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1、山东理工大学 毕业设计（论文）题 目： 钻通机的设计 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 王恒 指导教师： 王勇 毕业设计（论文）时间：二一一 年 三 月 二十三 日 六 月 十 四日 共 十二 周英文摘要摘要在旧油管清洗过程中，致密坚硬的污垢、锈皮采用单一的高压水射流清洗时，所需的射流压力大，采用油管钻通机进行预清洗。介绍了油管钻通机的清洗原理、结构特点、以及关键技术。油管钻通机和高压水射流内清洗线配合使用，可大大提高钻通清洗效率以及清洗合格率。由于绝大多数注水井回收油管表面垢层的主要成分是CaCO3、CaSO4，并有少量的Fe2O3、BaSO4、SrSO4
2、等成份，致密坚硬。采用单一的高压水射流清洗时，压力必须达到70MPa以上才能清洗干净甚至有些硬厚水垢、锈皮需要150MPa以上的高压水才能清洗干净，在这么高的压力下工作，对操作工人的安全是一个很大的考验。这就要求在对油管进行高压水射流清洗之前进行预清洗，降低射流水的压强，传统的预清洗有中频感应加热预清洗、远红外预热清洗、机械预清洗等几种清洗方法，中频加热预清洗虽然能量集中、速度快，但功效大难于控制，并伴有烟尘污染。机械钻通机清洗具有清洗效率高、环保等优点，得到了广泛的使用。关键词：油管；预清洗；钻通；环保- 2-英文摘要AbstractIn The harmonic putter techno
3、logy is improved on the base the old pipe cleaning process, the hard compact dirt, rust leather with a single high pressure water jet cleaning, the required jet pressure, the use of tubing drill through pre-cleaning machine. Introduced through tubing drilling machine cleaning principle, structural f
4、eatures, and key technologies. Tubing drilling through high pressure water jet machine and clean the lines with the use, can greatly improve the cleaning efficiency and cleaning drill through the pass rate. Since most recovery injection well tubing surface layer of the main component of scale CaCO3,
5、 CaSO4, and a small amount of Fe2O3, BaSO4, SrSO4 and other ingredients, compact and hard.A single high-pressure water jet cleaning, the pressure to reach more than 70MPa to clean and even some hard and thick scale, rust, skin needs more than 150MPa high pressure water to clean, in working under suc
6、h high pressure, the safety of workers on the operation of a Great test. This requires high-pressure water jet for cleaning the tubing before the pre-cleaning, reducing the pressure jets. The traditional pre-cleaning pre-wash with medium frequency induction heating, far infrared warm-cleaning, mecha
7、nical cleaning methods, such as several pre-cleaning, Although pre-cleaning frequency heating energy concentration, fast, but difficult to control a large effect, accompanied by smoke and dust pollution. Penetration through machine washing with a cleaning efficiency, environmental protection, etc.,
