故轴安全。键的安全校核普通平键联接的强度条件为式中键轴轮毂三者中最弱材料的需用挤压应力传递的转矩,键与轮毂键槽的接触高度,,此处为键的高度键的工作长度平头平键,为键的公称长度为键的宽度轴的直径取由于,故安全。轴承的寿命计算滚动轴承的失效形式及基本额定寿命失效形式滚动体或内外圈滚道上的疲劳点蚀。单个轴承滚动轴承的寿命套圈或滚动体发生疲劳扩展之前,套圈相对于另套圈的转数。滚动轴承的基本额定寿命滚动轴承的寿命分布基本额定寿命定条件下,组轴承中的轴承发生疲劳点蚀失效,而的轴承不发生疲劳点蚀失效前的内外圈相对转数或工作时数如图所示滚动轴承的基本额定动载荷载荷和额定寿命的关系基本额定动载荷轴承的基本额定寿命恰好为转时如图所示,轴承所能承受的载荷值。额定动载荷的修正轴承工作温度与试验温度不同时应修正额定动载荷。滚动轴承寿命的计算公式图未失效轴承数量轴承的寿命转载荷图额定寿命载荷和额定寿命的关系如图寿命计算公式用转数表示的寿命公式球轴承滚子轴承用小时表示的寿命公式设计式寿命计算按照机械零件手册选择锥滚子轴承超轻系列中轴承,基本额定静载荷公斤有下表和知则有则设计要求可工作年,年按天工作计算所以,轴承安全,满足寿命要求。载荷图额定寿命转表径向动载荷系数和轴向动载荷系数表载荷系数油缸的设计夹紧油管时油缸所受的推力由本文知注入起出油管时注入器所受的最大轴向力为,则夹紧压块受到的摩擦力为式中摩擦系数夹紧块受到的弹力,。则每个油缸所受的推力为初步设计为单杆活塞缸作如下油缸简图所示图活塞缸简图初取活塞杆直径初步计算活塞杆直径解得活塞杆在受压状态下承受最大负载,其校核公式为式中活塞杆推力活塞杆极限应力,。其中,,,其材料是钢,经调质处理。因此,初取的,合格。即,。加持板强度校核首先,假定滚轴进入夹持板轨道时滑动套受弯曲压力,总体受力越大,弹性变形越大。夹持板受载的压力基础等式如下其中单位应力弯曲力矩所给形状的弹性模量。弯矩为夹持板纵向模量计算如下横梁受到的单位应力为夹持板校核公式为故夹持板强度条件满足。经济性分析本次设计的连续油管注入器总成与其它结构的注入器相比有较多的优点。首先,与以往注入器的结构设计不同。以往注入器中,采用大滑轮和滚轮代替链条的连续油管作业机如图。这种结构设备较庞大,运移性差,零件较多,经济性差。选用夹紧油缸时,有的注入器选用双油缸驱动方式如图。图用大滑轮和滚轮代替链条的连续油管作业机图注入器总图有的注入器采用单缸杠杆方式。采用双缸或单缸杠杆作用方式的缺点已在前文注入器结构方案分析设计中论述过,这里不再阐述。如图中,以往链条驱动机构设计中是用两个主动链轮分别驱动左右两侧对称布置的两副链条,且由张紧油缸通过张紧链轮张紧,而在本设计中,两副链条平行布置,运动同向同步,由台低速大扭矩液压马达通过个轴将动力传递给链条,这其中不需要张紧油缸和张紧链轮,而设计段不完全封闭的限制轨道,链条在其中运动。在以往设计中,油管卡瓦被夹紧时,采用布置在两链条内侧的三段压板压紧,这样各压板由于种原因会移动不致,导致夹紧效果不理想。而本设计中,在油管卡瓦夹紧卡瓦端设计安置滚轴,滚轴可沿两侧导轨滚动,在油管卡瓦移动距离不很大的情况下,将侧导轨固定在箱体上,而另侧则和夹紧油缸伸出的活塞杆联接在起,这样可随夹紧油缸伸出的活塞杆作直线往复运动,可以实现夹紧和松开。