【正文】 s Shaanxi province pass through a stop on the ancient Silk Road, Gansu39。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 36 參考文獻(xiàn) [1]呂瑞典 .油氣開采井下作業(yè)及工具 .北京：石油工業(yè)出版社， [2]孫桓，陳作模 .機(jī)械原理 .北京 :高等教育出版社， 2021 [3]王新純 .井下作業(yè)施工工藝技術(shù) .北京 :石油工業(yè)出版社， 2021 [4]曲占慶 .采油工程基礎(chǔ)知識手冊 .北京 :石油工業(yè)出版社， 2021 [5]淮良貴，紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計 .北京 :高等教育出版社， 2021 [6]巨亞鋒，陳軍斌 .注水井可投撈堵塞器 .石油機(jī)械， 2021， 38（ 10）： 8284 [7]《機(jī)械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組 .機(jī)械設(shè)計手冊第五版第一卷 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [8]《機(jī)械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組 .機(jī)械設(shè)計手冊第五版第三卷 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [9]《機(jī)械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組 .機(jī)械設(shè)計手冊第五版第四卷 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [10] 詹友剛 . 機(jī)械設(shè)計教程 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [11]谷洪文 .油氣井打撈工藝技術(shù)能手 .北京：石油工業(yè)出版社， 2021 [12]劉寶華 .打撈工具手冊 .北京：華北石油第一勘探公司管子站， 1989 [13]蔣平，王維 .工程力學(xué)基礎(chǔ) .北京 :高等教育出版社， 2021 [14]劉朝儒，吳志軍 .機(jī)械制圖第五版 .北京 :高等教育出版社， 2021 [15]張茂 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) .成都 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [16]盧志文 .工程材料及成形工藝 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [17]張百雙 .注水井只能調(diào)配技術(shù)研究 .大慶石油學(xué)院， 2021 [18]余慶東 .小直徑雙作用投撈器 .國外油田工程， 2021， 17（ 11）： 5152 [19]胡江明，王楠 .新型投撈流量一體化投撈器的開發(fā)與應(yīng)用 .石油機(jī)械，偏心配水器投撈器設(shè)計 37 2021， 39（ 3）： 4344 [20]盛國富，楊立中 .新型投撈器的研究及應(yīng)用 .石油鉆采工藝， 1995， 17（ 2）：9699 [21]肖國華，耿海濤 .大斜度井偏心分注鋼絲投撈工具的改進(jìn)與應(yīng)用 .石油機(jī)械， 2021， 40（ 8）： 9091 [22]李兆亮 .注水井投撈工藝技術(shù)研究 .中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量： 57 [23]陳楊，安龍 .偏心配水器堵塞器特殊打撈工具的研制與應(yīng)用 .石油礦場機(jī)械， 2021， 35（ 4）： 107108 [24]張艷鳴 .分層注水井小間距配水投撈技術(shù)的研究 .內(nèi)蒙古石油化工， 2021，（ 6）： 107108 [25]朱一斌，張明 .多功能提掛式投撈器的研制與應(yīng)用 .石油機(jī)械， 2021， 15（ 2）： 4243 [26]肖國華，宋濕民 .南堡油田大斜度井分注工藝技術(shù)研究與應(yīng)用 .石油機(jī)械，2021， 38（ 3）： 6163 [27]朱一斌，張明 .多功能提掛式投撈器的研制與應(yīng)用 .石油機(jī)械， 2021， 15（ 2）： 4243 [28]王東文 . 注水井堵塞器多級打撈工具 .中國 專利 ,，20210910： 12 [29]張敏 . 一種油管堵塞器的投撈方法 .中國 專利 ,，20211217： 13 [30]康永志 .電動投撈器 .中國 專利 ,， 20210910： 12 [31] Anonymous. Logan International Acquires Houston Engineers Fishing Tool Line. National Driller, 2021,36(1):4243 [32]James ， Jr, amp。