本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目：碳纖維桿作業(yè)車光桿起升裝置的整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析學(xué)生姓名：院（系）：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師完成時(shí)間：本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求1、開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總體構(gòu)想，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期獨(dú)立完成。2、開題報(bào)告正文用A4紙打印，各級(jí)標(biāo)題用4號(hào)宋體字加黑，正文用小4號(hào)宋體字，20磅行距。3、參考文獻(xiàn)不少于5篇（不包括辭典、手冊(cè)），著錄格式應(yīng)符合GB7714-87文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則要求。4、年月日等的填寫，用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。要符合關(guān)于出版物上數(shù)字用法的試行規(guī)定，如“2005年2月26日”。5、所有簽名必須手寫，不得打印。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一、研究碳纖維桿作業(yè)車的意義碳纖維桿作業(yè)車，由作業(yè)單元、碳纖維抽油桿注入頭單元、光桿起升單元、纏繞盤單元、液壓控制單元和測(cè)控單元組成，其特征在于注入頭單元和纏繞盤單元分別設(shè)在作業(yè)車車板后橫側(cè)的前面和后面，光桿起升單元設(shè)在作業(yè)車車板前橫側(cè)的后面，液壓控制單元設(shè)在作業(yè)車車板的前橫側(cè)車板的下面和后面的上面，測(cè)控單元的可編程，控制器和顯示屏設(shè)在作業(yè)車車板前橫側(cè)后面的操作室內(nèi)，其測(cè)試元件及傳感器分別設(shè)在注入頭單元、光桿起升單元、纏繞盤單元、液壓控制單元的各自對(duì)應(yīng)的位置，由作業(yè)車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力，供給液壓控制單元的液壓泵，液壓泵將動(dòng)力傳給各路液馬達(dá)，液馬達(dá)控制注入頭的動(dòng)作，起升單元的井架的起立，前后左右位移，由對(duì)應(yīng)的測(cè)試元件及對(duì)應(yīng)的傳感器向可編程控制器傳遞信號(hào)、存儲(chǔ)，并反饋各路的工作參數(shù)。碳纖維連續(xù)抽油桿作業(yè)車在小井眼采油中起著越來(lái)越大的作用，而且在增產(chǎn)采油上起著不可替代的作用，而且在增產(chǎn)采油上起著不可替代的作用。向井下注入一噸油可得到可觀的產(chǎn)量，在連續(xù)油桿作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工藝的不斷開發(fā)使用，越來(lái)越受到客戶的歡迎，具有很好的市場(chǎng)發(fā)展前景。但是國(guó)內(nèi)使用的連續(xù)油桿作業(yè)車主要依靠井口，由于井口連續(xù)油桿作業(yè)車價(jià)格昂貴，使用維修不便，限制了連續(xù)油桿作業(yè)車在油田現(xiàn)場(chǎng)的推廣使用。此外，連續(xù)油桿作業(yè)車集氣、液、電一體，制造工藝比較復(fù)雜，國(guó)內(nèi)廠家在開發(fā)連續(xù)油桿作業(yè)車時(shí)，可采取同國(guó)內(nèi)廠家技術(shù)合作的方式，聯(lián)合制造，以提高我國(guó)連續(xù)油桿車的制造水平，盡早地滿足油田生產(chǎn)發(fā)展的需要。二、修井作業(yè)概述在石油與天然氣勘探與開發(fā)的各項(xiàng)施工中，修井作業(yè)是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。油氣水井在自噴、抽油或注水注氣過(guò)程中，隨時(shí)會(huì)發(fā)生故障，造成油井減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。