過程，根據(jù)具體要求對研究方案進行構(gòu)思； 設計并畫出設計的機械部分視圖；