连续油管注入头夹紧机构力学分析

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注入头设计计算说明书3

第二章注入头部件2.1注入头概述连续油管注入器是连续油管作业装备的关键设备，注入器主要功能是夹持油管并克服井下压力对油管柱的上顶力和摩擦力,把连续油管下入井内或夹持不动或从井内起出，控制油管注入和起出的速度。

2.2结构形式的拟定通过对油田连续油管注入头的现场调研，查阅国内外相关文献，多种方案对比，确定注入头设计方案，结构如图2-1、图2-2所示。

由两台同步的可正反转动的液压马达提供动力，链条驱动，带动夹持块夹持连续油管上下移动。

液压马达为低速径向柱塞马达，带有内部实效保护。

两个液压马达通过液压系统达到基本同步，由同步齿轮传动实现链轮的机械同步；由两组胀紧液压缸推动浮动夹块达到链条胀紧的目的；由夹紧液压缸推动夹紧浮动夹块，夹紧装在链条上的油管夹块夹紧油管，通过链条带动夹块实现油管起下动作。

链条上由带有特殊表面形状和处理工艺的夹持块通过链条销轴固定在一起，以适应连续油管的外径，并达到良好的夹持注入的性能，同时达到最小连续油管的夹持变形和最低的附加应力；由压力传感器通过杠杆机构测量连续油管注入和上提力的大小。

注入头的主要设计参数如下：1、驱动方式：液压马达；2、注入最大下入速度：60m/min（1m/s）；3、注入方式：夹持夹块摩擦驱动，链条带动夹块传动；4、链条张紧液缸数：2*2个；5、链条夹紧液缸数：3*2个；6、最大下井深度：4000m；7、测力系统：压力传感器；8、液压马达型号：CA50；9、适应连续油管：Ф31.75mm，Ф38.1mm；2.3结构形式设计说明1、连续油管起下方式作业要求连续油管不断的向油井内注入或起出。

利用夹块夹持油管产生足够的摩擦力，再利用链条输送夹块完成油管的注入或起出。

为了使夹块对油管的夹持应力不超限，必须采用多个夹块夹持。

2、夹块夹持方式因多夹块必须同时夹持，采用三级浮动的多滚子夹头。

为了保证每个夹块都有一个浮动夹头的滚子夹持，油管承受的夹持力足够能产生下入和提升4000m油管的使用要求。

连续油管注入头浮动夹头的共振频率测量

关键．中之一，其就是分析其共振频率．共振是指一个物理系统在特定的频率下，以
最大振幅做振动的情形，一特定频率称之为这共振频率 ¨ ．般来说一个系统有多个共振频一率，在这些频率上振动比较容易，其它频率上在振动比较困难．振在很多工业应用场合对系共
Ｅ－ｉ：ｂ＠ｄｔ．ｄ．ｎｍａｌｙｑｊｕｅｕｃ．
大连交通大学学报
第３２卷
振型节点的遗漏（击点位于某一振形的节点，撞发出的撞击声就不包含该阶频率成分）．
到ＳＳＡ中；ＢＲＭ而采样时间则可根据需要在编程时计算好．到此，一组数据采样完成，动下一阶启段的ＨＴ测频程序Ｈ．
夹头的各阶固有频率．关键词：动夹头；频；Ｓ；Ｃ；Ｈ浮声ＤＰＣＳＨＴ文献标识码：Ａ
０引言
浮动夹头是连续油管注人头上用于固定链条总成的一个装置．在实际应用过程中，国产的浮动夹头在链条总成低速或中速运行时能够保证良好
连续油管注入头浮动夹头的共振频率测量
杨宝清，贞何
（大连交通大学机械工程学院，宁大连１６２）辽１０８
摘
要：国产浮动夹头在注人头高速运行情况下易发生变形．要检测共振频率，开易变形区域．用需避采