畢業(yè)設(shè)計雖然完成了，大學(xué)生涯也即將結(jié)束，我會銘記人生就是不斷挑戰(zhàn)自我的過程，我們要敢于直面困難，實現(xiàn)自我的蛻變。此次 畢業(yè)設(shè)計的題目所涉及的內(nèi)容是我之前完全沒有涉及的，一剛開始我充滿了迷茫，感覺遇到了自己不能克服的困難，但在葉老師的悉心指導(dǎo)和鼓勵下，我重新找回信心，認(rèn)真的收集了大量資料，進(jìn)行總結(jié)和學(xué)習(xí)，最后從不了解到了解，從了解到比較精通，最后慢慢完成了整個畢業(yè)設(shè)計。在此，我對葉老師表示最衷心的感謝，同時也感謝機(jī)電工程學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)，為我們的畢業(yè)設(shè)計做了精心的安排，讓我在此次畢業(yè)設(shè)計中受益匪淺。下一步要利用有限元分析軟件對投撈器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，同時增加投撈器的功能，提高投勞效率，減下下井次數(shù)。 原有導(dǎo)向頭為圓錐狀，這樣的導(dǎo)向頭給投撈器增加的通過性不大，本設(shè)計采用尖端圓滑，斜度大的導(dǎo)向頭 ，具有一定清除井內(nèi)油垢的能力，保證投撈器能夠順利下入井內(nèi)。相比原有投撈器，直徑 40mm的投撈器在井下能有效的防止被卡在井下，下放過程遇到阻礙的幾率也會較小。整個投撈器結(jié)構(gòu)緊湊，主體采用一體式結(jié)構(gòu)；投撈爪釋放裝置（凸輪扭簧機(jī)構(gòu)）靈敏可靠，結(jié)構(gòu)簡單；投撈接頭取消壓簧結(jié)構(gòu)，在能實現(xiàn)同樣功能情況下，結(jié)構(gòu)更簡單，使用壽命更長，維修方便。 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 34 6 結(jié)論 偏心配水器投撈器作為配水器的配套工具，在分層注水工藝過程中起到至關(guān)重要的作用。我們也能從計算結(jié)果看出投撈器其他處的銷軸也是必然滿足使用要求的，因此不再對其他鉸鏈軸再做強(qiáng)度校核。 銷軸的強(qiáng)度校核 根據(jù)投撈爪的工作情況判斷，這里的軸主要受到較大的剪切力，所受到的扭矩和婉拒都很小，此處不需要對其進(jìn)行校核。由投撈器的結(jié)構(gòu)可知，兩個凸輪處的銷軸是起到定位作用的，只受到非常小的載荷，因此是不需要進(jìn)行強(qiáng)度校核計算，直徑直接根據(jù)扭轉(zhuǎn)彈簧的內(nèi)經(jīng)2 mm?，選用Φ 5mm 的銷軸。與普通的沉頭螺釘相比，外螺紋鉸鏈軸加工精度更高，銷軸與凸輪之間的采用間隙配合，不會引起凸輪在工作過程中的徑向跳動，提高真?zhèn)€裝置的可靠性；與一般銷軸相比，外螺紋鉸鏈軸具有固定簡單、安全可靠，不會因為震動等因素的影響而發(fā)生脫落等事故。 5 7D C d mm? ? ? ? ? 2 7 D d mm? ? ? ? ? 1 7 D d mm? ? ? ? ? 取間距 0 ? ? ，則 0 1 .4 0 .2 1 .6p d m m?? ? ? ? ? （ ） 1 .6a r c ta n a r c ta n 4 1 0 39。 由 ? ?m a x 33 7 0 1 . 3 139。 2． 選擇環(huán)繞比 C 并計算曲度系數(shù) K 。 許用彎曲應(yīng)力 ? ?b? =690 MPa。現(xiàn)選用 Ⅲ 組 不銹鋼絲 。 。 扭簧的設(shè)計計算 根據(jù)凸輪的工作情況，扭簧的工作扭轉(zhuǎn)角 ? 為 40176。得扭簧工作時的最大扭矩 maxT ： ? ?m a x 2 7 .4 3 9 .5 7 0T F L N m m? ? ? ? ? （ ） 所以扭簧工作時的最大扭矩 maxT 要不小于 70Nmm 。 經(jīng)過分析后，可以得到如 ： 圖 受力示意圖 已知 m ax F N?? , a =11mm， b =20mm，對 B 點求力矩得平衡公式： 00 , FBc aM b F ??? ? ?? 壓 （ ） 于是有： F 2 7 .2 6 2 0 4 9 .5 611c a bFN? ? ???壓 （ ） 查表可得鋼與鋼貼合面的摩擦系數(shù) ? 為 。很明顯投撈爪的工作載荷要比導(dǎo)向爪大，所以只要對投撈爪的扭簧進(jìn)行設(shè)計計算和校核就能滿足設(shè)計要求。取 ? 為 7176。 此處彈簧端部并緊磨平，支撐圈為一圈。 對于投撈器處的彈簧由于循環(huán)次數(shù)很少，此處不需對彈簧進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的驗算，但必須對最大切應(yīng)力進(jìn)行計算，而且必須滿足 ? ?max??? 。的間隙 c為 。但是由于該處條件受到限制同樣不能改變參數(shù)，相應(yīng)的加上導(dǎo)套。 1 4 D d mm? ? ? ? ? 2 4 D d mm? ? ? ? ? 。