ZJ50型石油鉆機(jī)用動(dòng)力絞車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+PROE】

ZJ50型石油鉆機(jī)用動(dòng)力絞車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+PROE】,說(shuō)明書+PROE,ZJ50型石油鉆機(jī)用動(dòng)力絞車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+PROE】,zj50,石油,鉆機(jī),動(dòng)力,絞車,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì),說(shuō)明書,仿單,proe 43 機(jī)械81001 楊峰 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前期材料 學(xué)生姓名：楊峰 學(xué)號(hào)： 100007139 教 科 部： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： ZJ50型石油鉆機(jī)用動(dòng)力絞車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 趙毅紅 材 料 目 錄 序號(hào) 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)調(diào)研報(bào)告 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述） 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯（含原文） 1 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 1 2014年 04月 09日  廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、審題表 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 選 題 教 師 姓名 趙毅紅 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 副教授 申報(bào)課題名稱 ZJ50型石油鉆機(jī)用動(dòng)力絞車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題性質(zhì) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 課題來(lái)源 A B C D √ √ √ 課題簡(jiǎn)介 石油鉆機(jī)是油田油氣勘探開(kāi)發(fā)極其重要的工具。絞車是石油鉆機(jī)速度變化及維持外頭恒定鉆壓的重要機(jī)構(gòu)，是鉆機(jī)的核心部件，直接決定著鉆機(jī)鉆進(jìn)能力。本畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)絞車的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)（論文） 要 求 （包括應(yīng)具備的條件） 1 了解機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)； 2 熟悉一種三維建模軟件。 課題預(yù)計(jì) 工作量大小 大 適中 小 課題預(yù)計(jì) 難易程度 難 一般 易 √ √ 所在專業(yè)審定意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人（簽名）： 年 月 日 院主管領(lǐng)導(dǎo)意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 說(shuō)明：1、該表作為本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題申報(bào)時(shí)專用，由選題教師填寫，經(jīng)所在專業(yè) 有關(guān)人員討論，負(fù)責(zé)人簽名后生效； 2、有關(guān)內(nèi)容的填寫見(jiàn)背面的填表說(shuō)明，并在表中相應(yīng)欄打“√” 課題一旦被學(xué)生選定，此表須放在“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中存檔。  填 表 說(shuō) 明 1、該表的填寫只針對(duì)1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)選擇使用，如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇，應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別（加副標(biāo)題），并且在“設(shè)計(jì)（論文）要求”一欄上加以體現(xiàn)。 2、“課題性質(zhì)”一欄： ①結(jié)合科研； ②結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際； ③結(jié)合大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃； ④結(jié)合學(xué)科研競(jìng)賽； ⑤模擬仿真； ⑥其它。 3、“課題來(lái)源”一欄： A、自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題； B、企、事業(yè)單位委托課題； C、校、院（系）級(jí)基金課題； D、自擬課題。 4、“課題簡(jiǎn)介”一欄： 主要指研究設(shè)計(jì)該課題的背景介紹及目的、意義。 5、“設(shè)計(jì)（論文）要求（包括應(yīng)具備的條件）”一欄： 主要指本課題技術(shù)方面的要求，而“條件”指從事課題必須具備的基本條件（如儀器設(shè)備、場(chǎng)地、文獻(xiàn)資料等）。  廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 教 科 部： 機(jī)電工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 楊峰 學(xué)號(hào)： 100007139 畢業(yè)（論文）題目：ZJ50型石油鉆機(jī)用動(dòng)力絞車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 起 迄 日 期： 2014-01-18至2014-05-30 設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn)： 揚(yáng)州大學(xué) 指 導(dǎo) 老 師： 趙毅紅 專 業(yè) 負(fù) 責(zé) 人： 宋愛(ài)平 發(fā)任務(wù)書日期： 2014年 02月 18 日  任務(wù)書填寫要求 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)老師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、學(xué)院分管領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生； 2、任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可在本學(xué)院網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3、任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)所在專業(yè)的教科部及學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫； 4、任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“教科部”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào)，不能只寫最后2位或1位數(shù)字； 5、任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714-87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6、有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 1、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的： 絞車是鉆機(jī)的核心部件，是鉆機(jī)起升系統(tǒng)的主要設(shè)備，它在鉆井工作中起著極其重要的作用。ZJ50型絞車具有鉆井性能好、啟動(dòng)平穩(wěn)、絞車功率大、調(diào)速性能好、功率利用率高、安全可靠、絞車操作省力，控制先進(jìn)，傳動(dòng)簡(jiǎn)單 ，結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)速范圍大，效率高，壽命長(zhǎng)，工作安全可靠等特點(diǎn)。在對(duì)ZJ50型絞車的整體結(jié)構(gòu)及工作原理認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Pro/E對(duì)ZJ50型絞車系統(tǒng)的中間軸、輸入軸等進(jìn)行三維建模；并對(duì)滾筒、滾筒軸等重要部件進(jìn)行安全校核；最后運(yùn)用ANSYS對(duì)滾筒、滾筒軸和滾筒軸裝配體進(jìn)行有限元分析。 2、本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1、 通過(guò)對(duì)ZJ50型絞車的工作原理、結(jié)構(gòu)組成和傳動(dòng)系統(tǒng)的研究，闡述石油鉆機(jī)的研究背景及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r。 2、運(yùn)用三維造型軟件Pro/E完成ZJ50型絞車的傳動(dòng)系統(tǒng)的各部分零件進(jìn)行三維建模。 3、對(duì)ZJ50型絞車傳統(tǒng)系統(tǒng)中的傳動(dòng)軸、中間軸、滾筒、主剎車帶進(jìn)行安全校核，根據(jù)校核結(jié)果判斷各部件是否能滿足正常工作要求。 4、運(yùn)用有限元分析ANSYS軟件對(duì)ZJ50型絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的滾筒軸、滾筒等主要部件進(jìn)行有限元的靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，根據(jù)分析結(jié)果判斷傳統(tǒng)系統(tǒng)中各主要部件是否滿足絞車的正常工作要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 3、對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、 圖表、實(shí)物樣品等）： 1. 完成15篇以上的相關(guān)中英文資料查閱，翻譯5000印刷符以上的英文資料。 2. 完成畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告。 3. 完成畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告。 4、完成畢業(yè)論文的撰寫 4、 主要參考文獻(xiàn)： [1] 楊明旺.石油系列絞車的數(shù)值分析與可靠性研究[D].北京：中國(guó)石油大學(xué)，2007 [2] 姚春東.董世民.石油鉆采機(jī)械[M].石油工業(yè)出版社.1994 [3] 王進(jìn)全.關(guān)于我國(guó)石油鉆機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀及其研發(fā)思考[J].石油機(jī)械，2006,34（1）：7-11 [4] 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2、培養(yǎng)自己與人交流，與人合作，與人競(jìng)爭(zhēng)的工作能力，提高自身的職業(yè)素養(yǎng)，與部門內(nèi)部同事打成一片，為正式入職創(chuàng)造良好的工作氛圍打下基礎(chǔ)。 3、通過(guò)本次實(shí)習(xí)使我能夠親身感受到由一個(gè)學(xué)生轉(zhuǎn)變到一個(gè)職業(yè)人的過(guò)程，進(jìn)一步了解社會(huì)，增強(qiáng)對(duì)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的責(zé)任感、使命感，為離開(kāi)學(xué)校、走向社會(huì)、適應(yīng)社會(huì)、融入社會(huì)作好充分準(zhǔn)備。 4、本次實(shí)習(xí)對(duì)我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)報(bào)告起到非常重要的作用。 二、 實(shí)習(xí)時(shí)間 2014年3月3日—2014年4月4日 三、 實(shí)習(xí)地點(diǎn)、單位和部門 單位：中油天工機(jī)械有限公司 地址：江蘇省江都市宜陵鎮(zhèn)玉帶路1號(hào) 部門：技術(shù)部 四、 實(shí)習(xí)內(nèi)容 1、 公司簡(jiǎn)介 江蘇中油天工機(jī)械有限公司，前身江蘇油田機(jī)械廠。