管接头螺纹加工夹紧压力分析

收稿日期:2008-09-25;修订日期:2008-10-06作者简介:刘茂生(1975-),男,上海交通大学在读硕士研究生;宝山钢铁股份公司工程师。

管接头螺纹加工夹紧压力分析刘茂生1,2,刘玉文2,胡德金1(1 上海交通大学,上海 200030;2 宝山钢铁股份公司,上海 201900)摘要:夹紧压力大小对管接头螺纹加工有很大的影响。

本文基于力学分析,详细推导了夹紧压力的计算公式,该公式对于现场的生产实践具有重要的指导意义,并且为夹紧机构的设计改造提供了理论依据。

关键词:管接头;夹紧压力;变形;超静定;切削中图分类号:TG 506 文献标识码:A 文章编号:1001-196X (2008)06-0047-04The analysis of cla mping pressure in thread m achining for tube jointLI U M ao sheng 1,2,LI U Yu w en 2,HU De ji n1(1 Shangha i Ji ao t ong U n i ve rsity ,Shanghai 200030,Ch i na ;2 Bao shan Iron &Stee l Co ,L t d ,Shangha i 201900,Ch i na)Ab strac t :The c la mp i ng pressure is an i m portan t facto r i n t hread machini ng f o r t ube jo i nt .In this paper ,theca lcu l ating f o r mu l a is deduced based on m echan ics .The for m ula can g ive instructi on to practi ce on site .It cana lso prov i de theoreti ca l basis for design i ng and alte ri ng c l amp i ng dev ices .K ey words :p i pe j o i nt ;cla m pi ng pressure ;d i stortion ;staticall y i ndeter m i nate ;cutti ng1 引言石油油管接箍主要作用是连接石油输送管,为保证石油传输过程中不泄漏,接箍螺纹圆度要求很高。

夹具装置基本要求、夹紧结构夹紧力分析.

典型夹紧机构
典型夹紧机构
1．楔块夹紧工作特点：
(1)楔块的自锁性楔块的自锁条件为：α≤φ1+φ2取α=5°~7° (2) 楔块能改变夹紧作用力的方向； (3) 楔块具有增力作用，增力比i=Q/F≈3； (4) 楔块夹紧行程小； (5) 结构简单，夹紧和松开需要敲击大、小端，操作不方便。增力比、行程大
夹紧方向与夹紧力大小的关系（a）最合理（b）较合理（c）可行（d）不合理（e）不合理（f）最不合理
（3）夹紧力作用方向应使工件变形最小。
夹紧力方向与工件刚性关系
2．夹紧力作用点的确定
①、概念：
选择作用点的问题是指在夹紧方向已定的情况下，确定夹紧力作用点的位置和数目。
②、依据原则：
（1）夹紧力作用点应落在支承元件上或几个支承元件所形成的支承面内。
紧的机构
（2）夹紧力作用点应落在工加工表面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩。工件刚性差的部位增加辅助支承并施加夹紧力，以免振动和变形。
夹紧力作用点应在支承面内
(a) 不合理
(b) 合理
夹紧力作用点应在刚性较好部位
(a) 不合理
(b) 合理
以减小切削力对工件造成的翻转力矩。工件刚性差的部位增加辅助支承并施加夹紧力，以免振动和变形。
（3）夹紧元件
图3
夹紧装置的最终执行件，与工件直接接触完成夹紧作用
1—气缸
夹紧装置组成示意图 2—连杆
3—压板
2．对夹具装置的要求
（1）夹紧时应保持工件定位后所占据的正确位置。（2）夹紧力大小要适当。（3）夹紧机构的自动化程度和复杂程度应和工件的生产规模相适应，并
有良好的结构工艺性，尽可能采用标准化元件。（4）夹紧动作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。良好的自锁