諸如：油井下砂堵、井筒內(nèi)嚴(yán)重結(jié)蠟、結(jié)鹽、油層堵塞、滲透降低、油氣水層互相串通、生產(chǎn)油層枯竭等油井本身的故障；油管斷裂、油管連接脫口、要好、套管擠扁、斷裂和滲漏等油井結(jié)構(gòu)損壞；抽油桿彎曲、斷裂或脫扣、抽油泵工作不正常等井下采油設(shè)備故障。出現(xiàn)故障后，只有通過(guò)井下作業(yè)來(lái)排除故障，更換井下設(shè)備，調(diào)整油井參數(shù)，恢復(fù)油井的正常生產(chǎn)。井下作業(yè)的主要內(nèi)容可以歸納為以下三個(gè)方面：(1)起下作業(yè)，如對(duì)發(fā)生的故障或損壞的油管、抽油桿、抽油泵等井下設(shè)備和工具提出、修理更換、再下入井內(nèi)，以及抽吸、撈砂、機(jī)械請(qǐng)蠟等。(2)井內(nèi)的循環(huán)作業(yè)，如沖砂、熱洗、循環(huán)泥漿及擠水泥等。(3)旋轉(zhuǎn)作業(yè)，如鉆砂堵、鉆水泥塞、擴(kuò)孔、重鉆、側(cè)鉆及修補(bǔ)套管等。石油修井機(jī)是實(shí)現(xiàn)修井作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。國(guó)內(nèi)大部分油田開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入“三高”本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)期，井下作業(yè)成為油田穩(wěn)產(chǎn)的重要措施。因此為油井公司提供技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、高度環(huán)保的修井機(jī)，對(duì)實(shí)施“低成本戰(zhàn)略”具有十分重要的意義。南陽(yáng)石油機(jī)械廠是國(guó)內(nèi)最早研制石油修井機(jī)的廠家，在廣泛吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，先后研制了20t、30t、40t、50t、60t、80t、100t、120t、150t、180t石油修井機(jī)系列產(chǎn)品，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)內(nèi)各大油田得到廣泛使用，并批量出到國(guó)外。國(guó)外生產(chǎn)修井機(jī)的主要廠家集中在美國(guó)、加拿大、羅馬尼亞、俄羅斯等國(guó)家。國(guó)內(nèi)各油田目前使用的井口修井機(jī)絕大部分是美國(guó)生產(chǎn)的，從技術(shù)水平來(lái)看，美國(guó)石油修井機(jī)代表著當(dāng)今世界修井機(jī)的發(fā)展方向。美國(guó)最重要的石油修井機(jī)生產(chǎn)廠商是nationaloilwell公司。三、修井機(jī)的主要特點(diǎn)1、功率儲(chǔ)備系數(shù)大修井機(jī)最大鉤載的選取一般較大，以提高修井機(jī)解卡能力和下管柱能力，節(jié)約解卡時(shí)間，而不必采用分段下管柱工藝。所以，適當(dāng)?shù)奶岣咦畲筱^載，使最大鉤載與最大管柱重量之比大于等于2，能夠獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)BIR4685修井機(jī)最大鉤載為1230KN，最大管柱重量為490KN（按名義修井深度計(jì)算），最大鉤載與最大管柱重量之比為2.51。BIR4586修井機(jī)裝機(jī)功率達(dá)354KW，功率儲(chǔ)備系數(shù)大，處理事故能力強(qiáng)。2、系統(tǒng)合理緊湊美國(guó)陸地用修井機(jī)均為自走式，為分離驅(qū)動(dòng)式，車上車下公用一臺(tái)或兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)濟(jì)性好，便于布置。采用ALLISON液力傳動(dòng)箱，傳動(dòng)平穩(wěn)柔和，在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無(wú)極變速，簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)和絞車結(jié)構(gòu)，減輕絞車重量。3、絞車設(shè)計(jì)合理美國(guó)修井機(jī)絞車采用密封框架式絞車架、飛濺潤(rùn)滑鏈條傳動(dòng)，絞車底座側(cè)面設(shè)置剎帶磨損指示器，可隨時(shí)測(cè)出剎帶磨損情況，以便及時(shí)調(diào)整和更換。滾筒上帶有里巴斯（LEBUS）繩槽板，采用水剎車為輔助剎車，并開始應(yīng)用先進(jìn)的盤式剎車系統(tǒng)。