135动力水龙头的设计

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1、135动力水龙头的设计摘 要: 在国内外，动力水龙头是一种常见的石油钻井修井设备。与 机械转盘相比，动力水龙头具有很多优势。国外在20世纪50年代就积极开展这种水龙头的研制，近年来，随着修井机得更新换代和装备水平的提高，动力水龙头的使用范围不断扩大，在修井钻井中得到了广泛的应用，因此无论从理论还是实践以及实用性来说，研究135动力水龙头这个课题都有较大的意义，对水龙头这个系列也是一个有益的补充。动力水龙头主要由水龙头本体，减速器，液压马达等组成。本次设计综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、计算机应用基础以及工艺、夹具等基础理

2、论、工程技术和生产实践知识。按机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合，分析和解决一般工程实际问题的能力。关键词：石油钻井修井设备；水龙头本体；减速器；液压马达 The design of 135 power tapAbstract：At home and abroad, power tap is a common oil drilling well servicing equipment. Compared with the mechanical wheel, power taps have many advantages. 50 years abroad in th

3、e 20th century, this faucet to actively carry out research in recent years, with the workover rig and equipment have to raise the level of replacement, the use of dynamic tap growing in the workover drilling has been widely applied in Therefore, from both theory and practice, and practical, the rese

4、arch power tap 135 has a greater significance on the subject, the series of taps is a useful supplement. Powered mainly by the tap faucet body, gear, hydraulic motors and other components. This design is the greatest achievement: the integrated use of mechanical design, mechanical drawing, mechanica

5、l manufacturing base, the metal material and heat treatment, tolerance and technology measurement, theoretical mechanics, mechanics of materials, mechanical principles, Computer Application and process, fixture and other basic theory, engineering and production of practical knowledge. A mechanical d

6、esign of the general procedures, methods, design rules and technical measures, and combined with production practice, Peiyang analysis and practical problem solving ability of general engineering, with a mechanical transmission device, a simple mechanical design and manufacturing capabilities. Key w

7、ords: oil drilling workover equipment；tap body； gear； hydraulic motor精品资料，值得下载学习！目 录1 绪论11.1 毕业设计（论文）的目的及意义11.2 课题的意义11.3 国内外研究现状11.4 本课题的意义、研究方法、理论依据21.5 毕业设计（论文）构成及主要研究内容22 动力水龙头的原理及功能32.1 动力水龙头的功用与使用要求42.2 动力水龙头的工作原理及系统组成43 动力水龙头参数63 动力水龙头参数63.1 动力水龙头的技术性能参数的确定63.2 传动系统方案的拟定63.3 液压马达的选择74 齿轮的设计计算

8、94.1 齿轮传动设计94.2 齿轮的设计及校核94.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数94.2.2 按齿面接触强度设计94.2.3 按齿根弯曲强度设计114.2.4 几何尺寸计算125 轴的设计135.1 初步确定小齿轮轴的最小直径135.2 大齿轮轴（中心管）的设计145.3 小齿轮轴轴强度的校核155.4 大齿轮轴轴强度的校核156 滚动轴承的选择176.1 小齿轮轴滚动轴承的选择176.2 大齿轮轴上滚动轴承的选择176.3 选择主轴承型号并保证其额定静载荷186.4 选择防跳轴承和防跳轴承型号187 键联接的选择及校核计算207.1 大齿轮轴上键联接的选择207.2 小齿轮轴

9、上键联接的选择207.3 液压马达轴上键联接的选择218 水龙头本体零部件设计计算228.1 壳体228.2 提环228.3 提环销229 使用说明249.1 使用249.2 润滑249.3 维修及保养249.4 贮存和运输2610 设计总结27参考文献29致谢31附录1：文献综述32附录2：技术经济性分析331 绪论1.1 毕业设计（论文）的目的及意义本次毕业设计所设计的135动力水龙头，完成动力水龙头装置中减速器装配图，零件图设计及主要零件的工艺，工装设计。综合应用机械设计，机械制图，机械制造基础，金属材料与热处理，公差与技术测量，理论力学，材料力学，机械原理。掌握机械设计的一般程序，方法