四链夹持式注入头驱动装置的设计与分析

Ｔ：９５５０（１）
力，并通过链条将功率传递到注入头的从动机构．
四组装有马达的链条，两两垂直均布在油管周围，
＊｝收稿日期：２０１３－０３ — ２４
作者简介：施志辉（１９６０一），女，教授，硕士，主要从事机械装备优化设计及制造技术的研究
螺母来调整并控制轴承间隙，使得驱动装置的轴
向基本固定；最后将液压马达安装在左侧板的马达轴承座中，并用毛毡圈密封，完成装配过程．
寸增大，并且减速器价格较贵，使注人头成本升高；方案二选用大扭矩径向柱塞马达作为动力源，
构特点，提出了一种新的驱动控制方案．
Ｉ
＼
－一
－
—
，
，
马达
１驱动装置的结构方案
在新型四链式注人头结构中，四副链条同时
图１驱动示意图
方案一，采用高速轴向液压马达配置减速装
置的方式，即在液压马达与主动链轮轴之间加一
夹持在油管的外壁上，利用链条上夹块与油管璧
之间的摩擦力带动油管传动．每一组链条上各安装一个驱动液压马达，该马达提供链条运动的动
级齿轮减速机构．设单个液压马达的最大输出扭矩为，马达功率为Ｐ，输出转速为，传动比为ｉ，马达最小输出转速为ｎｉ，得到式（１），（２）

油缸式夹紧机构的原理及应用

油缸式夹紧机构的原理及应用油缸式夹紧机构是一种常见的夹紧装置，在机械制造中广泛应用。

它的原理是通过油压将油缸内的活塞推动夹紧机构，从而实现夹紧零件的作用。

这种夹紧机构具有结构简单、夹紧力大、稳定性好等优点，因此被广泛应用于金属加工、机械加工等行业中。

该机构主要由油袋、油缸、活塞、油管以及夹紧机构等几部分组成。

当油袋中的油液被泵入油缸时，活塞被压力推动向夹紧机构方向运动，从而实现夹紧零件的目的。

在夹紧过程中，液压传递的作用使得夹紧力得到了大幅提升，从而确保了夹紧的可靠性和有效性。

油缸式夹紧机构的应用范围非常广泛，主要体现在以下方面：1. 金属加工油缸式夹紧机构在金属加工行业中应用广泛，如在加工车件时，它可以夹紧工件，保证工件稳定地进行加工，从而提高加工的质量和效率。

2. 机械加工在机械加工方面，油缸式夹紧机构也占有重要的应用地位。

例如在铣削机、磨床等机床上，通过该机构可以实现零件夹紧，从而确保了加工精度和效率。

3. 工程机械油缸式夹紧机构同样适用于工程机械领域。

例如在挖掘机、推土机等工程机械上，通过该机构可以夹紧钢管等零件，从而保证了机械的安全性和稳定性。

总之，油缸式夹紧机构以其可靠性、高效性、使用广泛等特点，成为了机械制造中的重要夹紧装置之一。

在日常使用中，我们应注意机构的维护和保养，从而延长其使用寿命，提高工作效率。

关于什么样的数据有关，这个还需要根据具体的情况来确定。

以下列出了一个可能的数据，作为例子进行分析：数据：某公司2018年到2021年四年的营业额数据2018年：3000万元2019年：3600万元2020年：4000万元2021年：4200万元对于这个数据，我们可以进行以下方面的分析：1. 总体趋势从整体上看，该公司的营业额呈现逐年上升的趋势，2018年至2021年的营业额分别为3000万元、3600万元、4000万元、4200万元。