4、運(yùn)載車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單美國(guó)的修井機(jī)運(yùn)載車多采用后雙橋驅(qū)動(dòng)，泥濘道路掛前橋（單橋），無(wú)橋間差速箱，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但越野性差，不適合中國(guó)的路況。5、井口操作自動(dòng)化程度高美國(guó)修井機(jī)井架采用液壓起放及伸縮，配置動(dòng)力油管鉗、液壓貓頭、液壓小絞車、液壓鋼絲繩剪斷器和引繩器，以提高修井效率。特別是配置了液壓貓頭，即在井架上設(shè)置上卸扣液缸，通過(guò)鋼絲繩和大鉗上卸扣而不用工人拉貓頭，省力安全。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一部分修井機(jī)配置了立柱自動(dòng)排放機(jī)械手，以及替代井口工的機(jī)器人，正逐步實(shí)現(xiàn)修井機(jī)械化、自動(dòng)化。6、故障率低，平均無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng)，零部件互換性好，便于維修。7、操作方便，安全可靠。四、國(guó)產(chǎn)修井機(jī)的特點(diǎn)1、50t以下修井機(jī)主要用于油氣井的泵檢起下作業(yè)。50t以下修井機(jī)因其移動(dòng)頻繁，多為車裝式，使用專業(yè)汽車制造廠提供的可靠性好的第二類越野底盤，以適應(yīng)油田井場(chǎng)泥濘道路；通過(guò)全功率取力器，使移動(dòng)和移動(dòng)共用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。但使用現(xiàn)有的底盤時(shí)車上布置一般比較困難，前橋容易超載。50t以下修井機(jī)也有自走式的，使用拼裝底盤，其優(yōu)點(diǎn)是車上布置比較自由，前橋可選用大負(fù)荷橋和輪胎，負(fù)載情況較好，但一般比較昂貴。也有在二類底盤上加裝一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，單獨(dú)用于修井作業(yè)，但這種形式常造成在車前橋過(guò)載，且購(gòu)置費(fèi)用高，已基本不采用。近年來(lái)中小型修井機(jī)的一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步是采用了原來(lái)只用于大型修井機(jī)的液力+機(jī)械傳動(dòng)，這種動(dòng)力形式工作可靠、傳動(dòng)平穩(wěn)柔和、可過(guò)載保護(hù)、使用方便；雖然傳動(dòng)效率低于純機(jī)械方式，但其無(wú)級(jí)變速特點(diǎn)可使發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常處于最佳工作區(qū)域，所以其綜合效率并不低于純機(jī)械方式，這些優(yōu)點(diǎn)足以抵消其價(jià)格較貴的缺點(diǎn)。再加上國(guó)內(nèi)小型變矩器已是成熟產(chǎn)品，質(zhì)量和售后服務(wù)均有保證，所以近期的中小型國(guó)產(chǎn)修井機(jī)普遍采用了液力+機(jī)械傳動(dòng)。絞車為復(fù)杠桿全制動(dòng)式密封絞車，其剎車機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、省力、制動(dòng)可靠。設(shè)置防碰天車裝置和緊急剎車系統(tǒng)，安全性高。滾筒體加焊里巴斯繩槽板，排繩整齊，并減少鋼絲繩磨損。井架為單節(jié)或雙節(jié)、帶繃?yán)K、全視野前開口井架、液壓立放、液壓或用鋼絲繩伸縮。游動(dòng)系統(tǒng)配置鉆臺(tái)、轉(zhuǎn)盤、水龍頭及立管，已進(jìn)行循環(huán)和旋轉(zhuǎn)作業(yè)。南陽(yáng)石油機(jī)械廠50t以下車裝修井機(jī)系列產(chǎn)品采用鐵馬、太脫拉815、奔馳、斯太爾、紅巖、延安與黃河等底盤，以鐵馬、太脫拉815、奔馳為主，這三種運(yùn)載車越野性好，質(zhì)量可靠，功率適中，在各油田深受歡迎。其中太脫拉815底盤上的功率取力器是我廠特別為石油用途研制的，這種取力器借用原底盤是上的離合器，可靈活的掛合，使用方便可靠。2、大型修井機(jī)大型修井機(jī)均為自走式，實(shí)用拼裝的運(yùn)載車，行駛和作業(yè)公用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，100t以上可采用雙機(jī)配置。