開題報(bào)告題目：DSL1100-00動(dòng)力水龍頭學(xué)生姓名：院（系）：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：完成時(shí)間：研究意義

液壓動(dòng)力水龍頭是以液壓馬達(dá)為動(dòng)力的試修作業(yè)鉆井設(shè)備，在試修作業(yè)中替代轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)，廣泛用于試修作業(yè)的沖砂，鉆塞，淺層油氣鉆井及煤氣鉆井作業(yè)。動(dòng)力水龍頭液壓站為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用整體撬裝式機(jī)構(gòu)，便于運(yùn)移及安裝調(diào)試．也可以根據(jù)需要另外選配發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)．動(dòng)力水龍頭液壓驅(qū)動(dòng)，無(wú)級(jí)調(diào)速，低轉(zhuǎn)時(shí)扭矩大。用于輕負(fù)荷或特殊作業(yè)(不是普通鉆大并眼)時(shí)，動(dòng)力水龍頭可以代替普通鉆井水龍頭，轉(zhuǎn)盤、方補(bǔ)心以及方鉆桿。在修井機(jī)上的動(dòng)力水龍央能承擔(dān)大多數(shù)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的工作。任何修井機(jī)的動(dòng)力水龍頭，在處理事故中，對(duì)于磨銑、切割落魚和打撈工作來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)很有用的輔助設(shè)備。對(duì)于小井眼鉆井和長(zhǎng)筒取心作業(yè)，動(dòng)力水龍頭也是很受歡迎的。水龍頭大多為液壓驅(qū)動(dòng)的，配套在液壓鉆機(jī)中，可以省去轉(zhuǎn)盤和方鉆桿以及方鉆桿、旋扣器。在修井設(shè)備中、液壓水龍頭由于比較輕便，所以應(yīng)用得更為廣泛一些。水龍頭是把吊升系統(tǒng)和鉆具連接起來(lái)的一個(gè)環(huán)節(jié)，在正常的情況下裝在方鉆桿之上。它的用途有下列兩點(diǎn)：1.它保證懸掛在吊升系統(tǒng)上的鉆具能自由旋轉(zhuǎn)，而吊升系統(tǒng)不轉(zhuǎn)。2．可將高壓的泥漿經(jīng)水龍帶和鉆桿柱送入井底。水龍頭研究的意義在于：(1)鉆進(jìn)時(shí)懸掛并承受井內(nèi)鉆柱的全部重量。盡管鉆柱在井筒內(nèi)的泥漿中由于浮力作用重量會(huì)減輕一些。(2)改變運(yùn)動(dòng)方式。在鉆進(jìn)過(guò)程中，游動(dòng)滑車、大鉤和水龍帶都是不能旋轉(zhuǎn)的，而轉(zhuǎn)盤要驅(qū)動(dòng)鉆柱旋轉(zhuǎn)，從不旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)正是通過(guò)水龍頭將它們連接起來(lái)的。（3)作為循環(huán)泥漿的通道。水龍頭與水龍帶連接，這樣就使來(lái)自泥漿泵的高壓泥漿經(jīng)高壓管匯、水龍帶、水龍頭、鉆柱和鉆頭到達(dá)井底，以便保證鉆進(jìn)的正常進(jìn)行。國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀2.1國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀動(dòng)力水龍頭于20lO年7月在中原油田采油五廠投產(chǎn)應(yīng)用，主要用于鉆塞作業(yè)施工，應(yīng)用中能夠承受較大的負(fù)載，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可實(shí)時(shí)調(diào)整速度和扭矩，在換單根時(shí)，無(wú)需停車，減少了停、開車次數(shù)。截止11月份，共在14口鉆塞施一『=井上使用，累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)了575．5小時(shí)，累計(jì)進(jìn)尺6609．57m，平均每小時(shí)進(jìn)尺11．48m，其中鉆塞面516小時(shí)進(jìn)尺4549．07m，平均每小時(shí)進(jìn)尺8．82m，擴(kuò)眼59．5小時(shí)進(jìn)尺2060．5m。