座落在歷史文化名城揚(yáng)州市東郊，南瀕萬(wàn)里長(zhǎng)江黃金水道，西接京滬高速大動(dòng)脈，328國(guó)道左右環(huán)繞——水陸交通十分便利。這里地處長(zhǎng)江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)圈腹地，人杰地靈，風(fēng)光綺麗。? ????公司始創(chuàng)于1952年，迄今從事專業(yè)機(jī)械制造已有近60年歷史。2006年11月19日，公司成功改制。改制之后公司打開(kāi)思路，拓展經(jīng)營(yíng)發(fā)展方向，完善內(nèi)部管理，發(fā)展迅速。公司現(xiàn)有職工600余人，其中高中級(jí)專業(yè)技術(shù)人員占20%。公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)房屋、石油鉆機(jī)、系列抽油機(jī)、系列模塊化野營(yíng)房、系統(tǒng)抽油泵、采油井口裝置、泥漿凈化系統(tǒng)、廢棄泥漿處理裝置、作業(yè)污水處理裝置、野外飲用水裝置等產(chǎn)品暢銷國(guó)內(nèi)，部分遠(yuǎn)銷美國(guó)、哈薩克斯坦、蘇丹、卡塔爾、也門、阿聯(lián)酋等多國(guó)市場(chǎng)。公司在和蘇丹等地均建有鋼結(jié)構(gòu)和模塊化野營(yíng)房生產(chǎn)基地，在美國(guó)、委內(nèi)瑞拉有專門營(yíng)銷和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。? ????經(jīng)過(guò)五年的不懈奮斗，中油天工目前已有四個(gè)子公司，業(yè)務(wù)領(lǐng)域不斷拓展，目前產(chǎn)品涵蓋石油機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)房屋、生物發(fā)電設(shè)備、節(jié)能燈具、起重設(shè)備以及建筑工程服務(wù)等領(lǐng)域。改制以來(lái)，公司每年飛速發(fā)展，2011年銷售收入已達(dá)5億。公司堅(jiān)持誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)，質(zhì)量第一的人本管理理念，視顧客滿意為企業(yè)經(jīng)營(yíng)的終極目標(biāo)。公司于1997年通過(guò)ISO9001國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證；2007年通過(guò)美國(guó)石油學(xué)會(huì)API?Spec?11E認(rèn)證；是國(guó)家二級(jí)計(jì)量合格單位、揚(yáng)州市文明單位；連續(xù)多年榮獲中國(guó)石化集團(tuán)、揚(yáng)州市質(zhì)量管理先進(jìn)單位、江蘇油田先進(jìn)單位等榮譽(yù)稱號(hào)。 2、具體實(shí)習(xí)情況 我很開(kāi)心來(lái)到了中油天工的技術(shù)部，我的主要任務(wù)就是畫圖，說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是將筆記本顯示屏由中片切成小片l，然后上貼偏光片的一個(gè)過(guò)程。我這五周的實(shí)習(xí)主要被分配在畫圖和測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)。就是切片子，我在這了解并掌握了一個(gè)整體制程以及相關(guān)的注意事項(xiàng)，并且學(xué)會(huì)了一些簡(jiǎn)單異常的處理，我們除了制程還有設(shè)備，關(guān)于設(shè)備方面，我主要學(xué)會(huì)了日常的一些設(shè)備保養(yǎng)與維護(hù)，還有當(dāng)一些簡(jiǎn)單問(wèn)題出現(xiàn)的應(yīng)急處理。在測(cè)試上，我們主要是設(shè)備，我了解了一些基本的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)及其作用，整個(gè)的一個(gè)傳動(dòng)原理以及結(jié)構(gòu)組成也有了一個(gè)大致的認(rèn)識(shí)。在崗位實(shí)踐環(huán)節(jié)，我被安排親手作業(yè)切片子，我做的還不錯(cuò)，我一個(gè)小時(shí)畫了一張圖?？偟膩?lái)說(shuō)，我這五周的實(shí)習(xí)完全完成了公司給我量身定制的一系列培訓(xùn)計(jì)劃。 五、 實(shí)習(xí)體會(huì) 感謝中油天工！從步入公司的頭一天一直到離開(kāi)天工的最后一天，友達(dá)留給我最深的一個(gè)印象就是，它是我們所有實(shí)習(xí)生的新家。公司為我們制定了一系列完整的培訓(xùn)計(jì)劃，無(wú)論是精神上的、文化上的、生活上的、還是工作上的，公司非常周到全面的考慮到了將新人由學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)槁殘?chǎng)達(dá)人的方方面面。 作為新人，公司讓我們明白并深刻體會(huì)了團(tuán)隊(duì)的重要性，無(wú)論是搶答問(wèn)題，還是從“甲地到乙地”，還是讓人難忘的“勇渡鱷魚河”。我們本來(lái)是一群來(lái)自五湖四海的陌生人，因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)的力量，3天兩夜之后，我們成了一生的兄弟姐妹。 在公司里，無(wú)論是老板，還是比我有資歷的老員工，大家都隨性可親，都對(duì)我十分的照顧，感覺(jué)就是久別重逢的家人。大家都有相同的性格——工作上認(rèn)認(rèn)真真，私底下不分彼此。在友達(dá)的短短5周時(shí)間，是我大學(xué)四年來(lái)收獲最多的階段。無(wú)論畫圖過(guò)程，還是cutting機(jī)臺(tái)的總體了解；無(wú)論是測(cè)試制程，還是測(cè)試機(jī)臺(tái)的一個(gè)學(xué)習(xí)掌握；無(wú)論是Beol整體的職能，還是后續(xù)JI、MA的功能。只要我想學(xué)，友達(dá)的每個(gè)人都可以成為我的師傅。在生活中學(xué)習(xí)，在工作中學(xué)習(xí)，在交流中學(xué)習(xí)……我想，沒(méi)有什么比這個(gè)學(xué)習(xí)方法更好了，它讓我們能夠?qū)W(xué)到的和日常生活工作結(jié)合起來(lái)，理論與實(shí)際相結(jié)合，別人教再多也是別人的，只有自己去親手做了，哪怕只有一遍，那也是自己寶貴的收獲。