【正文】 （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。 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。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2所示。調(diào)節(jié)1個平面到水平狀態(tài)的過程可以有單向調(diào)節(jié)和多點調(diào)節(jié)2種方案。若采用多點調(diào)節(jié),則各點都同時運動，調(diào)整到一個預定點，其特點是速度快，但算法復雜。由于四點支撐的工作平臺是一剛性結(jié)構(gòu)，其平衡處于靜不定狀態(tài)，多點調(diào)節(jié)時每個撐腿的位移、速度均不相同，4條撐腿的運動相互制約，具體控制算法難以實現(xiàn)，而且由于每個撐腿的受力不一致而容易發(fā)生伺服電動機過載。因此，系統(tǒng)采用單向調(diào)節(jié)的方案，即先將X軸方向調(diào)平，再將Y軸方向調(diào)平，雖調(diào)節(jié)時間稍長，但協(xié)調(diào)性好。調(diào)平過程中調(diào)節(jié)的是4點的相對高度，為了有效消除伺服傳動系統(tǒng)的反向間隙和死區(qū)影響，提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度，具體調(diào)節(jié)過程中采用向最高點看齊的方法，即保持相對最高點不同,把低點調(diào)高，這樣工作臺就只做上升運動，穩(wěn)定可靠性好。碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車起下連續(xù)抽油桿時的平衡主要依靠作業(yè)車四周的四個液壓缸樁腿和夾持裝置底部的燕尾形導軌，因此，夾持裝置底部導軌的強度對碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車起下作業(yè)時的平衡影響很大，因此，本夾持裝置導軌的結(jié)構(gòu)和強度對作業(yè)車起下作業(yè)時的平衡尤為重要，考慮到本夾持裝置的特點，采用高強度結(jié)構(gòu)鋼的燕尾形導軌。夾持裝置的縱向和橫向的導軌穩(wěn)固的焊接在作業(yè)車上。 圖313 作業(yè)車工作平臺調(diào)節(jié)示意圖 欲使碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車起下作業(yè)時能夠平衡，就應使作業(yè)車在起下作業(yè)時其四周的樁腿都承受一定的壓力，而不會出現(xiàn)壓力為0或者為負壓力，即出現(xiàn)拉力。作業(yè)車和本夾持裝置的縱、橫向?qū)к壏€(wěn)固的焊接在一起，這樣就使夾持裝置的縱、橫向?qū)к壓妥鳂I(yè)車及作業(yè)車四周的液壓樁腿剛性的固連在一起，因此在進行其的平衡分析時，可將本夾持裝置與作業(yè)車四周的液壓樁腿視為一剛性體，建立力學模型來進行平衡分析。當建立起力學模型時，通過分析碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車四周的樁腿所受的力，從而確定碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車的平衡設(shè)計方案。1）通過力學模型的分析，當碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車在起下作業(yè)時，其四周的樁腿都承受一定的壓力，則由上分析知：此時作業(yè)車不會發(fā)生傾翻，即作業(yè)車會依靠其四周的液壓樁腿保持自身的平衡。不需要再做一些輔助的平衡設(shè)計。2）通過力學模型的分析，當碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車在起下作業(yè)時，其四周的液壓樁腿出現(xiàn)壓力為0或者負壓力，則由上分析知：此時作業(yè)車會發(fā)生傾翻，即作業(yè)車會出現(xiàn)不平衡，此時需設(shè)計作業(yè)車的輔助平衡方案，例如可通過在出現(xiàn)壓力為0或者負壓力的作業(yè)車液壓樁腿處加平衡重物，或者在其相反面設(shè)計可行的支撐，或者可以通過重新優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局和方案，完成作業(yè)車的平衡設(shè)計。 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。經(jīng)濟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。碳纖維抽油桿作業(yè)車起下夾持裝置是由液壓電動機齒輪鏈輪鏈和液壓缸等組成的一個有針對性的裝置，碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車采用計算機控制，作業(yè)過程全程自動監(jiān)控，設(shè)計集機、電、液一體化，可用于起下泵、修井、采油的各個作業(yè)階段。