分別將動(dòng)力水龍頭鉆塞和螺桿鉆鉆塞的情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)對(duì)比，與使用螺桿鉆鉆塞相比，動(dòng)力水龍頭具有鉆速快、鉆塞一次成功牢高、生產(chǎn)時(shí)效高等優(yōu)點(diǎn)，克服了螺桿鉆鉆塞存在的多種問(wèn)題。存在的問(wèn)題：1)當(dāng)井深在2500m以后，因磨阻較大，在允許的馬力和扭矩下，轉(zhuǎn)速減慢；當(dāng)扭矩較大，：I：作壓力超過(guò)lOMPa時(shí)，動(dòng)力裝置存在耗油量大、配件磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象；2)受井場(chǎng)條件限制，當(dāng)井場(chǎng)小或規(guī)劃不合理時(shí)，出現(xiàn)扭矩桿掛繃?yán)K和抽油機(jī)驢頭的現(xiàn)象；3)水龍頭盤根易被磨損造成漏油；4)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，存在水龍頭卡子掛水龍帶的現(xiàn)象。動(dòng)力水龍頭裝置已經(jīng)經(jīng)歷了60年的發(fā)展過(guò)程，盡管一些制造企業(yè)已經(jīng)停產(chǎn)，但是在現(xiàn)場(chǎng)使用中，仍然有很強(qiáng)的生命力，如Venturetech公司除生產(chǎn)XK系列動(dòng)力水龍頭外，至今仍向全球提供各種動(dòng)力水龍頭的配件和維護(hù)服務(wù)，說(shuō)明動(dòng)力水龍頭裝置的應(yīng)用十分廣泛。此外。動(dòng)力水龍頭裝置在不斷向頂部驅(qū)動(dòng)裝置方向發(fā)展，National--oilwell公司在Bowen動(dòng)力水龍頭基礎(chǔ)上開發(fā)了小型液壓項(xiàng)驅(qū)，加上收購(gòu)的Varco公司的項(xiàng)驅(qū)裝置已經(jīng)覆蓋了所有頂驅(qū)型號(hào)．Venturetech公司也以自己的動(dòng)力水龍頭技術(shù)為主，積極開發(fā)小型液壓頂驅(qū)，這種發(fā)展趨勢(shì)一方面表明動(dòng)力水龍頭裝置向復(fù)雜化高端化方向發(fā)展，另一方面反映出石油工程技術(shù)方面的需求和市場(chǎng)狀況，由此．對(duì)我國(guó)未來(lái)同類產(chǎn)品研發(fā)和定位提供了有益的借鑒。

2.2國(guó)外的研究現(xiàn)狀國(guó)外先后開發(fā)生產(chǎn)動(dòng)力水龍頭裝置的廠家有：Baash-Ross、Bowen、Homco、King和Venturetech幾家公司，其中以Bowen公司生產(chǎn)的動(dòng)力水龍頭裝置最為著名。早期(1948年)的動(dòng)力水龍頭裝置多采用齒輪泵、葉片泵和馬達(dá)，因此系統(tǒng)壓力小，輸出扭矩有限，多用于修淺井或簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)修井作業(yè)。過(guò)后（1964年）Bowen公司開發(fā)出了S-2（承載能力85ton）、S-3（承載能力120t）兩種動(dòng)力水龍頭裝置，液壓系統(tǒng)采用柱塞式液壓馬達(dá)，系統(tǒng)壓力達(dá)到3000psi，使動(dòng)力水龍頭裝置的輸出扭矩得到了提高。在1972年Bowen公司對(duì)S-2、S-3兩種動(dòng)力水龍頭進(jìn)行了升級(jí)改型，推出了S-2.5、S-3.5兩種機(jī)型。該產(chǎn)品對(duì)齒輪減速箱、液壓系統(tǒng)等關(guān)鍵部位進(jìn)行了改進(jìn)，提高承載能力及輸出扭矩，以柱塞泵作為主泵，系統(tǒng)工作壓力達(dá)到5000psi。這兩種型號(hào)的動(dòng)力水龍頭投入使用后對(duì)修井能力得到提高，并且能進(jìn)行側(cè)鉆大修。但是這種設(shè)計(jì)還存在著一個(gè)明顯的不足，采用了柱塞變量泵后的液壓系統(tǒng)抗污染能力較差，現(xiàn)場(chǎng)使用中往往因液壓油的污染造成設(shè)備故障。2000年Bowen公司并入National-oilwell公司，取消了Bowen商標(biāo)，將動(dòng)力水龍頭裝置改造為輕便型液壓頂驅(qū)，現(xiàn)在National-oilwell公司擁有多種型號(hào)的以Bowen動(dòng)力水龍頭為基礎(chǔ)的液壓頂驅(qū)裝置。