鉆桿矯直機液壓系統(tǒng)設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含7張CAD圖紙+帶開題報告+外文翻譯】-jxsj45

油田鉆桿矯直機液壓系統(tǒng)設計

鉆桿矯直機液壓系統(tǒng)設計【含7張CAD圖紙】

摘  要

本次設計的液壓系統(tǒng)是油田鉆桿矯直機的液壓系統(tǒng)，此液壓系統(tǒng)主要為矯直機的工作提供動力，油田鉆桿生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生彎曲變形，油田鉆桿矯直機的主要功能是解決變形的鉆桿，來達到減低生產(chǎn)成本，提高施工精度的目的。

輥輪式矯直機是工業(yè)生產(chǎn)中十分重要的機械設備，廣泛應用于石油化工業(yè)﹑建筑材料業(yè)﹑以及機械制造業(yè)中。由于老式的矯直設備主要是機械傳動和手動操作，限制矯直機的加工精度和發(fā)展空間，液壓伺服系統(tǒng)在矯直機中的廣泛使用最大限解決了這個問題，不僅提高了加工精度，而且具有矯直力大，反應速度快等優(yōu)點。

本設計主要對液壓系統(tǒng)的回路進行了設計，分析了矯直機的工作原理并且對液壓系統(tǒng)的設計方法做了簡要敘述，對主要液壓源、電動機、冷卻器及控制元件進行了擬定并根據(jù)設計要求選擇最優(yōu)選項。通過對本機機液壓系統(tǒng)分析，我們計算了輔助系統(tǒng)和油箱的相關參數(shù)，而且對液壓系統(tǒng)的壓力損失展開了計算和解析。在論文最后，對液壓系統(tǒng)的裝配﹑檢查及保養(yǎng)做了全面說明。

關鍵詞  矯直機；液壓系統(tǒng)；輥輪；

Hydraulic system design of oil field drill pipe straightener

Abstract

The hydraulic system design of the hydraulic system of oil drill pipe straightening machine, the hydraulic system provides power for the main straightening machine, the bending deformation is easy to produce oil drill pipe production process, the main function of oil drill pipe straightening machine is to solve the deformation of drill pipe, to reduce production cost, improve the precision of the construction.

Roller type straightening machine is a very important mechanical equipment in industrial production, widely used in petroleum chemical industry, building materials industry and machinery manufacturing industry. Because of the old-fashioned straightening equipment is mainly mechanical drive and manual operation, the processing precision and the development space of the straightening machine, widely used in maximum limit straightening in the hydraulic servo system to solve this problem, not only to improve the machining accuracy, but also has the advantages of straightening force, fast response.

The design of the main circuit of the hydraulic system are designed, analyzed the working principle of the straightening machine and the design method of hydraulic system are briefly described. The main source of hydraulic motor, control, cooler and components are developed and designed according to the requirements to choose the optimal option. Based on the analysis of the machine hydraulic system. We calculate the related parameters of the auxiliary system and the fuel tank, and the pressure loss of the hydraulic system carried out calculation and analysis. In the end, assembly, inspection and maintenance of the hydraulic system to do a comprehensive description.