雙機(jī)形式可以適當(dāng)降低整車高度，提高行駛時(shí)的經(jīng)濟(jì)性（此時(shí)可單機(jī)工作），修井作業(yè)時(shí)也有更大的安全系數(shù)。由于修井機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求苛刻，國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)還不能滿足，一般使用進(jìn)口機(jī)型。目前多采用卡特匹勒、康明本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）斯、底特律發(fā)動(dòng)機(jī)，其中卡特匹勒發(fā)動(dòng)機(jī)以其工作可靠、比功率大、系列齊全、對(duì)燃料要求不苛刻、售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)（從配件供應(yīng)到大修）比較完善，因而在國(guó)內(nèi)修井機(jī)行業(yè)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。液力變速箱多采用美國(guó)AllisonCL(B)T5000/6000系列，一般采用帶降距形式，國(guó)內(nèi)一些廠家不得不采用5000的降距箱去配6000系列傳動(dòng)箱，但其最大扭矩于傳動(dòng)箱不匹配，安全性差。南陽(yáng)石油機(jī)械廠自主開發(fā)了大扭矩降距箱，可與5000和6000系列配套，該產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)受了大規(guī)模工業(yè)性試驗(yàn)的考驗(yàn)。新型號(hào)的修井機(jī)使用M(S)5600、M(S)6600系列液力傳動(dòng)箱。我國(guó)引進(jìn)的大型修井機(jī)，其底盤驅(qū)動(dòng)形式一般為10x4（8x4、12x4、14x4）常驅(qū)動(dòng)，泥濘道路掛上前橋變?yōu)?0x6（8x6、12x6）驅(qū)動(dòng)，但前后橋間沒有橋間差速器，為剛性驅(qū)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)方式不適應(yīng)中國(guó)路面，頻繁發(fā)生打齒和斷橋等故障，所以現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)運(yùn)載車多采用10x8（8x8、12x8、14x8）常驅(qū)動(dòng)形式，前后雙驅(qū)動(dòng)橋間沒有橋間差速箱，行駛性和越野性較好。南陽(yáng)石油機(jī)械廠開發(fā)的自走式底盤系列是目前國(guó)內(nèi)較全的，有6x4、6x6、8x8、10x8、12x8驅(qū)動(dòng)，選用可靠的橋間差速箱。另外，選用大噸位整體鍛造索瑪橋是一大優(yōu)勢(shì)，其前橋載荷大，無(wú)焊縫隱患，車橋輪距寬，從而使整機(jī)穩(wěn)定性好，轉(zhuǎn)向角度大；使用18-22.5扁平胎，使接地比壓和整車高度降低。這些產(chǎn)品從越野性、機(jī)動(dòng)性和可靠性等綜合性能上來(lái)說(shuō)，不僅國(guó)內(nèi)獨(dú)占鰲頭，而且超過(guò)了井口修井機(jī)底盤。（1）大型修井機(jī)絞車：我國(guó)大噸位修井機(jī)絞車為復(fù)杠桿全制動(dòng)式的密封絞車，其復(fù)杠桿剎車機(jī)構(gòu)省力、簡(jiǎn)單、制動(dòng)可靠，采用全制式平衡梁，剎帶上裝有20塊剎車塊，剎帶包角340-350；剎車鼓采用飛濺式水冷或內(nèi)循環(huán)水冷；主滾筒外也可根據(jù)用戶要求配置撈砂滾筒。設(shè)置有防碰天車和緊急剎車裝置，提高；了安全性。此外，還配置有水剎車作為輔助剎車，改善了剎車鼓磨損狀況。（2）大型修井機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)：我國(guó)一般采用分立驅(qū)動(dòng)形式，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)自走底盤、絞車和轉(zhuǎn)盤由于使用了Allison液力變速箱，簡(jiǎn)化了絞車結(jié)構(gòu)和液力傳動(dòng)系統(tǒng)，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率及提升和旋轉(zhuǎn)功效。