本設(shè)計針對碳纖維桿的特點將纏繞式起下改進為夾緊摩擦式起下，解決了纏繞盤驅(qū)動扭矩過大的問題，同時大大改善了碳纖維桿在起下過程中的受力狀態(tài)，其主要特點是：起下載荷能力大，起下作業(yè)時桿柱受力狀況改善，桿柱纏繞盤負載扭矩大幅降低，作業(yè)過程自動化程度高、速度快，設(shè)備對井場環(huán)境的適應性強，易損件少，便于維修，兼顧桿的運輸和作業(yè)兩項功能，減少設(shè)備投資，持續(xù)作業(yè)時間長，大大提高了該裝置的工作效率和經(jīng)濟性。對本裝置所需的部件進行調(diào)查，估計此裝置大概需要20萬左右。隨著碳纖維抽油桿的價格的下降，相信在未來這種裝置將會廣泛應用在各個油田上。 結(jié) 論 通過查相關(guān)資料，以及指導老師的指導使得我對碳纖維抽油桿作業(yè)車起下夾持裝置有了深入的了解，也是我掌握了做設(shè)計所需要做些什么。 通過做這次設(shè)計讓我知道了許多關(guān)于碳纖維抽油桿作業(yè)車起下夾持裝置： 1）碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車是一種集氣、液、電一體化，自動化程度高，高效的碳纖維連續(xù)抽油桿專用作業(yè)設(shè)備。碳纖維連續(xù)抽油桿是一種具有許多常規(guī)抽油桿不具有的特點的一種應用前景很好的抽油桿，碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車將會有廣闊的應用前景和市場開發(fā)價值。2）此次設(shè)計的碳纖維連續(xù)抽油桿夾持裝置采用液壓馬達作為動力控制是一種理想的選擇，本次設(shè)計中采用液壓馬達，工程液壓缸，采用液壓控制充分考慮了各方面的工況和環(huán)境條件。3）此碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車起下夾持裝置的零部件最大限度的采用標準件和常用件。其主要動力設(shè)備如液壓馬達、液壓缸均采用國內(nèi)生產(chǎn)的工程液壓馬達和液壓缸。本夾持裝置的材料在滿足強度的情況下，也大量使用45鋼等性價比較好的材料。等等這些也在很大程度上的減少了設(shè)備制造的成本。4）本次設(shè)計使我系統(tǒng)的進行了一次夾持裝置的設(shè)計，使我對機械裝置設(shè)計的步驟和方法有了一個切深的體會，本次設(shè)計使我對大學四年所學的理論知識進行了一次綜合應用。本次畢業(yè)設(shè)計的工程制圖環(huán)節(jié)使我的CAD制圖能力得到了增強，同時對我的工程思維能力、專業(yè)素質(zhì)及與人合作、溝通的能力得到了增強。 參考文獻[1] 吳則中，田豐，張海宴，[J] .石油機械，2002 ，30（2）：5356.[2] 曹耀峰，[J].石油機械，2000，28（10）：2728.[3] 張嗣偉，[J].石油機械，1998，26（2）：2729.[4] [J].內(nèi)蒙古石油化工，2008，24：2628.[5] Foley W L，Hensley H N：Ribbon rodimprovement sucker rod technology shows need to reevaluate current artificial lift installations[C].SPE35708，1996：573 589.[6] Marwan Sabah，Stefan Diaconu，David Labonte，Shane Fleck，Weatherford International ：A Highly Efficient and Versatile Service Technology[C].in：IPTC 14076，2009：7–9.[7] Hensley H N，Tanner C J，Graphite posite tape in 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。 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].石油機械，2005，33（10），7678.[12] 薛國鋒，[J].石油天然氣學報（江漢石學院學報），2008，30（3）391392.[13] 李穎，孫希慶，孟光玉，[J].石油機械，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].北京化工大學學報，2003，30（4）：5559.[16] 朱波，蔡華蘇，[J].石油機械，2003，31 (1)：2931.[17] [J]，2004，33（2）：7778.[18] 任國富，張華光，付鋼旦，[J].石油礦場機械，2009，38（2）：9799. 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