液压卡盘设计【优秀含26张CAD图纸+液压设备全套课程毕业设计】

液压卡盘设计【优秀含26张CAD图纸+液压设备全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告+中期检查表+文献综述+外文翻译】【24页@正文9600字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609 】

18卡瓦轴.dwg

1法兰.dwg

20半圆环.dwg

21立轴.dwg

27垫块.dwg

29垫片.dwg

2套管.dwg

33挡板.dwg

3垫片.dwg

4挡板.dwg

5垫板.dwg

6压环.dwg

8卡圈.dwg

9定位套.dwg

pdf打印

中期检查表.docx

卡瓦(Φ50）卡瓦.dwg

卡瓦(Φ63）卡瓦.dwg

外文翻译.doc

文献综述.doc

斜垫板.dwg

横梁（铸件）.dwg

毕业设计（论文）任务书.doc

毕业设计（论文）开题报告.doc

活塞.dwg

液压卡盘.dwg

端盖1.dwg

端盖4.dwg

蝶形弹簧200X102X9.dwg

螺母.dwg

设计说明书终稿.doc

诚信承诺书.doc

防尘圈.dwg

防护圈.dwg

任务书

毕业设计（论文）题目          液压卡盘设计

毕业设计（论文）主要内容和要求：

内容：

 1.了解卡盘的特点，基本结构及原理。

2.分析卡盘受力，运作方式。

3.液压系统的设计。

4.主要参数确定与结构计算。

要求：

1、查阅相关资料，确定总体设计方案???

2、根据总体布局，计算受力，绘制卡盘???

3、完成卡盘总体设计????

4、撰写设计说明书?

5、翻译外文技术资料

毕业设计（论文）主要参考资料：

[1]机械设计(第九版) 李建功主编,机械工业出版社,2007

[2]材料力学(第五版) 刘鸿文主编,高等教育出版社,2004

[3]理论力学(第七版) 哈尔滨工业大学理论力学教研室，2002

[4]机械制图（第二版）郭克希，王建国主编，机械工业出版社，2009

[5]液压去气压传动 桂兴春，林艾光主编，北京航空航天大学出版社，2011

[6]互换性与技术测量 付求涯，邱小童主编，北京航空航天大学出版社，2011

毕业设计（论文）应完成的主要工作：

1、查阅、收集资料，熟悉有关的资料，学习相关的知识。结合毕业设计课题进行外文资料阅读并翻译外文资料。

2、熟悉设计任务，提出初步的设计方案，并征求指导教师的意见。拟定总体方案，绘出系统图，定出相关参数，并绘出总体草图。

3、对草图进行修改，并完成开题报告。整理资料，编写设计说明书。

4、利用中国知网、维普、万方等数据库完成与毕业论文相关内容的论文检索。

毕业设计（论文）进度安排：

序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注

1查阅、收集资料，熟悉有关的资料，学习相关的知识。2014.12

2结合毕业设计课题进行外文资料阅读并翻译外文资料。2014.12

3开始编写毕业设计工作计划。2015.1

4熟悉设计任务，提出初步的设计方案，并征求指导教师的意见。2015.2

5拟定总体方案，绘出系统图，定出相关参数，并绘出总体草图。2015.3

6对草图进行修改，并完成开题报告。2015.3

7整理资料，编写设计说明书。2015.4.1

液压卡盘设计

摘要

钻探在国民经济的发展中发挥着至关重要的作用，随着石油勘探开发力度的增加，石油钻井机械的自动化、智能化程度也在不断提高。液压卡盘是钻机的一个主要部件，其功能是夹紧钻机上的钻杆，并向钻杆传递转矩和轴向力，驱动钻具实现回转和给进，完成加减压钻井。

本文研究了液压卡盘的设计，首先完成了卡盘的结构方案设计，选择了液压式卡盘，分析了液压卡盘的工作原理及制造要求。文中对液压卡盘的各项参数进行了详细设计了液压卡盘承载力、卡瓦对钻杆的夹紧力以及蝶形弹簧的轴向推力。文中还计算了活塞的行程S，夹紧包角，以及蝶簧夹紧力、卡盘松开油压力等参数，最后完成了卡盘结构装配图及主要零件图的设计，并对液压控制系统进行了简要设计。本文可以为卡盘的相关设计提供参考。

关键词：液压卡盘； 钻杆； 受力分析； 液压控制

Abstract

Drilling plays a very important role in the development of national economy, along with the increase of oil exploration and development efforts, automation, intelligent level of petroleum drilling machine has been improved. Hydraulic chuck is one of the main components of drilling rig, its function is to drill pipe clamp drill, and transfer torque and axial force to the drill pipe, drill rotary and feed drive, complete decompression drilling.

This paper studies the design of hydraulic chuck, the structure design of the hydraulic chuck, chuck, analyzes the working principle and manufacturing requirements of hydraulic chuck. The parameters of hydraulic chuck, in this paper, the detailed design of the hydraulic chuck clamping force on the bearing capacity, the slip of drill pipe and the axial thrust of the butterfly spring. This paper also calculated the stroke of the piston S, clamping angle, as well as the butterfly spring chuck clamping force, loosen the oil pressure and other parameters, and finally completed the design of the assembly structure and the main parts of the map the chuck, and the hydraulic control system has carried on the brief design. This paper can provide a reference for the design of the chuck.