在工作總結(jié)中發(fā)現(xiàn)，我們做工程的，不能停留在猜想與假設(shè)之中，我們要用數(shù)據(jù)與事實(shí)統(tǒng)計(jì)說(shuō)話，數(shù)字是不會(huì)說(shuō)謊的，而想獲得最真實(shí)可靠的數(shù)字，我們作為工程師必須落實(shí)B2B，親臨現(xiàn)場(chǎng)，親手作業(yè)，找到根本所在，才能挺直腰板論述解決方案與改善。 經(jīng)過(guò)實(shí)習(xí)我發(fā)現(xiàn)，作為一個(gè)學(xué)機(jī)械的工科人，或許我們大學(xué)學(xué)到的具體理論知識(shí)會(huì)很少用到工作上，但是，我們機(jī)械人艱苦自立、愛(ài)實(shí)踐、有毅力、踏實(shí)務(wù)本的品格是我們通往任何一條成功大道的鑰匙，我相信，只要我們踏踏實(shí)實(shí)做事，虛心請(qǐng)教他人，認(rèn)認(rèn)真真多做總結(jié)，我們一定可以獲得我們想要的任何東西。  廣陵學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 楊峰 學(xué)號(hào)： 100007139 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)（論文）題目： ZJ50型石油鉆機(jī)用動(dòng)力絞車傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 老 師： 趙毅紅 2014年 04月 09 日  開(kāi)題報(bào)告填寫要求 1、開(kāi)題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審核的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)及所在專業(yè)的教科部審核后生效； 2、開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從本學(xué)院網(wǎng)頁(yè)上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)； 3、“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_(kāi)題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）； 4、有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408-94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2005年3月21日”或“2005-03-21”。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 1、 結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 1. 石油鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 在石油鉆井中，帶動(dòng)鉆具破碎巖石，向地下鉆進(jìn)，鉆出規(guī)定深度的井眼，供采油機(jī)或采氣機(jī)獲取石油或天然氣。一部常用石油鉆機(jī)主要由動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)機(jī)、工作機(jī)及輔助設(shè)備組成。一般有八大系統(tǒng)（起升系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、鉆井液循環(huán)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)顯示儀表、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、鉆機(jī)底座、鉆機(jī)輔助設(shè)備系統(tǒng)），要具備起下鉆能力、旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)能力、循環(huán)洗井能力。其主要設(shè)備有：井架、天車、絞車、游動(dòng)滑車、大鉤、轉(zhuǎn)盤、水龍頭（動(dòng)力水龍頭）及鉆井泵（現(xiàn)場(chǎng)習(xí)慣上叫鉆機(jī)八大件）、動(dòng)力機(jī)（柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）、聯(lián)動(dòng)機(jī)、固控設(shè)備、井控設(shè)備等。 2. 絞車的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 鉆井絞車是鉆機(jī)起升系統(tǒng)設(shè)備之一，是鉆機(jī)的核心部件?；窘Y(jié)構(gòu)構(gòu)成：1、滾筒、滾筒軸總成；2、制動(dòng)機(jī)構(gòu)：主剎車和輔助剎車；3、貓頭和貓頭軸總成；3、傳動(dòng)系統(tǒng)：傳遞動(dòng)力、內(nèi)變速（多擋位）；4、控制系統(tǒng)：離合器、摘掛擋、司鉆控制臺(tái)；5、其它：潤(rùn)滑系統(tǒng)、殼體支撐系統(tǒng)。 3.絞車的功能及分類 （1） 主要功能：1、起下鉆具和下套管；2、控制鉆壓和送進(jìn)鉆具； （2） 其它功能：根據(jù)絞車結(jié)構(gòu)形式不同附帶的功能也不同。1、帶貓頭結(jié)構(gòu)：上卸鉆具絲扣、起吊其它重物等；2、整體起放井架和底座；3、雙滾筒絞車：鋼絲撈砂作業(yè)、提取巖心。 （3） 要求：1、絞車要有足夠大的功率。滿足最大拉力、最高轉(zhuǎn)速、足夠的壽命；2、絞車滾筒要有足夠的尺寸和纏繩容量；3、絞車要適應(yīng)寬范圍的載荷變化，要有最高的功率利用率；4、絞車要有靈敏、可靠的剎車機(jī)構(gòu)和足夠能力的輔助剎車，能夠準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)鉆壓，均勻送進(jìn)鉆具，控制鉆具下放速度，剎車機(jī)構(gòu)要耐熱、耐磨；5、絞車要具有剛勁的支架和底座；密閉潤(rùn)滑；6、司鉆操作要省力、方便。 （4） 根據(jù)絞車功能不同有不同的絞車結(jié)構(gòu)：1、帶撈砂滾筒和不帶撈砂滾筒，即通常說(shuō)的單滾筒絞車和雙滾筒絞車；2、無(wú)貓頭軸絞車。鉆機(jī)鉆臺(tái)上單獨(dú)配置液壓貓頭。 （5） 根據(jù)絞車傳動(dòng)形式不同有不同的絞車結(jié)構(gòu)，這是絞車設(shè)計(jì)中變化最多的結(jié)構(gòu)。1、單軸絞車。絞車只有滾筒軸，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。典型實(shí)例：車裝鉆機(jī)絞車外變速（阿里森變速箱）；交流變頻傳動(dòng)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)絞車；2、雙軸絞車：類似于單軸絞車，絞車內(nèi)無(wú)變速功能，只是比單軸絞車多了貓頭軸；3、三軸絞車：絞車中增加了一根動(dòng)力輸入的傳動(dòng)軸，絞車內(nèi)變速。