连续管作业机滚筒的研制

第２５卷第３期　２０１２年５月　文章编号：１００２—６６７３（２０１２）０３—０５４—０２　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　机电产品开崖与剀新　Ｖｏ１．２５，Ｎｏ．３　Ｍａｙ．．２０１２　连续管作业机滚筒的研制　郭峰，张保弟，孙晓明，阳玲　（中国石化集团江汉石理局第四机械厂，湖北荆州４３４０２４）　摘要：为了提高连续管作业机的工作性能，研制了一种滚筒装置。在此基础上，阐述了该装置的结　构及原理，并探讨了滚筒的液压控制原理。现场应用表明：所设计的滚筒能满足连续管　作业机各种常规和复杂的井下作业工艺的需要。　关键词：连续；滚筒；结构设计　中图分类号：ＴＥ９３３．８　文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：ｌＯ．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２—６６７３．２０１２．０３．０２２　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｔｕｂｉｎｇ　Ｒｅｅｌ　Ｕｓｅｄ　ｉｎ　Ｃｏｉｌｅｄ　Ｔｕｂｉｎｇ　Ｕｎｉｔ　ＧＵＯ　，ｌｇ，ＺＨＡＮＧＢａｏ－Ｄｉ，ＳＵＮＸｉａｏ－Ｍｉｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｌｉｎｇ　（ｓＪ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｃｏ．，Ｓｉｎｏｐｅｃ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ　Ｈｕｂｅｉ　４３４０２４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｃｏｉｌｅｄ　ｔｕｂｉｎｇ　ｕｎｉｔ，ａ　ｔｕｂｉｎｇ　ｒｅｅｌ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｂａｓｉｓ，ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｓ　ｓｕｄｉｅｄ．Ｆｉｔｅｌｄ　ａｐｐｆｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｅｌ　ｃａｎ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒ－　ｇｒｏｕｎｄ　ｗｏｒｋ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｎ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｉｌｅｄ　ｔｕｂｉｎｇ；ｔｕｂｉｎｇ　ｒｅｅｌ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｅｓｉｎ　ｇ０引言　连续作业机具有高效、实用、经济等特点，能　够适应恶劣的环境和从事复杂的技术作业。因此，它被　广泛应用于试油、修井、完井、测井、增产、钻井、管　道集输等领域，是一种具有广阔应用前景的特种作业设　备ｆｌ１。滚筒作为连续作业机的核心部件，在作业　时发挥着重要的作用。本文通过对滚筒工作过程进　行分析研制了滚筒装置，然后从液压控制角度分析　了滚筒与注人头的协同作业。现场应用表明：所设　计的滚筒能满足连续管作业机各种常规和复杂的井　下作业工艺。　历了弹性形变到塑性形变的阶段；连续下入油井的　过程中．注人头牵引从滚筒中拉出．同时滚筒马达　对滚筒提供一个反向扭矩，缠绕好的被拉直．　又经历了一次从弯到直的塑性变形阶段。因此，在工作　过程中连续不可避免的发生了塑形形变。根据分析　可知【引，在起升过程中．只要满足合适的拉力与滚筒负　载就可以使在滚筒上较紧密地缠绕；在注入过程　中，只要选择一个合适的松弛角度，就能确定相应的油　管拉力与滚筒负载，使既能被拉直又能不受较大的　拉应力，延长使用寿命。　２滚筒装置的结构原理　连续滚筒为焊接结构的钢制卷筒。是连续　的储运设备，用以均匀地缠绕连续。滚筒的排　１滚简工作过程分析　连续作业机在作业过程中要求滚筒与注入　：　管量主要取决于滚筒外径、宽度和筒芯直径。