但是由于導(dǎo)向爪功能作用的需要，要對偏心配水器的導(dǎo)向帶有足夠的壓力，這樣才能夠保證導(dǎo)向爪在受到向下擠壓力事，不至于滑出偏心配水器的導(dǎo)向帶，且彈簧絲直徑 是標(biāo)準(zhǔn)值，所以彈簧絲直徑定為。 ? ? 0 . 9 0 0 1 . 2 3 839。 ? ?441 337 3 0 0 0 0 . 5 0 . 4 9 5 /8 8 1 8 4GdK N m mnD??? ? ??? （ ） ? ?m in 1 0 1 0 .4 9 5 ( 3 0 2 8 ) 0 .9 0 0F K H H N? ? ? ? ? ? ? （ ） 因此： minFF?彈，彈簧能夠把導(dǎo)向爪推到最大偏轉(zhuǎn)角位置。自由高度 0 30H mm? 4 D mm? ? ? ? （ ） 0 301 1 1 7 .7 51 .6Hn p? ? ? ? ? （ ） 根據(jù)實際情況元整得 18，所以該壓縮彈簧的有效圈數(shù)為 18圈。 現(xiàn)選取旋繞比 C=8，則得 4 1 0 . 6 1 5 4 8 1 0 . 6 1 5 1 . 2 34 4 4 8 4 8CK CC? ? ?? ? ? ? ?? ? ? （ ） D 為 4mm，根據(jù) C 值估取彈簧絲直徑 d 為。 許用彎曲應(yīng)力 ? ?b? =690 MPa?，F(xiàn)選用 Ⅲ 組 不銹鋼絲 。 。 彈簧的設(shè)計計算 由于導(dǎo)向爪彈簧設(shè)計條件和投撈爪彈簧設(shè)計相似，都很特殊，首先要確定彈簧西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 28 的自由長度 0H ,彈簧處于導(dǎo)向爪最大張開角時，彈簧的長度 1H ，以及導(dǎo)向爪處于收攏鎖死狀態(tài)下的長度 2H 。； a=17mm ； b=23mm ； Fb= ，如圖，以 Fax 為 X軸， Fay 為 Y軸，建立直角坐標(biāo)系，對 A點求力矩。取 ? 為 7176。西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 26 圖 彈簧在變載荷作用下的應(yīng)力變化狀態(tài) 此處彈簧端部并緊磨平，支撐圈為一圈。但必須對最大切應(yīng)力進(jìn)行計算，而且必須滿足 ? ?max??? 。 圖 。的間隙 c 為 1mm。但是由于該處條件受到限制而不能改變參數(shù)，則加上導(dǎo)套。 1 6 1 5D D d m m? ? ? ? ? （ ） 2 6 1 7D D d m m? ? ? ? ? （ ） 。 1 . 6 1 . 6 0 . 8 0 8550F K Cd m m m m? ??? ? ? ?m in （ ） 由于 1mm接近 ，且彈簧絲直徑 1mm 是標(biāo)準(zhǔn)值，所以彈簧絲直徑定為 1mm。 ? ?m a x 1 0 2 2 .3 4 ( 4 0 2 7 ) 2 7 .2 6F K H H N? ? ? ? ? ? ? （ ） 。自由高度 0 40H mm? 6 D mm? ? ? ? （ ） 0 401 1 1 5 .6 62 .4Hn p? ? ? ? ? （ ） 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 24 根據(jù)實際情況元整得 16，所以該壓縮彈簧的有效圈數(shù)為 16圈 1K 計算、工作狀態(tài)的最小彈力 minF 、最大彈力 maxF 。 現(xiàn)選取旋繞比 C=6，則得 4 1 0 . 6 1 5 4 6 1 0 . 6 1 5 1 . 2 54 4 4 6 4 6CK CC? ? ?? ? ? ? ?? ? ? （ ） D為 6mm，根據(jù) C值估取彈簧絲直徑 d 為 1mm。 許用彎曲應(yīng)力 ? ?b? =690 MPa?，F(xiàn)選用 Ⅲ 組 不銹鋼絲 。 。 彈簧的設(shè)計算計 由于本處彈簧設(shè)計條件特殊，首先要確定彈簧的自由長度 0H ,彈簧處于投撈爪最大張開角時，彈簧的長度 1H ，以及投撈爪處于收攏鎖死狀態(tài)下的長度 2H 。； a=23mm ； b=20mm ； c=34mm ； Fc= ；Fd= ；如圖 ，以 Fax 為 X軸， Fay 為 Y軸，建立直角坐標(biāo)系，對 A點求力矩。我設(shè)計的結(jié)構(gòu)如下圖 所示，繩帽的三維模型如圖 所示： 圖 繩帽 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 22 圖 繩帽三維模型 5 投撈器的設(shè)計與計算 投撈爪圓柱壓縮彈簧的設(shè)計計算 工作條件的確定 查閱資料得堵塞器的重量： kg，由 建的投撈爪模型的質(zhì)量分析可得投撈爪的質(zhì)量為 。根據(jù)投撈器的實際工作情況，投撈器會在下入或者提升的過程中發(fā)生輕微的轉(zhuǎn)動，但是圈數(shù)不會太多，所以這里繩帽的設(shè)計主要考慮到連接方便可靠就行，不用考慮投撈器轉(zhuǎn)動圈數(shù)過多而扭斷鋼絲的情況。導(dǎo)向爪的外形設(shè)計的主要難題是要使導(dǎo)向爪在張開角度最大位置時，導(dǎo)向爪的頭部要與偏心配水器的導(dǎo)向壁有一定的貼合面積，最后的設(shè)計的結(jié)構(gòu)如圖 ，投撈爪的三維模型如圖 所示：