其結(jié)構(gòu)較單、雙軸復(fù)雜。我國(guó)早期和傳動(dòng)的絞車都是這種形式；4、多軸絞車：將四軸以上的絞車都稱之為多軸絞車。即動(dòng)力輸入軸、中間軸（多根）、貓頭軸、滾筒軸；5、獨(dú)立貓頭軸－多軸絞車：絞車主體（輸入軸、中間軸、滾筒軸等）低位安裝，位于后臺(tái)底座，小功率的貓頭軸高位安裝，位于鉆臺(tái)上；6、齒輪傳動(dòng)單軸絞車：現(xiàn)在電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)中普遍實(shí)用的結(jié)構(gòu)，直流或交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)減速或變速齒輪箱，以驅(qū)動(dòng)滾筒軸。 （6）根據(jù)絞車制動(dòng)形式不同有不同的絞車結(jié)構(gòu)：1、近距離剎車制動(dòng)絞車；2、遠(yuǎn)距離帶剎車制動(dòng)絞車；3、氣動(dòng)無(wú)剎把帶剎車制動(dòng)絞車；4、液壓盤式剎車制動(dòng)絞車；5、水剎車輔助剎車絞車；6、電磁渦流剎車輔助剎車制動(dòng)絞車；7、水冷氣動(dòng)盤式剎車輔助剎車制動(dòng)絞車。 8、能耗制動(dòng)無(wú)輔助剎車絞車。 3. 石油鉆機(jī)的研究背景與意義 據(jù)我國(guó)海洋石油2015 年遠(yuǎn)景規(guī)劃，我國(guó)將有30 多個(gè)油田待開(kāi)發(fā)，需建造70 多座平臺(tái)，新建和改造10 多艘FPSO，其中中海油需建造55 座海洋平臺(tái)，6 艘FPSO，4 個(gè)陸地終端、鋪設(shè)海底管線1000 多公里，投資總量每年將以百億元以上遞增。在此背景下，作為海洋工程裝備必不可缺少的海洋鉆機(jī)必定有大量的市場(chǎng)需求。另外目前我國(guó)在用鉆井設(shè)備大多屬于較落后的機(jī)械鉆機(jī)，由于機(jī)械鉆機(jī)存在工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性差等缺點(diǎn)，因此急需進(jìn)行更新，從而將產(chǎn)生大量更新需求。 4. 石油鉆機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 4.1國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r 縱觀我國(guó)石油鉆機(jī)的歷史，其發(fā)展主要由4個(gè)因素所決定：一是鉆機(jī)的有效使用年限，它決定其更新或改造周期。二是鉆探深度(地質(zhì)構(gòu)造)，它決定鉆機(jī)的市場(chǎng)方向是淺井、中深井還是深井。三是從鉆機(jī)的效率和效益出發(fā)，決定鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式是機(jī)械驅(qū)動(dòng)或是電驅(qū)動(dòng)，結(jié)構(gòu)型式是橇裝還是車裝。目前國(guó)內(nèi)陸地石油鉆井業(yè)中，淺井鉆機(jī)、中深井和深井鉆機(jī)兼而有之，以中深井較多；在驅(qū)動(dòng)型式上以機(jī)械驅(qū)動(dòng)為主；在結(jié)構(gòu)方式上以橇裝為主。四是市場(chǎng)的有效需求，它決定鉆機(jī)的發(fā)展規(guī)模。自2o世紀(jì)9o年代以來(lái)，由于鉆機(jī)制造技術(shù)、部件質(zhì)量和研發(fā)能力的提高，研發(fā)速度加快，研制成功 6oL型、 —6oD型和 —60DS型機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，并朝系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化方向發(fā)展，鉆機(jī)的性能指標(biāo)已達(dá)到GB1806--86的規(guī)定。國(guó)產(chǎn)鉆機(jī)已形成系列，鉆深有1 500、2 000、3 200、4 500和6 000 m；驅(qū)動(dòng)方式除常規(guī)的柴油機(jī)-膠帶驅(qū)動(dòng)和柴油機(jī)-液力變矩器驅(qū)動(dòng)外，還有AC-SCR-DC驅(qū)動(dòng)。尤其是4 500 m以淺鉆機(jī)在提高移運(yùn)性上成績(jī)斐然，橇裝鉆機(jī)模塊化程度大大提高，其中3 000 m 以淺鉆機(jī)采用自走式運(yùn)載車、伸縮式井架，大大降低了移運(yùn)成本，且均擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 。目前，我國(guó)石油鉆機(jī)的品種和質(zhì)量基本滿足了國(guó)內(nèi)不同地區(qū)、不同井深的需要。已有一批國(guó)產(chǎn)石油鉆機(jī)在國(guó)外承擔(dān)鉆井作業(yè)服務(wù)，有一些在國(guó)內(nèi)區(qū)塊承擔(dān)反承包鉆井，并受到好評(píng)。從國(guó)內(nèi)鉆機(jī)生產(chǎn)能力上看，寶雞石油機(jī)械廠、蘭州石油化工機(jī)器總廠、四川宏華公司等主要生產(chǎn)中深井鉆機(jī)；江漢四機(jī)廠主要生產(chǎn)、3 000 m以淺車裝淺井鉆機(jī)；南陽(yáng)石油機(jī)械廠主要生產(chǎn)車裝和橇裝模塊式中淺井鉆機(jī)，生產(chǎn)的替代大慶130型的模塊化鉆機(jī)，已經(jīng)過(guò)多井次的工業(yè)化試驗(yàn)。該廠3 000 m車裝鉆機(jī)已生產(chǎn)3O多臺(tái)，目前有20余臺(tái)車裝及橇裝鉆機(jī)在國(guó)外服務(wù)，其中由長(zhǎng)城鉆井公司牽頭組織、南陽(yáng)石油機(jī)械廠生產(chǎn)的 l20K鉆機(jī)自1997年就開(kāi)始在加拿大進(jìn)行鉆井作業(yè)，使用情況良好。此外，北京石油機(jī)械研究所與大港新世紀(jì)機(jī)械制造有限公司共同完成了D(}_一30Y頂驅(qū)工業(yè)性試驗(yàn)，北石所研制的為ZJTOD配套的頂驅(qū)已在克拉瑪依和塔里木完成2口井的工業(yè)試驗(yàn)。南陽(yáng)石油機(jī)械廠引進(jìn)意大利輕便頂驅(qū)技術(shù)與3 000 m車裝鉆機(jī)配套后到印尼服務(wù)，與石油大學(xué)(北京)合作的盤式剎車技術(shù)已應(yīng)用于3 O00 m鉆機(jī)，并投放到勝利油田及墨西哥市場(chǎng)。 