Keywords  flattening machine,hydraulic system,roller

目  錄

摘要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 研究背景及意義 1

1.2 矯直機國外現(xiàn)狀 1

1.3 矯直機國內(nèi)現(xiàn)狀 3

1.4 本章小結(jié) 5

第2章 矯直機的設計 6

2.1 矯直機的介紹 6

2.2 設計要求 6

2.3 方案制定 7

2.4 本章小結(jié) 8

第3章 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù) 9

3.1 初選系統(tǒng)壓力 9

3.2 計算液壓缸尺寸 9

3.3 計算系統(tǒng)最大流量 11

3.4 本章小結(jié) 11

第4章 液壓元件的選擇 12

4.1 液壓泵選擇 13

4.2 液壓馬達的選擇 14

4.3 液壓泵的功率和電機的選擇 14

4.4 控制閥的選擇 14

4.5 管道選擇和計算 15

4.5.1 管道種類的選擇 15

4.5.2 管道內(nèi)徑的計算 15

4.5.3 管道壁厚計算 16

4.5.4 管接頭的設計 16

4.6 油箱的設計 17

4.6.1 油箱的功用與分類 17

4.6.2 油箱基本結(jié)構(gòu) 17

4.6.3 油箱容量的計算 17

4.7 油箱設計參考原則 18

4.8 液壓系統(tǒng)驗算 19

4.8.1 系統(tǒng)壓力損失 19

4.8.2 計算雷諾數(shù) 20

4.8.3 計算壓力損失 20

4.8.4 系統(tǒng)效率計算 21

4.8.5 系統(tǒng)的發(fā)熱計算 21

4.9 本章小結(jié) 22

第5章 輔件的設計與選擇 22

5.1 過濾器的選擇 23

5.2 加熱器的選擇 23

5.3 溫度計的選擇 23

5.4 油路板的設計 24

5.5 本章小結(jié) 24

第6章 液壓系統(tǒng)的安裝、維護 24

6.1 液壓系統(tǒng)的安裝 25

6.2 液壓系統(tǒng)的調(diào)試 26

6.3 液壓系統(tǒng)維護 27

6.3.1 液壓系統(tǒng)的檢查 27

6.3.2 液壓系統(tǒng)的保養(yǎng) 28

6.4 本章小結(jié) 29

結(jié)論 29

致謝 30

參考文獻 31

附錄A 32

附錄B 38

【詳情如下】【需要咨詢購買全套設計請加QQ1459919609】

A0-液壓系統(tǒng)圖.dwg

A1-液壓裝配圖.dwg

A2-示意圖.dwg

A3-前缸蓋.dwg

A3-后缸蓋.dwg

A3-缸體.dwg

A3-軸.dwg

封皮.doc

開題報告.doc

文件清單.txt

鉆桿矯直機液壓系統(tǒng)設計說明書.doc

附錄 A of of of is an by a of is of in or of to of he of be of 1. he of on 800 000 003 . of as ? is to of a ? to of of be by a of in of ? is to ? of of SM is in to ? SM a be to a to a in is is to of of of of in in In do ? of ? in a ? a of in in ? of of a of ? to to as to by a in in o. 3 in is of to is to of of of in of of of to in is a is of HM of of is to of 2. of he is on a is as a or to a in to of to be be as at is on be in by to of to SM is in is to if a of is it so in be of of of a of to in to of of is of SM is It be to of to or of be to be In of of of is in a of It in a w = ?