它由滚筒　头之间的始终处于张紧状态，张紧力主要由注入头　ｌ　体总成、驱动装置、排管系统、计数装置、滚筒摆动装　　与滚筒分别作用在两端时产生，在提供张紧力的　Ｉ　置、润滑装置等组成，如图１所示。同时又要求连续随着注人头进行起升及下注　：　作业闭。　连续的一端通过滚筒空心轴与安装在轴上的高　高压旋转接头与高压管汇组合在一　　压旋转接头相联接，ｌ将各种循环液通过　连续从油井起升的过程中，从直到弯，经　１　起。通过外接水泥车、压裂车等设备，—　—　连续泵入井内，以满足各种作业的需要　。连续　ｌ收稿日期：２０１２—０３—１３　　的另一端安装驱动装置，采用“液压马达＋行星减速器　一作者简介：郭峰（１９８２－），男，湖北仙桃人，助理工程师。主１　传动”方式，由液压马达、刹车和减速箱组成。液压马　要从事连续作业机的研制与开发工作。　５４　　Ｊ・产品与市场・　达动力通过液压释放型刹　车、行星齿轮减速箱传递　到滚筒轴，驱动滚筒　正反转运动。采用两级行　星齿轮减速箱具有结构紧　凑、作业可靠性高、驱动　运转平稳等优点。　主要控制滚筒刹车、排管器升降、排管器左右运动、油　管润滑、滚筒摆动等工作。滚筒油泵为滚筒提供驱动动　力，比例减压阀通过控制三位四通换向阀来控制滚筒马　达正常工作，实现滚筒正反转。在起升过程中，只　需要保持滚筒工作时为缠绕状态，同时注入头保持提升　状态就可以实现同步控制：在注入过程中，从　滚筒上剥离时，滚筒马达施加反向作用力，维持恒定拉　力拉紧。操作台通过对远控溢流阀进行压力调节，　从而使滚筒马达保持与注人头同步向下工作的状态。　４结论　本文研制了一种滚筒装置．并阐述了滚筒液压　控制原理。通过改进来复丝杠结构和加工工艺，设计了　自动排管与手动排管两种工作模式，实现了作业过程中　连续管的整齐收放。通过优化滚筒结构，选择合理　驱动方式，采用可靠的液压控制回路设计，实现了连续管　滚筒与注入头的协同动作。能够方便的控制连续的　张紧，保证了连续的正常作业。　参考文献：　［１］孙晓明，张保弟，等．ＬＧＣ２３０型连续作业车研制『Ｊ１．石油矿场　机械，２０１０。８．　［２１张建庆．连续作业机注人头与滚筒协同动作液压方案与分析　３液路控制系统　滚筒的液压系统结构原理如图２所示：该系统　［Ｊ】．液压与气动，２０１１，１．　【３】施志辉，范佳，等．连续在滚筒上缠绕的力学研究　．大连交　通大学学报．２０１１．５．　［４］王峻乔．连续技术分析与研究【Ｊ】．石油矿场机械，２００５，５．　［５］肖建秋，张燕萍，等．连续管测井机滚筒总成结构设计［Ｊ】．石油矿　图２滚筒液压系统原理图　场机械．２００９。９．　（上接第１５０页）性能差异很大，尤其对数控编程要求不　一样。在ＮＣ程序设计时，注重分层加工，对铜合金和　４结束语　在某雷达研制中，根据雷达设计的技战术要求，设　计了高导热、高导电的气密封毫米波组件腔体，通过技　术创新与工艺技术的集成应用，在毫米波组件腔体的工　艺设计与制造技术上做了一些有益的研究．形成了一种　低碳钢材料的加工采用不同的数控参数和刀具．保证腔　体加工质量。　（３）精密加工装夹技术。毫米波组件腔体为高精密加　工零件，高精度加工要素较多，且具有相关性。因此，　在精密加工中，保证毫米波组件腔体设计基准与加工基　准一致是获得高尺寸精度的关键。　（４）毛刺去除技术。无氧铜材质软绵，切削性差，不易　断削，容易产生毛刺。腔体基片焊接面浅，其上密布圆　孔，波导腔体窄，产生的毛刺均难以用常规方法清除干　净，从而为信号传输、电磁屏蔽效果带来直接影响。为　了彻底去除加工毛刺，保证毫米波组件腔体加工质量，　气密封工艺设计结构模式，开辟了一种工艺途径，实现　毫米波组件的高技战术要求。现今，经“技术复制”，　毫米波组件腔体设计与制造技术已在多个项目的研发中　得到了推广应用，并取得了成功。　参考文献：　［１］任丽娜，曲延滨．毫米波与红外技术在军事领域中的应用［Ｊ１．北京：　红外技术．２０ｏ４．　【２】工程材料使用手册【Ｍ］．北京：中国标准出版社，１９８９．　［３谢义水，张光元，刘秀丽，谢明华，周宇戈．３］毫米波平板隙缝阵天线　工艺设计与制造ｆＪ１．成都：电讯技术，２００８．　［４】同武勤，凌永顺，蒋金水，刘勇．军用毫米波雷达的应用及其发展　在毫米波组件腔体加工中注重切削刀具的几何参数、切　削轨迹及方向、进给参数、加工先后顺序对毛刺形成的　影响，并运用超声波技术对波导腔、销孔等精密加工要　素的毛刺进行无损伤去除，保证其毫米波信号传输功能　的实现。　趋势［Ｊ］．北京：飞航导弹，２００４．　５５