Keywords: hydraulic chuck;  drill pipe;  stress analysis;  hydraulic control

目　 录

1绪论1

1.1发展背景1

2卡盘结构方案设计3

2.1 机械式卡盘3

2.1.1机械式卡盘结构设计3

2.1.2 机械式卡盘工作原理4

2.2液压式卡盘5

2.2.1 液压卡盘的总体设计要求5

2.2.2液压式卡盘的结构设计5

2.2.3 液压卡盘的工作原理6

2.2.4 液压卡盘的制造要求6

3主要参数设计6

3.1液压卡盘承载力的确定6

3.2 卡瓦对钻杆的夹紧力计算7

3.3 蝶形弹簧的轴向推力的计算7

3.4 设计蝶形弹簧9

3.5 活塞行程S 的确定11

3.6夹紧包角13

3.7蝶簧夹紧力13

3.8卡盘松开油压14

4.液压卡盘装配图及部分零件图15

5.液压控制系统的设计18

6.结论18

参考文献19

致谢20

1绪论

1.1发展背景

钻探在国民经济的发展中发挥着至关重要的作用，其中尤以在石油天然气开采领域中的发挥着最为关键的核心功能。石油天然气具有特殊的形成条件，具有其它能源所没有的特性，由此也就决定了其采集作业方式的独特性。从发现油气资源至今，石油的主要采集方式是钻井开采。由古代的手工开凿到现代的机械化钻探，钻井工具和钻井方式发生了根本性的变化。随着工业化技术的发展，钻井技术也将发生更大的改变。在现代工业自动化发展的进程中，石油设备的自动化程度也在不断提高，工业机器人作为现代化生产的重要自动化设备也在逐步引入到石油生产中去。传统的石油开采过程中，大量工作由工人人力进行操作，而野外艰苦的工作环境和笨重的钻采设备，使石油生产变得艰苦而危险。 随着石油勘探开发力度的增加，石油钻井机械的自动化、智能化程度也在不断提高。

自动化钻井是国外在 20 世纪 90 年代发展起来的一项前沿钻井技术，是21 世纪钻井技术的主要发展方向。自动化钻井主要包括井下闭环钻井技术，地面钻机的自动化，钻井泥、液浆等钻材的装卸、配制和泵送自动化，钻井专家系统四个方面。地面钻机的自动化，即钻井地面作业的自动化操作，钻杆处理系统是其中非常重要的部分。钻杆自动排放系统是钻管处理系统的关键组成部分，是伴随着钻井自动化技术的发展而产生的。机械化减轻了钻井工人的体力劳动，改变传统的提升卡瓦和人工钻杆处理装置，有力地扩大了钻井工人的安全工作范围，使他们由劳动者变为操作者。

半自动化系统利用信息技术和智能控制系统改变现有的管子处理系统，在新的系统中可减少操作者的数量。随着海洋深水钻井的开展，现在作业水深已达到 7000至10000英尺；陆地钻机也由老旧的5000米钻机向15000米钻机发展。影响钻井时间增加的内在因素不仅仅是起下钻作业，钻杆、套管和隔水管的搬运和排放也严重影响着钻井计划。在钻井的同时离线接立根、自动传送和排放钻杆等操作将会大大节省钻井时间。钻杆处理系统正在成为自动化，模块化钻井设备设计的工业标准。

在这个大背景下，钻杆自动传输机构也应运而生，从手动钢丝旋扣拉锁、起吊绞车、提升卡瓦等发展到现在最先进的钻杆自动传输系统，从简单的手动设备发展到了现代化的工业机器人。

参考文献

[1]  冯德强. 钻机设计. 北京: 中国地质大学出版社,1993

[2]  黄镊恺、郑文纬主编.《机械原理》(修订版)，人民教育出版，1981

[3]  David，Reid，Varco international，Inc. The Development of Automated Drilling Rigs,2007

[4]  刘文庆,崔学政,张富强.  钻杆自动排放系统的发展及典型结构[J].石油矿场机械,2007,36(11):74-77

[5] Gluch, David P. Automation. An Evolution in Drilling Technology[J]. Drilling, 1986，24-30

[6] Gadbois, J. F.and Turner, J. W.. Discoverer II Outperforms Expectations[R]. Houstion: American Assn. of Oilwell Drilling Contractors Meeting, 1968

[7] Besijn, H.: Pipe Handling System[R].The Hague. AIME meeting,1974

[8] 刘文庆.  钻井平台钻杆自动排放系统研究：[中国石油大学硕士学位论文].青岛：中国石油大学（华东），2008，3-4

[9]  Brugman J.D.: Automated Pipe Handling. Fresh Approach[R].New Orleans: PE/IADC Drilling Conference，1987

[10] Kinzel, Holger and Lorenz, Joerg. A New Approach to Mechanized Tubular Handling and Running as a Safe and Cost Effective Alternative[R]. Amsterdam: SPE/IADC Drilling Conference，1997.

[11] 姜鸣,曹言悌,周声强.陆地钻机钻杆自动排放系统的设计方案[J].石油机械,2008,36(8):95-98

[12] 尹晓丽,刘文杰,张中慧.钻杆自动传送系统及设计方案[J].石油矿场机械, 2009,38(7):42-4

[13] 刘文庆.  钻井平台钻杆自动排放系统研究：[中国石油大学硕士学位论文].青岛：中国石油大学（华东），2008,16

[14] 陈如恒，沈家骏.  钻井机械的设计计算.  石油工业出版社，1995，263-313

[15] 成大先，主编.  机械设计手册.第 2 卷（第 5 版）.化学工业出版社，2007