(3)井架：井架為有繃?yán)K、液壓立放及伸縮、全視野前開口井架。上下節(jié)井架承載方式有承載塊和承載銷兩種，近年來(lái)以承載塊式為主。井架底座有兩點(diǎn)支撐和四點(diǎn)支撐兩種，以四點(diǎn)支撐為主。井架所用材料有角鋼和異型鋼管兩種。三節(jié)套裝井架已研制成功，海洋修井機(jī)上還使用了五屆井架。(4)其它輔助裝備：配備有液壓油管鉗、氣動(dòng)卡盤、上卸扣液缸、大鉗及液壓絞車等機(jī)械化工具，以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高機(jī)械化程度。四、修井機(jī)發(fā)展趨勢(shì)隨著石油勘探開發(fā)難度的不斷增加，以及向新的勘探開發(fā)領(lǐng)域擴(kuò)展，對(duì)修井機(jī)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）也不斷提出新要求。目前修井機(jī)發(fā)展趨勢(shì)有以下幾個(gè)方面。1、鉤載和功率儲(chǔ)備系數(shù)顯著提高修井機(jī)鉤載和功率儲(chǔ)備系數(shù)的提高，可以提高修井機(jī)解卡和下管柱能力，可節(jié)約解卡時(shí)間22%。適當(dāng)提高最大鉤載，是最大鉤載與最大管柱重力之比大于等于2，能夠獲得明顯經(jīng)濟(jì)效益。為增大最大鉤載，除了提高井架等結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度外，還必須增大裝機(jī)功率，將名義比功率由10KN鉤載配1.2-2.8KW，提高到每10KN鉤載配4-8KW.2、修井機(jī)移運(yùn)性不斷提高,中小型修井機(jī)任然選用專業(yè)汽車廠提供的二類越野底盤；大型修井機(jī)選用8x8、10x8、12x8常驅(qū)動(dòng)拼裝底盤，前后橋間有橋間差速箱，行駛性和越野性好。南陽(yáng)石油機(jī)械廠開發(fā)成功的8x8、10x6、12x8、10x8大型修井機(jī)拼裝底盤，已經(jīng)滿足大型修井機(jī)的要求。3、盤式剎車得到廣泛應(yīng)用，從1986年8月開始，美國(guó)Wabco公司和Rexroth氣動(dòng)設(shè)備公司借鑒火車氣動(dòng)風(fēng)冷式盤式剎車技術(shù)，合作開發(fā)了修井機(jī)盤式剎車，用在Fanks300系列修井機(jī)的1287W型絞車上，1989年12月投入使用，效果良好。在國(guó)內(nèi)，石油大學(xué)（華東）與勝利石油管理局井下作業(yè)公司于1988年8月合作研制了J10SAP25型盤式剎車，1991年10月投入現(xiàn)場(chǎng)使用，效果良好。此后南陽(yáng)石油機(jī)械廠開始把盤式剎車技術(shù)用到大型修井機(jī)上。4、采用頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，1981年美國(guó)VARCO-BJ公司首先研制了TDS-1型頂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，到1991年底全世界在用的頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)共有336臺(tái)，其中美國(guó)VARCO-BJ公司生產(chǎn)的312臺(tái)頂驅(qū)、美國(guó)nationalsupply公司生產(chǎn)的14臺(tái)頂驅(qū)都采用AC-SCR-DC驅(qū)動(dòng)；挪威maritinehydranlics公司生產(chǎn)的40臺(tái)頂驅(qū)中11臺(tái)采用AC-SCR-DC驅(qū)動(dòng)和變頻驅(qū)動(dòng)，29臺(tái)為液壓驅(qū)動(dòng)。加拿大TESCO公司的“輕便頂部驅(qū)動(dòng)專家”特別適用于修井機(jī)。南陽(yáng)石油機(jī)械廠與石油勘探開發(fā)科學(xué)研究院機(jī)械所聯(lián)合研制的DST-10動(dòng)力水龍頭已獲得成功，為國(guó)內(nèi)修井機(jī)采用頂部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)；又與意大利so；imec公司合作開發(fā)了TD-200液壓頂驅(qū)，已用在XJ150修井機(jī)上。5、完善側(cè)鉆用修井機(jī)，完善側(cè)鉆用修井機(jī)，重點(diǎn)強(qiáng)化轉(zhuǎn)盤傳動(dòng)系統(tǒng)，開發(fā)側(cè)鉆用循環(huán)系統(tǒng)，滿足東部油田側(cè)鉆工藝要求。6、完善特種