这反映了该公司的经营状况逐年向好，并且近年的增长速度有所加快。

连续油管注入头管-块配合研究

西南石油大学学报（自然科学版）
２１年２第３卷第１０１月３期
ＪｕｎｌｆｏｔｗｓＰｔｌｍｉｅｓｙＳｉｎｅＴｃｎｌｇｄｔｎｏｒａｏｕｈｅｔｅｏｅＵｎｖｒｉ（ｃｃ＆ｅｈｏｏｙｉｏ）ＳｒｕｔｅＥｉ钭半业崴缸
由于夹持部分为对称结构，分析时取其１４建／，
摩擦块的有限元分析模型如图２所管和摩擦块间的受力进行研究，探索两者之间合理立连续油管一示。对有限元模型施加轴向载荷８０内压１０００Ｎ，Ｏ的配合关系，以指导设计与生产。
ＭＰ，持力３０并建立约束为左侧面施加ｚａ夹５６０Ｎ；
文献标识码：Ａ
连续油管注入头管一块配合研究
蒋发光梁政张梁孙保全申强，，，，
１西南石油大学机电工程学院，．四川成都６００；．１５０２中国石化胜利油田采油工艺研究院，山东东营２７１５０５
摘
要：续油管注入头是连续管作业设备中控连续油管下入和上提的重要装置，连操连续油管和摩擦块配合直接影
一
Ｌ引９
。
本文以某油田１２／ｌ英寸连续油管为研究对
图１连续油管一摩擦块夹持油管模型图
Ｆｉ．１ＴｈｅｍｏｌｏｒｃｉｎｌｃｏｄｉｇＣＴｇｄｅｆｆｉｔｏｂｏｋｈｌｎ限元
分析模型，相同轴向力和夹持力作用下对连续油在
蒋发光，政，梁，．梁张等连续油管注人头管一块配合研究［］西南石油大学学报：然科学版，１，（）１１１４Ｊ．自２１３１：～６．０３６

连续油管作业问题及对策

二、连续油管作业问题分析
原因分析及应对措施
卡钻问题应对措施
• 根据桥塞的种类，选择合适的磨鞋。
• 控制钻塞速度，降低碎屑的尺寸。
• 严格按照每3个桥塞短起至造斜点的规定，且短起时连续油管速度要适度控制。
• 连续油管遇卡后，判断好遇卡的原因（磨鞋上部，下部还是井口），根据遇卡的原因采取合适的解卡方案，避免由于操作失当，导致遇卡状况复杂化。
二、连续油管作业问题分析
典型案例分析
案例2 焦页7-3HF井钻塞遇卡
➢处理结果
2014年1月18日经过多次上下活动连续油管无法解卡后，先后2次泵注金属减摩阻剂共20m³后活动连续油管尝试解卡没有成功；13:40 在保持连续油管下压状态下，从管汇台通过套管反挤，通过多次尝试，不断增加下压力和反挤压力；当下压-8.7t，反挤压力达到35MPa时仍然没有解卡，保持反挤压力情况下，通过尝试三次活动连续油管，解卡成功；
二、连续油管作业问题分析
原因分析及应对措施
卡钻问题分析
• 钻塞过程中由于钻压施加不合理，造成碎屑尺寸较大在井内堆积引起遇卡。
• 钻塞短起速度过快，碎屑卡在磨鞋上，抱死导致卡钻。 • 磨鞋设计不合理，水槽间隙设计太小，塞屑无法有效返出或卡在磨鞋
上引起卡钻 • 下桥塞过程中桥塞意外坐封引起工具卡阻 • 井筒内形成水合物，冰堵引起油管卡阻。
涪陵页岩气公司
连续油管作业问题及对策
汇报提纲
一、连续油管队伍情况介绍二、连续油管作业问题分析三、2015年工作计划及展望
汇报提纲
一、连续油管队伍情况介绍人员情况设备情况 2014年工作量情况
一、连续油管队伍情况介绍
人员情况连续油管队伍发展历程