8、have been widely used.Key words: Tubing; pre-cleaning; drill through; environmental protection- II-目录目 录摘要IAbstractI目 录II第一章 引 言61.1 课题的背景和意义61.2 钻通机的发展状况6第二章 钻通机的构造、工作过程及应用72.1 钻通机的构造72.2 钻通机的工作过程82.3 钻通机的应用9第三章 运动和动力参数及传动零件的设计计算103.1 主要设计技术指标与参数103.2 运动和动力参数设计计算103.2.1 减速器的选用103.2.2 运动动力参数计算103.3
9、摆线针轮行星传动所采用的结构特点11.3.4 减速器设计123.4.1摆线针轮行星传动减速器（一）的设计计算123.4.2摆线针轮行星传动减速器（二）的设计计算14第四章 链传动、轴、轴承和键的设计计算及校核174.1 链传动的设计174.1.1 链传动（一）的设计174.1.2 链传动（二）的设计184.2 轴的设计194.2.1 轴的初步设计194.2.2 轴的结构设计204.3 轴的校核21空心轴的校核224.4 齿轮齿条的基本参数及几何尺寸设计计算234.5 轴承选择234.6 轴承的校核244.6.1 轴承的寿命计算244.6.2 两支承轴上车轮处轴承的校核254.6.3 两支承轴上
10、另两个轴承的校核254.6.4 空心轴承上两个深沟球轴承的校核254.6.5 空心轴承上推力球轴承的校核264.7 键的选择和校核264.7.1 5.5电机减速器输出轴上的键264.7.2 2.2电机减速器输出轴上的键274.7.3 空心轴链轮处的键274.7.4 车体支撑轴链轮处的键274.7.5 车体支撑轴齿轮处的键27第六章 钻通机的润滑、密封306.1 钻通机的润滑306.1.1 钻通机减速机构的润滑306.1.2 钻通机轴承的润滑306.2 钻通机的密封30第七章 公差与配合及粗糙度的标注317.1 轴的形位公差等级317.1.1 轴的形状公差317.1.2 轴的位置公差317.2
11、粗糙度、配合的选择327.2.1 轴的工作表面粗糙度32总 结34致谢及声明35参考文献36目录-V-第一张 引言第一章 引 言1.1 课题的背景和意义随着油田的开发,油水井管壁结垢、锈皮、结蜡、稠油堆积等情况的难清洗油管逐年增多,修复恢复其性能进行重复使用,已成为原油生产中控制成本、降本增效的一项重要工作.。在旧油管清洗过程中,致密坚硬的垢污、锈皮采用单一的高压水射流清洗时,所需的射流压力大,为降低射流水压力,采用油管钻通机进行预清洗。油管钻通机和高压水射流内清洗线配合使用,可大大提高钻通清洗效率以及清洗合格率。钻通机的钻头处采用滑动轴承支撑，提高了除垢的效率。钻通机前进速度可无级变频速，根
12、据实际需要调节钻通机钻头前进速度，可操作性强，钻通机后退速度为全速后退，能提高清洗速率，节约能源支出。钻通机所有的清洗室部分均采用封闭防护式结构，环境清洁，防止清洗时污水溅出。1.2 钻通机的发展状况由于绝大多数注水井回收油管表面垢层的主要成分是CaCO3、CaSO4，并有少量的Fe2O3、BaSO4、SrSO4等成份，致密坚硬。采用单一的高压水射流清洗时，压力必须达到70MPa以上才能清洗干净甚至有些硬厚水垢、锈皮需要150MPa以上的高压水才能清洗干净，在这么高的压力下工作，对操作工人的安全是一个很大的考验。这就要求在对油管进行高压水射流清洗之前进行预清洗，降低射流水的压强，传统的预清洗有
13、中频感应加热预清洗、远红外预热清洗、机械预清洗等几种清洗方法，中频加热预清洗虽然能量集中、速度快，但功效大难于控制，并伴有烟尘污染。机械钻通机清洗具有清洗效率高、环保等优点，得到了广泛的使用。-6-第二章 钻通机的构造、工作过程及应用第二章 钻通机的构造、工作过程及应用2.1 钻通机的构造1.钻通小车钻通小车为钻削提供动力，小车采用后驱动，齿轮齿条带动，以保证小车有足够的前进动力。齿轮齿条保证了小车在管内诟质异常或管内有异物时不会停止前进，增强小车动力。2支撑小车 支撑小车为移动的钻杆旋转支座，保证钻杆工作中的稳定性、及钻杆前后的同轴度、钻头与钻杆定心的准确性，限制钻杆在旋转状态下的跳动，减少
14、油管对钻头的冲击和磨损，延长钻头的使用寿命。3.前、后防喷罩由于排屑的要求需要钻头内喷出一定压力的水线，防喷罩保证钻头在进入和钻出管体时钻头喷出的水线不会喷出设备外面。4.加紧装置加紧装置能够使管体自动定心，保证管体与钻杆同心，使钻头进入管体后能够顺利钻削而不会钻削管体，确保在钻削过程中管子不会在钻削力的作用下抖动和后退。（如图3）-7- 5支撑小车 支撑小车为移动的钻杆旋转支座，保证钻杆工作中的稳定性、及钻杆前后的同轴度、钻头与钻杆定心的准确性，限制钻杆在旋转状态下的跳动，减少油管对钻头的冲击和磨损，延长钻头的使用寿命。2.2 钻通机的工作过程油管经上料机构从储料管架上料到调整输送线上，将钢管传输到限定位置，由翻料机构翻送至钻通料架，信号开关检测到料架有料信号后，钻通上下料气缸顶起，上料至钻通工位，信号开关检测到钻通线有料信号后，夹紧装置夹紧钢管；防喷罩落下，罩住钢管两端，形成清洗密闭腔；钻通小车电机启动，小车前进，延时后气动球阀打开，开始供2MPa低压水；启动旋转电机，钻杆开始旋转；钻通小车行走至端部，碰到接近开关后全速退回，回退到位后，限位开关检测到，小车行走电机、旋转电机停止，关水阀，防喷罩抬起，夹紧机构松开，下料机构将钢管送至走，钻通工序完成，开始下一循环。-8-2.3 钻通机的应用钻通机是高压水射流与机械联合破岩的技术，具