10、，设计规律，技术措施，并与生产实习相结合，培养分析与解决一般工程实际问题的能力，具备了机械传动装置，简单机械的设计和制造能力.1.2 课题的意义在国内外，动力水龙头是一种常见的石油钻井修井设备。与 机械转盘相比，动力水龙头具有很多优势。国外在20世纪50年代就积极开展这种水龙头的研制，近年来，随着修井机得更新换代和装备水平的提高，动力水龙头的使用范围不断扩大，在修井钻井中得到了广泛的应用，因此无论从理论还是实践以及实用性来说，研究135动力水龙头这个课题都有较大的意义，对水龙头这个系列也是一个有益的补充。同时，作为一个西安宇星公司所委托的课题，通过对它的研究设计，我可以较好的理论联系实践，使设

11、计更具实用性和经济性。在这个过程中，我的实践能力和对知识的理解与总结也必然会有一个较大的提高，让自己在未来的工作中更好地接受挑战，为企业的发展，为国家的富强奉献一份微薄的力量。动力水龙头是石油天然气工业井修作业的主要设备之一，动力水龙头的设计、制造按照SY/5210-2000和API Spec 8A 进行，动力水龙头的主要参数包括：型号、最大负荷定额值，工作载荷、工作压力、中心管内径等。135动力水龙头具有以下特点：1：安装使用方便。 2：采用液压驱动，主轴运动平稳，输出扭矩大。 3：能够为套铣磨铣作业等修井作业提供合适的转速和扭矩 。4：更换盘根时，不必拆卸动力水龙头本体。1.3 国内外研究

12、现状动力水龙头装置是一种从20世纪40年代开始出现发展的石油钻井修井设备。早期（1948年）的动力水龙头多采用齿轮泵，叶片泵和马达，应此系统压力小，输出扭矩有限，多用于修浅井或简单的旋转修井作业。过后，S-2，S-3这两种很具代表性的动力水龙头出现了。它采用柱塞式液压马达，系统压力达到了3000psi，使动力水龙头装置输出扭矩得到了提高。再之后S-2.5，S3.5等升级机型更使系统压力达到了35000psi。但是设计还有一个明显的缺陷，那就是采用了柱塞变量泵后的液压系统抗污染能力差，现场使用中往往因为液压油的污染而造成设备故障。此外，动力水龙头在不断向顶部驱动装置发展 ,national-oi

13、l-well公司在Bowen动力水龙头基础上开发了小型液压顶驱加上收购的Varo公司的顶驱装置已经覆盖了所有顶驱型号。Venturetech公司也已自己的动力水龙头技术为主，积极开发小型液压顶驱。这种发展趋势一方面表明动力水龙头装置向复杂化高端化发展，另一方面反映出是有工程技术方面的需求和市场状况。动力水龙头装置经历60多年发展，在现场使用中仍有很强的生命力。如Venturetech公司除生产XK系列水龙头外，至今仍向全球提供各种动力水龙头配件和维护服务。在国内，动力水龙头装置的发展也十分迅速。随着国内企业水平的提高和海外市场的开拓对动力水龙头装置的需求量水平也越来越大，对它的要求特越来越高。

14、动力水龙头装置在往届学生并没设计过，此次我在135水龙头的基础上，根据水龙头在操作过程中的不足之处进行改进，由于水平有限，该设计很多不足之处，希望大家能够多多指点。在设计的过程中得到了老师和西安宇星公司的大力帮助。在这里我要特别感谢老师和西安宇星公司的帮助。1.4 本课题的意义、研究方法、理论依据研究方法： （1） 首先了解动力水龙头装置的工作原理、结构特点，（2） 通过对动力水龙头原理的分析，并进行受力分析，推导参数的运动学方程；（3） 对135动力水龙头零部件进行结构设计；（4） 对135动力水龙头进行整体设计和组装，并分析其可行性；动力水龙头的原理：动力水龙头是在水龙头本体上加一个液压马

15、达通过一对直齿轮副实现减速，使中心管获得一定范围内的转速和扭矩输出，驱动钻具进行进行钻，磨，铣，套等的钻水泥塞，侧钻，套铣，切割管柱等作业。1.5 毕业设计（论文）构成及主要研究内容本论文设计需要解决的重点问题就是如何设计动力水龙头的结构，使动力水龙头的结构合理，很好的应用于井下作业工作。主要包括：（1）认真查阅、收集有关动力水龙头的中外文资料，深刻理解论文所要设计的内容，在此基础上完成设计方案；（2）掌握动力水龙头的工作原理及其用途；（3）针对修井环境特点，设计135动力水龙头的关键结构和计算方法；（4）完成135动力水龙头总体方案设计和主要性能参数进行校核；（5）完成135动力水龙头的结构设计 。