所以两者相比,本设计具有结构简单,设计较为合理,效率较高,较为经济。其次,从功能原理上考虑,两者的基本功能是相同的,即都是夹紧油管并克服井下压力对油管的上顶力,把油管注入井内和从井内起出油管,控制油管注入和起出的速度。基本原理上,以往注入器采用两台液马达,带动链条,链条外侧嵌装油管卡瓦。夹紧油缸推动夹紧压块夹紧链条的内侧,使油管卡瓦夹紧油管。当井口,,轴承寿命的计算小时数表示轴承寿命。根据公式来计算。设计时理论计算寿命为,根据设计要求可工作年,年按天计算。设计要求所工作寿命为轴承安全,满足寿命要求。不满足寿命要求,需要重新设计。程序运行结果轴承寿命的计算小时数表示轴承寿命。根据公式来计算。设计时理论计算寿命为根据设计要求可工作年,年按天计算。设计要求所工作寿命为轴承安全,满足寿命要求。附录键的校核程序,,键的安全性校核。根据公式轴受到的剪切力为键是安全的,设计合理,键不安全,需要重新设计。程序运行结果键的安全性校核。根据公式轴受到的剪切力为键是安全的,设计合理,附录连续油管注入器总装配图心侧的链条向下运动时,将油管注入井内,反之将油管从井内起出来,而且,为保证链条的正常工作,采用张紧油缸调节张紧链轮,使链条完全张紧而本设计中,采用台低速大扭矩液马达驱动链条,而链条内侧与夹紧构架由销轴联接,夹紧卡瓦则与夹紧构架被另销轴联接。夹紧卡瓦的另端设计有滚轴,当滚轴进入两纵向导轨时,夹紧卡瓦夹紧油管当滚轴离开纵向导轨同时被分隔板分开时,夹紧卡瓦松开油管。两者相比之下,由于本设计中油管夹紧或松开的过程能非常连续性的,不会发生处夹紧而处未夹紧现象,故可靠性较高,效率也较高。最后,从成本价格上看。从以往注入器需台液马达,个夹紧油缸,两副链条,个张紧油缸,个张紧链轮,个相同轴承,个较小轴承等。而本设计中,台液马达,个夹紧油缸,两副链条,个相同轴承等。两者相比,本设计中成本较低,而且,结构简单,易维修。经粗略估算,本次设计注入器制造成本大约为万元左右。结论本次设计的连续油管注入器是在以往注入器的基础上进行小范围局部改进,但总体性能却得到了很大的改善。具体地说夹持挡板入口和出口处采用抛物线设计,这样当夹紧块夹紧卡瓦进入纵向导轨时,夹持块受到匀速递增的载荷,过渡平稳,以免造成较大的冲击载荷。夹紧卡瓦上安有嵌入体,这不仅能产生很大的抱紧力,不会产生相对滑动现象另外,嵌入体生产采用比油管材料软的材料,比如,铜和铝,这样油管磨损较小最后,嵌入体可以更换,可以适应不同尺寸的油管直径。其中,更换嵌入体比更换油管更经济。夹紧油缸采用活动式设计,当在作业的过程中,如果发生意外或者故障,可以及时松开夹紧油缸处理井下事故。所以此注入器又叫移动式连续油管注入器。随着石油工业的不断发展,石油机械也不断随之发展,就全国对连续油管日益广泛的应用来看,连续油管注入器越来越显得其突出地位。同时,也需要即经济又耐用的注入器诞生,以取代旧式设备。可以预测,在未来对连续油管注入器的需求将有增无减,所以连续油管注入器有很好的发展前景,参考文献黄志潜,高学和连续油管作业技术文集北京石油工业出版社,连续
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