【正文】 這樣工作臺就只做上升運動，穩(wěn)定可靠性好。根據(jù)系統(tǒng)實際情況，可以考慮2種調(diào)平算法：1開環(huán)調(diào)節(jié)，即計算出工作低邊與高邊的垂直高度差，直接控制低邊撐腿上升或高邊下降到這一高度；2閉環(huán)調(diào)節(jié)，在低邊撐腿上升過程中不斷地測量工作臺的傾角，且不斷調(diào)整，當(dāng)工作臺的傾角符合調(diào)平要求時，撐腿停止運動，調(diào)平過程結(jié)束。開環(huán)調(diào)節(jié)算法要求工作臺是一理想的剛性平面，工作臺無扭曲變形，4條撐腿安裝一致且與工作臺面垂直，調(diào)節(jié)過程中工作臺絕對無變形。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。控制器根據(jù)監(jiān)測工作平臺的水平傳感器來控制執(zhí)行機構(gòu)的動作和位移，使調(diào)平系統(tǒng)成為一閉環(huán)控制系統(tǒng)。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。通過水平傳感器的檢測信號，可以判斷出工作平臺4條撐腿的高低。將水平傳感器按圖42所示方向安置于工作平臺上，傳感器輸出含有X軸和Y軸信號，它們是與水平角度成線性關(guān)系的模擬直流電壓信號。設(shè)作業(yè)車平臺面與水平面X、Y軸向的夾角分別為θX、θY，作業(yè)車平臺面在正半軸面之上時傾角(θX、θY)為正，否則傾角顯示為負。據(jù)此可判斷：當(dāng)θX0，θY0時，撐腿1為最高點3為最低腿，θX0，θY0時，撐腿2為最高點，θX0，θY0時，撐腿3為最高點，θX0，θY0時，撐腿4為最高點。圖4–4 作業(yè)車自動調(diào)平控制系統(tǒng)流程圖計算機循環(huán)讀取傾角傳感器各數(shù)據(jù)通道測量值，由軟件判斷出最高支撐點后，保持最高點不動，按照一定的算法，可分別進行X軸和Y軸方向的調(diào)節(jié)，計算機指令經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換和放大處理后控制電液比例閥的開度，進而控制相應(yīng)支撐腿的動作，控制低位點向高位點趨近，直至作業(yè)車調(diào)節(jié)水平度滿足終止條件：水平算子時（為設(shè)定精度值），調(diào)平結(jié)束。自動調(diào)平控制系統(tǒng)的軟件流程圖如圖44所示。5 碳纖維桿作業(yè)車起下夾持裝置經(jīng)濟性評價碳纖維連續(xù)抽油桿適用于高含水油井、深井、超深井和腐蝕井的原油開采。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。因此，碳纖維抽油桿在我國有廣闊的應(yīng)用前景。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(yīng)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。1991年5月至1995年11月美國在33口抽油井中使用了碳纖維抽油桿，平均泵掛深度為1444m，，%，井底的平均溫度為4217℃，%。其中有一口井正常運行了4年，另一口含H2S的井正常運行了3年，2還有幾口井也連續(xù)運行了3年多。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。試驗結(jié)果表明：碳纖維抽油桿具有足夠的抗疲勞強度，可以達到增產(chǎn)和節(jié)電的目的，可用于原油生產(chǎn)。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]。采用碳纖維抽油桿—鋼抽油桿混合抽油桿柱的八口試驗井，與使用鋼抽油桿柱相比，光桿最大載荷平均下降43%，上行程峰值電流平均下降33%，平均日增產(chǎn)液量51%。碳纖維抽油桿與常規(guī)抽油桿相比，具備許多優(yōu)良特性，但碳纖維材料本身價格很高，這就大大阻礙了其在油田中的應(yīng)用。此外，有以下主要問題：1)抽汲參數(shù)未優(yōu)化，難于發(fā)揮碳纖維桿的優(yōu)勢；2)桿柱設(shè)計較簡單，與油井供液能力無匹配考慮，影響油井產(chǎn)量；3)碳纖維桿產(chǎn)品質(zhì)量缺少生產(chǎn)和使用中的檢測手段，產(chǎn)品質(zhì)量有一定離散性，出現(xiàn)斷桿事故；4)碳纖維桿主要材料性能參數(shù)不完備，缺少高溫和疲勞環(huán)境的使用依據(jù)，影響碳纖維桿的使用壽命；5)碳纖維桿與油井的適應(yīng)性分析未開展研究，井身狀態(tài)、產(chǎn)出液性能等因素?zé)o法考慮，選井缺少依據(jù)；6)碳纖維桿采油井工況監(jiān)測與控制技術(shù)研究未相應(yīng)跟上，致使采油井工況分析缺少依據(jù)，無從下手；7)碳纖維桿采油工藝配套設(shè)備與工具開發(fā)尚不完善，影響作業(yè)質(zhì)量和效率，甚至制約碳纖維桿的推廣應(yīng)用。以上問題限制了碳纖維桿在油田中的應(yīng)用，那么夾持裝置的使用也就受到了限制。在采用碳纖維桿裝置的各種工作設(shè)備上采用該裝置進行起下是很經(jīng)濟的，相對傳統(tǒng)的起下裝置耗能低，工作效率高。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。6 結(jié)論1) 液壓馬達采用低速大扭矩液壓馬達，相對普通液壓馬達，能滿足嚴(yán)格的工作條件， 它可以直接連接并驅(qū)動負載，且啟動、加速時間短，性能好，但價格相對較高；2) 工作系統(tǒng)分為兩單元：夾緊單元和纏繞單元。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。3) 夾緊液壓缸比張緊液壓缸尺寸略大，夾緊液壓缸必須提供足夠的夾緊力夾緊碳纖維桿，張緊液壓缸主要滿足在夾持塊夾緊碳纖維桿時進行張緊即可。4) 夾持塊的設(shè)計分為三部分，三排鏈的鏈條去除全部中間鏈上的套筒，中部與底部對接在三排鏈中間的銷軸上，用螺釘連接，頂部與中部用螺栓連接。分為三部分有利于維修和更換。5）夾緊缸力的傳遞路徑為：夾緊缸–能動托板–滾動軸承–夾持塊支架–夾持塊–碳纖維桿。其中滾動軸承外圈在托板上滾動，內(nèi)圈固定夾持塊軸上，以此實現(xiàn)在傳遞力的同時保持相對轉(zhuǎn)動。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. 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