(M); at 3. on to t = 20 C); A is on a at 0m is on at of In a in to SM In to If a of be to In is a to so is or to In by As a is in by 4. he to a is a as a In to a 7 on of a ). is of a of he is by SM of on of to in be to or as is a by of on of of to of SM is of to is on to of by is SM of to a A a of a To is as In is by on In in of on of SM of by of BS is to an to is at a to 5. in to a of it to of of on of no to of of is as a of of s to of In is a of of s 附錄 B 矯正扁軋制品現(xiàn)代化設備的自動化 摘要： 本文通過實例對新型矯直設備發(fā)展進行介紹， 新 型 矯直機是包括一個有由數(shù)字和模擬信號控制的大范圍液壓和電力驅(qū)動組件構(gòu)成的先進多功能系統(tǒng)機制。整個復雜的機制可以被劃分為以下兩個功能組：主要功能組，包括直接參與矯直運作的機制（ 阻跌機制，單獨調(diào)整輥的機制，調(diào)整不同矯直過程的組件，從頂部輥到各支線的機制，主驅(qū)動器 ）；輔助功能組，（包括暗盒更換機制，軸鎖機制，輥冷卻系統(tǒng)設備）。運用現(xiàn)代化的液壓及電力驅(qū)動使得 矯直機 及其元件上操作的主輔運作都能實現(xiàn)完全的自動化 。最后對新型設備自動化的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展進行總結(jié)。 關鍵詞： 矯直機 ： 自動化 ： 輥 1. 簡介 司 于 2003 年 8 月在其 2800 和 5000 輾軋器上成功完成引進新的線內(nèi)矯直機（ 此機器的主要設計特點如下： 每臺機器配備液壓暫緩機制（以改善機器調(diào)整的動力和準確度，更加可靠地維持恒定差距） ; 每臺機器擁有借助液壓缸來單獨調(diào)整每個工作輥的機制（這就通過提供對一個曲率改變的控制拓寬了矯直的范圍）； 每一工作輥由其自身的可調(diào)驅(qū)動提供（以消除軸與軸之間堅硬的動力約束）； 輥的 方便維修和降低輥更換費用）； 就是雙倍的輥間距離（這就拓寬了機器可提供的板厚范圍）。 以下是對最重要的板矯直機器機制的特點和自動化控制系統(tǒng)的描述。同時討論下這些機制的運作機制。單片矯直機器功能的液壓阻跌機制（ 要是以下兩個機制：調(diào)整機制；通過此機制維持特殊位置。每一機制對應的控制系統(tǒng)和一定效率標準都需滿足一定要求。在調(diào)整機制中，液壓阻跌機制控制系統(tǒng)必須完成以下職能： 與液壓缸同步運動并保持偏差角度在規(guī)定范圍內(nèi)； 為調(diào)整一個新板的尺寸而加速； 維持機制安置的高精度； 在維持機制的運作時控制系統(tǒng)需滿足以下條件： 穩(wěn)固頂部暗盒與頂部支線輥的高精度協(xié)調(diào)； 減少當設備發(fā)生偏差時將其返回至規(guī)定坐標所需的時間（比如因矯直一塊板而用的力）； 需要同步化。在 別是軸配置重量的影響）。服務系統(tǒng)閥的“電力零點”及其關聯(lián)的“液壓零點”也是一個作用因素。液壓缸的體積越小，后者的作用就越為顯著。因此，支線的頂部輥的 2. 輥的單獨驅(qū)動 上述設計基于帶不同能量供應的自控馬達驅(qū)動頻繁地轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。每個單獨的驅(qū)動提供多于一個足驅(qū)動的優(yōu)點如下： 更大的可靠性，工作輥線速與板的速度差異使機制少了很多負載的組件； 當一個或甚至幾個驅(qū)動發(fā)生故障時機器仍能繼續(xù)運作；在這種情況下，輥的回應能從矯直區(qū)域撤去； 輥的線速可以根據(jù)板的實際速度單獨被糾正；此糾正能被作為預備措施（在已測值和已計算值的基礎上）也可以在矯直運作的過程中（通過雇傭人員來獲得頻繁轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)）進行。 主驅(qū)動繞九個矯直輥和兩個外罩輥轉(zhuǎn)動。因為 裝在輾軋線上，也就是說，如果驅(qū)動在即使很短的時間內(nèi)也無法正常運作，那么可能造成不能大批量生產(chǎn)，所以驅(qū)動在運作中必須高可靠。 驅(qū)動必須要滿足的要求決定機器的運作和設計特性如下： 進行矯直的板必須在矯直輥，外罩輥以及輥轉(zhuǎn)送器的毗鄰部分建立剛性的動力學連接； 由于在矯直操作中塑性變形，板需要伸長，長度的增加隨著各工作輥長度因彎曲半徑的不同而不同。