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ＫｅｙＷｏｒｄｓ：Ｉｎｊｅｃｔｏｒ；ＣｌａｍｐｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍ；Ｍｕｌｔｉ－ＢｏｄｙＤｙｎａｍｉｃＡｎａｌｙｓｉｓ；ＦｉｉｔｎｅＥｌｅｍｅｎｔＣｏｎｔａｃｔＡｎａｌｙｓｉｓ
机械设计与制造
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第１１期
２０１３年１１月
连续油管注入头夹紧机构力学分析
许立，张文波，施志辉
１１６０２８）（大连交通大学机械工程学院，辽宁大连
ｉｎｆｉｔｅｅｌｅｅｎｍｔｃｏｎｔａｃｔｎａａｌｙｓｉｓｔｏｎａａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｎｔபைடு நூலகம்ａｃｔｒａｅａｂｅｔｗｅｅｎｆｌｏｔａｉｎｇｐｌｔａｅｎａｎｄｃｈｉａｎｒｏｌｌｅｒ，ｉｔｏｂｔｉｎａｓｔｈｅｓｔｒｅｓｓ
ｃｅｎｔｒｉａｄｎｄａｌｆｏｔｉａｎｇｐｌｔｅａｎｈｉｎｇｅｈｏｌｅｓｉｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｂｙｃｄｃｕｌｔｉａｎｇ，ｔｈｅｒｅｌｔａｉｖｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｌｆｏｔｉａｎｇｐｌａｔｅｎｎｄａｃｈｉａｎｒｏｌｌｅｒｉｓｏｂｔｉａｎｅｄｗｈｅｎｍ￣ｉｍｕｍｌｏｄａａｐｐｅｒａｓｔａｔｈｅｏｌｄｃａｈｉｎａｒｏｌｌｅｒｃｅｎｔｒｏｉｄｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌｒａｔｏｌｏｆａｔｉｎｇｐｌｔａｅｎｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．Ｂｙｓｉｕｎｇ
ｄｓｉｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｎｄａｄｓｉｃｏｖｅｒｓｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｒｅａｓｏｎｏｆｍ￣ｉｍｕｍｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅａｂｏｖｅｒｅｓｕｌｔｓＣｎａｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃｌａｂａｓｉｓｆｏｒｏｐｔｉｍｉｚｔｉａｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｃｌａｍｐｉｎｇｍｅｃｈｎｉａｓｍ
ＸＵＬｉ，ＺＨＡＮＧＷｅｎ —ｂｏ，ＳＨＩＺｈｉ — ｈｕｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＤａｌｉａｎ１１６０２８，Ｃｈｉｎａ）
摘
要：浮动压板和链条滚子是注入头夹紧机构中两个主要的受力零件，在使用过程中常出现损坏的情况。对夹紧机构
进行了ＡＤＡＭＳ多刚体动力学分析，得到了链条滚子质心和浮动压板铰接孔处的载荷变化规律。计算得到链条滚子质心
处垂直于浮动压板方向上出现最大载荷时，浮动压板和链条滚子的相对位置。对浮动压板和链条滚子进行了ＡＮＳＹＳ有
限元接触分析，得到了二者接触区域的应力分布情况，找到了链条滚子和浮动压板各自最大应力出现的位置及原因。以
上分析结果，为夹紧机构的优化设计提供了一定的理论依据。
关键词：注入头；夹紧机构；多刚体动力学分析；有限元接触分析
中图分类号：ＴＨ１６
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｌｏａｔｉｎｇｐｌｔａｅｎａｎｄｃｈａｉｎｒｏｌｌｅｒａｒｅｔｗｏｍｉａｎｐ（Ｅｕｎｄｅｒｓｔｒｅｓｓｉｎｃｌａｍｐｉｎｇｍｅｃｈｎｉａｓｍ，ａｎｄａｒｅｏｆｔｅｎｄａｍａｇｅｄｎ
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１ — ３９９７（２０１３）１１－００４４ — ０３
ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＣｌａｍｐｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＣｏｉｌｅｄＴｕｂｉｎｇＩｎｊｅｃｔｏｒ
ｌｌｓｅ．Ｈｅｒｅ，ｂｙｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉ－ｂｏｄｙｄｙｎａｍｉｃｎａａｌｙｓｓｉｔｏａｎａｌｙｚｅｃｌｍｐａｉｎｇｍｅｃｈｎｉａｓｍ，ｔｈｅｖｒｉａｔｉａｏｎｏｆｌｏａｄｉｎｃｈｉａｎｒｏｌｌｅｒ