4.2石油鉆機(jī)國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r 為了適應(yīng)淺海、海灘、沙漠和丘陵等不同地帶油氣藏的勘探和開(kāi)發(fā)，美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、意大利、加拿大、墨西哥和羅馬尼亞等國(guó)先后開(kāi)發(fā)了各種類型的石油鉆機(jī)。其中美國(guó)的鉆機(jī)技術(shù)和銷售業(yè)績(jī)?cè)谑澜缟戏€(wěn)居首位，所以與國(guó)際技術(shù)接軌，實(shí)際上是與以美國(guó)為代表的鉆機(jī)技術(shù)及API規(guī)范接軌。就我國(guó)目前普遍使用的機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)而言，美國(guó)在20世紀(jì)60年代已經(jīng)成熟，到70年代得到迅速發(fā)展。近年來(lái)，國(guó)外鉆機(jī)在傳動(dòng)方式和結(jié)構(gòu)形式方面發(fā)展很快，交流變頻電驅(qū)動(dòng)已經(jīng)廣泛使用，頂驅(qū)發(fā)展也十分迅速。今后石油鉆機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是多樣化、兩極化、自動(dòng)化和人性化。 1．類型趨于多樣化 近幾年來(lái)，根據(jù)井位環(huán)境差異和鉆井工藝需要，開(kāi)發(fā)出不同類型的石油鉆機(jī)，如適應(yīng)各種環(huán)境的沙漠鉆機(jī)、海洋鉆機(jī)、淺?；蚝┿@機(jī)、極地鉆機(jī)、城市鉆機(jī)、地震區(qū)鉆機(jī)、全地彩鉆機(jī)、直升機(jī)吊運(yùn)鉆機(jī)和陸地鉆機(jī)等?；適應(yīng)各種鉆井工藝的叢式井鉆機(jī)、斜井鉆機(jī)、小井眼 右機(jī)、特深井鉆機(jī)、自走式鉆機(jī)、自動(dòng)化鉆機(jī)、柔桿鉆機(jī)、模塊化鉆機(jī)等 引。盡管鉆機(jī)的類型多種多樣，但新型鉆機(jī)的發(fā)展有一個(gè)共性，即在重視鉆機(jī)作業(yè)性能的基礎(chǔ)上，逐步重視鉆機(jī)的移運(yùn)性能。這是因?yàn)閷?duì)鉆井承包商而言，其鉆井成本主要包括兩方面：一是直接鉆井成本，二是輔助鉆井成本，包括運(yùn)載成本和停工成本，而運(yùn)載成本和停工成本均與鉆機(jī)本身有直接關(guān)系。 2．規(guī)模趨于兩極化 石油鉆機(jī)在規(guī)模上有兩極發(fā)展的趨勢(shì)，即深井鉆機(jī)大型化和輕便鉆機(jī)小型化。 (1) 深井鉆機(jī)趨向大型化 鉆深能力已達(dá)l5000 m，最大鉤載達(dá)12 500 kN。為了提高起升工作效率，絞車功率趨向于提高。美國(guó)Emseo公司研制的號(hào)稱世界上第一臺(tái)輸人功率為3 676 kW 的絞車已問(wèn)世，該絞車由4臺(tái)大扭矩的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用強(qiáng)制水冷盤式剎車，起升鋼絲繩直徑5Omln。鉆井泵單臺(tái)最大功率l 618 kW ，最高壓力52．7 MPa。原蘇聯(lián)、羅馬尼亞的鉆機(jī)系列中，絞車輸人功率最大l 838 kW。特深井鉆進(jìn)都采用4個(gè)單根組成的立柱，故井架高度超過(guò)50m。德國(guó)KTB超深井使用的u．IB—lGH3OOOEG鉆機(jī)，井架最高為63 m?？紤]安裝防噴裝置的需要，井架底座最高達(dá)l2．12 m。一般在深井中都用339．725 mill×70 MPa的防噴器組。隨著鉆大井眼的需要，大尺寸高壓防噴器也有新的發(fā)展，德國(guó)KTB超深井中已使用476．25 mln×70MPa防噴器組。目前美國(guó)可提供476．25 mill×105MPa防噴器。為了把環(huán)形防噴器工作壓力從35MPa提高到70 MPa，美國(guó)Shatter公司推出了兩個(gè)串聯(lián)膠心的環(huán)形防噴器。另外，還推出快拆法蘭結(jié)構(gòu)防噴器，拆換膠心方便，省去現(xiàn)場(chǎng)裝卸螺栓的繁重勞動(dòng) 。 (2) 輕便石油鉆機(jī)趨向小型化 為了適應(yīng)淺海、海灘、沙漠、丘陵地帶油氣藏的勘探，國(guó)外公 司在20世紀(jì)6o年代開(kāi)始研制模塊式鉆機(jī)。美國(guó)在1973年設(shè)計(jì)了TBA1000型系列鉆機(jī)，經(jīng)濟(jì)鉆深為l 800-6 000 m，結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕，模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊質(zhì)量不超過(guò)18 t，既可用直升機(jī)運(yùn)輸，也可用雪橇、履帶車、船舶等運(yùn)輸。輕型鉆機(jī)主要以車裝鉆機(jī)為主，美國(guó)是世界上生產(chǎn)車裝鉆機(jī)較多的國(guó)家，使用也很廣泛，3 500 m以淺的井幾乎都使用車裝鉆機(jī)。其傳動(dòng)特點(diǎn)是設(shè)備布置成組集中，動(dòng)力機(jī)組、傳動(dòng)裝置、絞車和井架等均在同一自走車上，機(jī)泵組安裝在可整拖的大底座上，采用液壓機(jī)構(gòu)起放井架。最小的微型鉆機(jī)采用小井眼鉆井技術(shù)，鉆深可達(dá)l 500 m，體積小，質(zhì)量輕，最輕的只有14 t，節(jié)省鉆井費(fèi)用30％ 一4o％ ，減少拆裝時(shí)間6ook一70ok，節(jié)約鉆井液88ok，減少井場(chǎng)面積70ok，是經(jīng)濟(jì)效益最好的一種石油鉆機(jī)。 3． 控制趨于自動(dòng)化 頂驅(qū)、盤式剎車技術(shù)的逐步成熟，以及電動(dòng)控制技術(shù)、液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)和可靠性的逐步提高，為實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)控制的自動(dòng)化提供了可能，再加上海洋及深井等復(fù)雜工況下，鉆井工藝及成本對(duì)鉆井裝備的要求使得鉆機(jī)控制自動(dòng)化成為鉆機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。頂部驅(qū)動(dòng)裝置克服了轉(zhuǎn)盤鉆井方式的缺陷，給鉆井作業(yè)帶來(lái)了諸多好處，既可滿足復(fù)雜作業(yè)工況需求，提高作業(yè)效率，又使作業(yè)更安全。盤式剎車替代原帶式剎車，作為20世紀(jì)8O年代后期發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，以其制動(dòng)力矩容量大、穩(wěn)定、安全、可靠等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)遙控操作，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送鉆，易維護(hù)，長(zhǎng)壽命，易系列化設(shè)計(jì)和專業(yè)化生產(chǎn)。