這種情況導致板速在朝 必須可能使用不同直徑的工作輥（這一點還正在做，比如，因為不均勻的磨損或重磨）； 輥的負載應根據(jù)所選矯直機制來區(qū)分 ； 反向的矯直也應該可以； 鑒于以上因素與此處討論的板矯直機器實際運作機制問題，以下是建立電力驅(qū)動的要求： 速度的規(guī)定在較廣的限制內(nèi)，包括負荷下的馬達啟動； 在逆向機制中也可運行； 剛性特性 ???= ?(M)； 維持規(guī)定速度的高精度； 完全同步操作； 3. 節(jié) 步驟 基于板厚和鋼組成的預備調(diào)整，適用于冷軋板（ t = 20°C ）； 深一層調(diào)整基于安裝在與 0 最終調(diào)整基于安裝在機器入口處的高溫及獲得的數(shù)據(jù)； 在自動化變種中，當下一塊板將要到達機器的時候，控制機器的毗鄰輥轉(zhuǎn)送器轉(zhuǎn)變?yōu)? 在這種情況下，板要直到調(diào)整完成后才可進入機器工作區(qū)。如果通過機器的一塊板不需要矯直，那么機器將轉(zhuǎn)入傳輸機制。在這種情況下，頂部橫架以及暗盒被升至一規(guī)定量，輥的速度改變，這樣其速度就與毗鄰的輥轉(zhuǎn)送器速度一致了。暗盒更換機制用在當輥破損或需要再次研磨工作輥和備用輥時。在這種情況下，操作者可通過控制輔助機制控制運作：軸鎖機制，出輥車，鎖住暗盒底部以及車位置，以及移動車的液壓缸。 該機制通過非接觸式傳感器固定于適當位置。 4. 制系統(tǒng) 控制板矯直機需要開發(fā)一個強有力的高性能系統(tǒng)，為其提供理想的控制精度并結(jié)合快速的運作。 此控制系統(tǒng)被劃分為兩個層次：基礎層次，更高層次。診斷系統(tǒng)被建立為一個分離的系統(tǒng)。為了控制 泵站還提供了一個第二控制器?？刂葡到y(tǒng)的基礎層次采用 7工業(yè)程序控制器，而上等層次控制器和診斷控制器則建立在標準的計算機基礎之上。用于更高層次系統(tǒng)的計算機同時也為 制器的不同元素與一個 3）。第一個環(huán)路的功能是與控制器，更高層次計算機，診斷站， 水泵站控制器 之間的溝通連接。第二個環(huán)路由系統(tǒng)功能元素連接 率轉(zhuǎn)換，線更換儀器，輸入/輸出遙控模塊）。 控制系統(tǒng)的功能依據(jù)下列原則被劃分為基礎層次和更高層次：所有牽涉從安裝在機制上的傳感器接收數(shù)據(jù)，通過自動過程控制系統(tǒng)從將被矯直的板上獲取信息，為執(zhí)行機制（傳動裝置）生成或發(fā)射信號的運作都被指定為基礎層次。歸檔控制點與控制控制板運作的功能被指定為更高層次。以下具體功能則都是由控制板上的基礎層次自動化系統(tǒng)完成的： 從更高層次系統(tǒng)獲得指定矯直參數(shù)（輥速度，頂部橫臂坐標，與橫臂相關聯(lián)的輥的坐標）； 加工 參數(shù)，將控制信號的回應發(fā)送給自動器； 從安裝在機制上決定 從安裝在機制上計算控制行動的反饋傳感器獲取信息； 分析從感應器所讀數(shù)據(jù)確定數(shù)據(jù)的準確性； 與 水 泵電池站 (行數(shù)據(jù)交換，并將該站的運作參數(shù)發(fā)射高更高層次顯示； 接收從更高層次系統(tǒng)傳輸來的為機器或 為作出恰當調(diào)整從更高層次系統(tǒng)獲取為數(shù)據(jù)自動糾正的初始數(shù)據(jù)； 更高層次的自動系統(tǒng)功能如下： 在矯直機制上為機制選拔輸入數(shù)據(jù)并將這些信息計入數(shù)據(jù)庫 ； 從回應板數(shù)據(jù)庫手 動選擇矯直機制（此由操作者完成）； 基于從更高層次系統(tǒng)所獲信息自動選擇矯直機制； 在矯直與暗盒更換機制內(nèi)手動控制機器； 基于從感應器所讀信息與限制轉(zhuǎn)換位置指示機制位置； 指示在 指示由測溫計所量板的溫度； 視覺指示矯直機制與機器調(diào)整的代表； 為診斷而視覺指示機器機制與 遠程輸入輸出模塊 來為不受管制的驅(qū)動器供電。腔內(nèi)包括中繼設備，連接它們的驅(qū)動器與控制器保持相當距離。使用這一模塊可以顯著縮端連接電纜。 5. 結(jié)論 立國家聯(lián)合體（獨聯(lián)體） 的合作伙伴成功引進配備現(xiàn)代自動化控制系統(tǒng)的板矯直機器。此機器的使用減小并幾乎徹底消除了成品板質(zhì)量對其操作者技術的依賴。 其控制系統(tǒng)與方便的用戶接口允許沒有受過專業(yè)培訓的人員快速地掌握機器的操作。由于機器機制的準確動作以及使用恰當?shù)目刂婆c特殊的控制算法的精密設備使其位置維持在高準確度，生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品就得到了保障。 另外，此機器還配備了先進的診斷系統(tǒng)來記錄其重要運作參數(shù)。此系統(tǒng)的有效性方便機器許多復雜組件的維護與維修。