除了Bowen公司的動(dòng)力水龍頭外，1960年Baash-Ross公司先后開發(fā)了65ton和100ton動(dòng)力水龍頭，1980年又進(jìn)行了改進(jìn)，推出了ps-85和PS-130兩種型號(hào)，90年代初該公司被Varco公司收購(gòu)，停止了動(dòng)力水龍頭裝置的生產(chǎn)開發(fā)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1.準(zhǔn)備工作（1）搜索大量相關(guān)資料,對(duì)本課題有一個(gè)整體的理解和思路。（2）篩選搜集的資料，對(duì)本課題的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)有一個(gè)大致了解，自己形成一個(gè)設(shè)計(jì)大綱。書寫開題報(bào)告和外文翻譯。2.工藝計(jì)算DSL1100-00動(dòng)力水龍頭的結(jié)構(gòu)和類型、操作條件的選擇和操作方式選擇。3.主要受壓元件強(qiáng)度計(jì)算DSL1100-00動(dòng)力水龍頭的中心管、載荷、扭矩，最高轉(zhuǎn)速和工作壓力的確定，液壓馬達(dá)的選擇,齒輪、輪軸的計(jì)算及校核，鍵聯(lián)接的計(jì)算。4.計(jì)算機(jī)繪圖及說(shuō)明書的編寫利用AutoCAD軟件繪制出DSL1100-00動(dòng)力水龍頭的裝配圖及各個(gè)零件圖,并編寫說(shuō)明書。4.所采用的方法、手段以及步驟等(1)動(dòng)力水龍頭的參數(shù)計(jì)算確定中心管內(nèi)徑、最大靜載荷、最大工作扭矩、最高轉(zhuǎn)速、管內(nèi)泥漿的壓力。(2)傳動(dòng)方案的擬定及液壓馬達(dá)的選擇工作扭矩、轉(zhuǎn)速和允許載荷的確定，為選擇何種規(guī)格的馬達(dá)提供依據(jù)。(3)水龍頭的零部件計(jì)算齒輪的設(shè)計(jì)、輪軸的設(shè)計(jì)、滾動(dòng)軸承的選擇、鍵聯(lián)接的選擇。(4)強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性設(shè)計(jì)校核計(jì)算各部件尤其是受壓部件應(yīng)力、變形、穩(wěn)定性等，核對(duì)是否在許用工作范圍內(nèi)。5.階段進(jìn)度計(jì)劃第一周：進(jìn)行準(zhǔn)備工作。羅列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，文獻(xiàn)，期刊，雜志等，進(jìn)行查找；確定課題相關(guān)外文資料；進(jìn)行開題報(bào)告準(zhǔn)備。第二周：外文資料翻譯；通讀標(biāo)準(zhǔn)，熟悉設(shè)計(jì)思路。第三周：撰寫開題報(bào)告。第四周：根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行動(dòng)力水龍頭設(shè)計(jì)。第五周：動(dòng)力水龍頭技術(shù)性能參數(shù)的確定及液壓馬達(dá)的的選擇。第六周：齒輪的設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算。第七周：軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及輪軸軸強(qiáng)度校核。第八周：滾動(dòng)軸承的選擇及鍵聯(lián)接的選擇。第九周：箱體進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，核對(duì)是否有誤。第十周：準(zhǔn)備繪圖。查找繪圖時(shí)所需零件詳細(xì)尺寸，撰寫記錄，確定繪圖流程。第十一周：繪圖。第十二周：撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。第十三周：檢查整體資料，確定是否有遺漏問(wèn)題。第十四周：準(zhǔn)備答辯。第十五、十六周：參與答辯等收尾工作。參考文獻(xiàn)[1]李銘巍，淺議國(guó)外動(dòng)力水龍頭裝置的發(fā)展，化學(xué)工程與裝備，2008,（5）[2]杜玉珍，周猛，THT-3.5型動(dòng)力水龍頭應(yīng)用分析，甘肅科技，2012，（14）[3]華東石油學(xué)院礦機(jī)教研室編.石油鉆采機(jī)械上.北京：石油工業(yè)出版社,1980.06.[4]玉門石油工人技術(shù)學(xué)校；獨(dú)山子石油工人技術(shù)學(xué)校編.鉆井工人中級(jí)讀本上.北京：石油工業(yè)出版社,1960.02.[5]王錫光編.