電驅(qū)動(dòng)用于鉆機(jī)最早開(kāi)始于20世紀(jì)5O年代中期，隨后逐步完善、成熟。與機(jī)械驅(qū)動(dòng)相比，電驅(qū)動(dòng)具有操作安全、維修保養(yǎng)方便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等特點(diǎn)，特別是全數(shù)字系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制性能更完善，可靠性更高，調(diào)整及更改功能更便捷，故障診斷及維修更方便。電驅(qū)動(dòng)可以通過(guò)編程控制器獲得很多機(jī)械驅(qū)動(dòng)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，如順序操作和聯(lián)鎖功能等。液壓驅(qū)動(dòng)具有轉(zhuǎn)換容易、體積小、質(zhì)量輕等特點(diǎn)。全液壓驅(qū)動(dòng)的絞車、轉(zhuǎn)盤和鉆井泵由挪威MH公司于2o世紀(jì)90年代推出，與此之前推出的全液壓頂驅(qū)、管排放系統(tǒng)、液壓機(jī)械手及天車型液壓升沉補(bǔ)償器，構(gòu)成了海洋鉆機(jī)機(jī)械化、智能化操作系統(tǒng)。 4．設(shè)計(jì)趨于人性化 新型鉆機(jī)充分體現(xiàn)以人為本的思想，最大限度滿足HSE要求：護(hù)欄、梯子要滿足安全規(guī)定。上下井架有助(阻)力器，二層臺(tái)有逃生器，鉆臺(tái)有逃生滑道。鉆機(jī)設(shè)有天車防碰和緊急剎車裝置，避免游車大鉤碰撞天車，并能在任何情況下迅速制動(dòng)大鉤和絞車。選用無(wú)公害的摩擦盤(片)、剎車塊、油漆，保證員工健康。剎車轂、輔助剎車的冷卻水循環(huán)使用，柴油機(jī)排放滿足環(huán)保要求。 5.課題研究要求： （1）通過(guò)查找與石油鉆機(jī)以及絞車相關(guān)的論文和著述，了解石油鉆機(jī)以及其絞車的發(fā)展?fàn)顩r； （2）通過(guò)使用AUTOCAD2007等二維繪圖軟件及PRO/E、UG、SOLIDWORKS等三維繪圖軟件，了解石油鉆機(jī)用絞車傳動(dòng)系統(tǒng)的零件、結(jié)構(gòu)和工作原理； （3）通過(guò)使用ANSYS等分析軟件對(duì)其典型零件進(jìn)行力學(xué)分析，以提高其安全可靠性能。 6.參考文獻(xiàn)： [1] 張連山．2010年世界石油鉆機(jī)技術(shù)發(fā)展 j-平預(yù)測(cè)．鉆采工藝，1998，21(3)：40～44. 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The optimal combination design is made by finding the related optimal transmission parameters. The diagram of the optimal transmission is drawn. In the diagram, the relation among minimum transmission angle, the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the length of the bars is shown, concisely, conveniently and directly. The method possesses the main characteristic. That it is to achieve the optimal transmission parameters under the transmission angle by directly choosing in the diagram, according to the given requirements. The characteristics of the mechanical transmission can be improved to gain the optimal transmission effect by the method. Especially, the method is simple and convenient in practical use. Keywords：Crank-and-rocker mechanism, Optimal transmission angle, Coefficient of travel speed variation INTRODUCTION By conventional method of the crank-and-rocker design, it is very difficult to realize the optimal combination between the various parameters for optimal transmission. The figure-table design method introduced in this paper can help achieve this goal. With given conditions, we can, by only consulting the designing figures and tables, get the relations between every parameter and another of the designed crank-and-rocker mechanism. Thus the optimal transmission can be realized. The concerned designing theory and method, as well as the real cases of its application will be introduced later respectively. 