【正文】 beam 2 pumped oil well [C].In： Texas：Society of Petroleum Engineers，1984.[8] ， Connection Using a Spoolable Connector [C].in：SPE 130681， 2010：23–24.[9] Lee J F，Hensley H age material technology expends beam life. capacity [C] .In： Texas：Society of Petroleum Engineers，1994.[10] Asif Ehtesham，Robert Howard amp。 通過對上面兩種情況的分析，從而確定本設(shè)計在碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車起下作業(yè)時的平衡設(shè)計，針對出現(xiàn)的不同的受力情況，從而確定最終的作業(yè)車起下作業(yè)時的平衡設(shè)計方案。同樣由上述分析可知：起桿纏繞器單元的最大傳送鏈移動邊位移為 （346）式中：—為起桿纏繞器允許碳纖維抽油桿與光桿的接頭通過時，起桿纏繞器單元的兩側(cè)鏈條上的夾緊壓塊之間的距離； —為起桿纏繞器夾緊碳纖維抽油桿時，起桿纏繞器單元兩側(cè)鏈條上的夾緊壓塊之間的距離；由上述分析可知：在本設(shè)計中=45mm =5mm 由上式347知： =455=40mm=﹤符合設(shè)計要求。根據(jù)查閱相關(guān)資料。其基本參數(shù)如下： 表35 夾緊液壓缸的基本參數(shù) 型號 缸徑/mm活塞桿直徑/mm()工作壓力160Mpa最大行程/mmHSG01–100/dE10050推力/kN拉力/kN800 張緊液壓缸起升作業(yè)時，靠近碳纖維桿一側(cè)鏈條為緊邊，遠(yuǎn)離一側(cè)為松邊，考慮到齒輪組尺寸，張緊一側(cè)需用托板托起鏈條，則另一側(cè)必須有張緊裝置，否則易產(chǎn)生鏈條的堆積，導(dǎo)致嚙合不良。m總彎矩MN 主動鏈輪軸結(jié)構(gòu)設(shè)計①裝配方案圖圖36 主動鏈輪軸裝配圖②軸向定位軸肩均取25mm，兩端采用軸承端蓋固定。優(yōu)先選用的鏈輪齒數(shù)系列為17，19，21，23，25，38，57，76，95，114，～，綜合考慮結(jié)合《機(jī)械設(shè)計計算手冊》表836，初取鏈輪齒數(shù)z=17。通過此方案實現(xiàn)兩主動鏈輪的同步平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。2） 夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊油管時需較大的力，松開時力很小。2 碳纖維桿作業(yè)車夾持裝置方案對比分析碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車起下夾持裝置是整個作業(yè)車系統(tǒng)的一部分，下面對齒輪組傳動機(jī)構(gòu)方案、動力方案和夾緊方案進(jìn)行對比分析，從中選擇最佳方案。同等條件下可降低抽油機(jī)規(guī)格，減少設(shè)備投資。 我國從1999年開始研制碳纖維抽油桿，現(xiàn)有四個制造廠：勝利石油管理局工程機(jī)械總廠、龍口博德復(fù)合材料有限公司、山東東辰集團(tuán)碳纖維科技開發(fā)公司和嘉興中寶碳纖維有限責(zé)任公司。2006年長慶石油勘探局井下處從美國引進(jìn)的一套連續(xù)油管作業(yè)車于同年 5月 3日正式投入靖邊氣田施工，作業(yè)深度 4500 m,主要用于抽吸，氣舉、沖砂、排液等施工，這套設(shè)備的引進(jìn)，不但對提高生產(chǎn)時效起到不可低估的作用，還大大減輕了員工勞動強(qiáng)度。目 錄1 緒論 1 連續(xù)抽油桿作業(yè)車的發(fā)展背景 1 連續(xù)抽油桿的應(yīng)用情況 1 作業(yè)車基本功能結(jié)構(gòu) 5 碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車的應(yīng)用前景 5 碳纖維連續(xù)抽油桿的特點及應(yīng)用前景 5 碳纖維連續(xù)抽油桿的發(fā)展歷史 5 碳纖維連續(xù)抽油桿的結(jié)構(gòu)、特點及應(yīng)用前景 62 碳纖維桿作業(yè)車夾持裝置方案對比分析 9 動力方案對比 9 動力源選擇 9 動力方案對比 9 夾緊方案對比分析 9 雙油缸夾緊 10 單缸夾緊 10 本設(shè)計所采用的方案 11 本設(shè)計的工程背景： 11 本設(shè)計擬定的初步方案 113 碳纖維桿作業(yè)車夾持裝置設(shè)計分析 12 夾持裝置的工作原理 12 鏈傳動設(shè)計 13 夾持塊整體結(jié)構(gòu)受力分析 13 鏈條設(shè)計 14 鏈輪設(shè)計 15 鏈傳動的張緊與潤滑 16 齒輪組設(shè)計 16 齒輪扭矩 17 彎曲疲勞許用應(yīng)力 17 齒高比 17 載荷系數(shù) 