1 ESTABLISHMENT OF DIAGRAM FOR OPTIMAL TRANSMISSION DESIGN It is always one of the most important indexes that designers pursue to improve the efficiency and property of the transmission. The crank-and-rocker mechanism is widely used in the mechanical transmission. How to improve work ability and reduce unnecessary power losses is directly related to the coefficient of travel speed variation, the oscillating angle of the rocker and the ratio of the crank and rocker. The reasonable combination of these parameters takes an important effect on the efficiency and property of the mechanism, which mainly indicates in the evaluation of the minimum transmission angle. The aim realizing the optimal transmission of the mechanism is how to find the maximum of the minimum transmission angle. The design parameters are reasonably combined by the method of lessening constraints gradually and optimizing separately. Consequently, the complete constraint field realizing the optimal transmission is established. The following steps are taken in the usual design method. Firstly, the initial values of the length of rocker and the oscillating angle of rocker are given. Then the value of the coefficient of travel speed variation is chosen in the permitted range. Meanwhile, the coordinate of the fixed hinge of crank possibly realized is calculated corresponding to value . 1.1 Length of bars of crank and rocker mechanism As shown in Fig.1, left arc is the permitted field of point . The coordinates of point are chosen by small step from point to point . The coordinates of point are (1) (2) where , the step, is increased by small increment within range(0,). If the smaller the chosen step is, the higher the computational precision will be. is the radius of the design circle. is the distance from to . (3) Calculating the length of arc and , the length of the bars of the mechanism corresponding to point is obtained[1,2]. 1.2 Minimum transmission angle Minimum transmission angle (see Fig.2) is determined by the equations[3] (4) (5) (6) where ——Length of crank(mm) ——Length of connecting bar(mm) ——Length of rocker(mm) ——Length of machine frame(mm) Firstly, we choose minimum comparing with . And then we record all values of greater than or equal to and choose the maximum of them. Secondly, we find the maximum of corresponding to any oscillating angle which is chosen by small step in the permitted range (maximum of is different oscillating angle and the coefficient of travel speed variation ). Finally, we change the length of rocker by small step similarly. Thus we may obtain the maximum of corresponding to the different length of bars, different oscillating angle and the coefficient of travel speed variation . Fig.3 is accomplished from Table for the purpose of diagram design. It is worth pointing out that whatever the length of rocker is evaluated, the location that the maximum of arises is only related to the ratio of the length of rocker and the length of machine frame /, while independent of . 2 DESIGN METHOD 2.1 Realizing the optimal transmission design given the coefficient of travel speed variation and the maximum oscillating angle of the rocker The design procedure is as follows. (1) According to given and , taken account to the formula the extreme included angle is found. The corresponding ratio of the length of bars / is obtained consulting Fig.3. (7) (2) Choose the length of rocker according to the work requireme