18 齒形系數(shù) 18 比較選擇系數(shù) 18 齒輪尺寸計算 18 齒輪的校核 19 主動鏈輪軸設(shè)計 20 基本參數(shù) 20 鏈輪上的力 20 初步確定軸直徑 20 主動鏈輪軸結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 軸受力分析簡圖 22 求軸上載荷 22 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 24 液壓馬達(dá)選擇 25 液壓馬達(dá)功率 25 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速 26 液壓馬達(dá)扭矩 26 液壓馬達(dá)選擇 26 液壓缸選擇 26 夾緊液壓缸 26 張緊液壓缸 27 缸體材料及固定 28 夾持塊支架設(shè)計 28 夾持塊軸承的選用 29 起桿纏繞器單元的橫、縱向位移 29 橫向位移 30 縱向位移 30 碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車下放作業(yè)的平衡設(shè)計 31經(jīng)濟(jì)性評價 34結(jié) 論 35參考文獻(xiàn) 36致 謝 381 緒論 連續(xù)抽油桿作業(yè)車的發(fā)展背景 連續(xù)抽油桿的應(yīng)用情況 1962年美國 Bowen Tool公司制造了首臺連續(xù)油管作業(yè)車(Coiled Tubing Unit，CTU)，叫做“ 連續(xù)油管輕便修井機(jī)”，并用于墨西哥灣岸區(qū)用做油井沖洗砂堵試驗，當(dāng)時所用的 C連續(xù)油管外徑為 33 . 4 mm。我國的江漢機(jī)械研究所、中國石油大學(xué)、西安石油大學(xué)均對連續(xù)油管作業(yè)車及配套裝置進(jìn)行過理論研究，并取得一定進(jìn)展，但受制造工藝局限，仍然不能滿足現(xiàn)場要求。它們研制成功碳纖維抽油桿、配套設(shè)備和碳纖維抽油桿 — 鋼抽油桿混合抽油桿柱設(shè)計軟件，并進(jìn)行了礦場試驗。3. 耐腐蝕，耐疲勞表11 幾種抽油桿材料物理性能表抽油桿種類密度（g/cm）彈性模量（MPa）10次載荷循環(huán)后剩余度（％）CFRPC抽油桿1060普通鋼抽油桿1040鋼連續(xù)抽油桿1040玻璃鋼抽油桿1020高礦化度的地層水含有腐蝕介質(zhì),它們的存在對鋼材會產(chǎn)生強(qiáng)大地腐蝕作用，降低鋼桿的使用壽命。 動力方案對比 動力源選擇常用的動力為電動機(jī)，該起下夾持裝置安裝在作業(yè)車上，作業(yè)車常在野外作業(yè)，為其提供電源不方便，若用內(nèi)燃機(jī)發(fā)電則成本較高，且效率不高。雙缸機(jī)構(gòu)利用活塞桿收 回夾緊油管，這時液壓力作用在活塞與活塞桿間的環(huán)形空間，由于活塞截面積大于活塞與活塞桿環(huán)空截面積，在液壓力相同的條件下，活塞桿伸出的力大于收回的力，顯然雙缸機(jī)構(gòu)沒有充分利用油缸的能力，油缸使用不夠合理。3 碳纖維桿作業(yè)車夾持裝置設(shè)計分析碳纖維連續(xù)抽油桿夾持裝置主要用于碳桿纖維桿的起下作業(yè)，減小纏繞盤的扭矩，保證平穩(wěn)工作。設(shè)計中取鏈輪的傳動比為1，則各鏈輪參數(shù)相同。根據(jù)《機(jī)械零件手冊》表13–1，參考基本額定動載荷比、極限轉(zhuǎn)速比，選取調(diào)心球軸承22220C/W33。mN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。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(rèn)為：在靠近井口的倒車過程中。 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。經(jīng)濟(jì)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(jì)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。 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(jī)械，2005，33（10），7678.[12] 薛國鋒，[J].石油天然氣學(xué)報（江漢石學(xué)院學(xué)報），2008，30（3）391392.[13] 李穎，孫希慶，孟光玉，[J].石油機(jī)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(xué)學(xué)報，2003，30（4）：5559.[16] 朱波，蔡華蘇，[J].石油機(jī)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(jī)械，2009，38（2）：9799. 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