42

9 谢辞 43

10 主要参考文献 44

1绪论

1.1 国内外行业现状

   在1980年国内工业化发展比较快的时期,国内意识到仅仅靠人工实现工业发展存在很多缺陷,相继引进和研制了很多机器,其中包括一批螺纹拆装装置,刚开始采用凸轮加紧机构和液压缸冲扣,但是由于本身机构的不合理性,导致其不能长时间的进行工作;随着工业发展的需要,经过工程师的努力,后来设计成多液压缸夹紧和液压缸冲扣,但仍然有很多缺陷,例如不能满足连续旋转这个功能,在有些领域的使用仍然受到很大的限制。这些装置存在各种各样的缺陷,功能不是很全面,冲扣扭矩范围小,夹持范围小,加紧后易打滑,咬伤工件表面,自动化程度低,不能连续工作,工作效率低,劳动强度大,需要更换压块等诸多不足之处都影响着加工的精度和效率。

 随之科技的发达和我国相关科研院所的研制,2005年,华北石油管理局钻井工艺研究所成功研制连续选择大扭矩旋扣机,解决了很多卸扣装置的局限,在工件的上,卸扣中使其更加便利,上,卸扣的扭矩控制也变得容易了,解决了在很多大型制造项目中上,卸扣难的问题。既可以实现工件很方便的上、卸扣,也可以控制上、卸扣的扭矩,解决了上、卸扣难度大的问题,为管杆类工具的安装发展打开了一个良好的开端,也为以后的此类问题的发展打下了基础。   

我国紧跟国际工业先进步伐,在钻杆拧帽机的研究方面有了突出的研究成绩,对钻杆拧帽机也有了更加深刻的认识。钻杆拧帽机的结构基本上类似,主要在工件的夹紧方式上面有一定的区别,以下4中夹紧方式比较典型。

1. 通过链条卡紧钻杆杆件,液压缸实现冲扣。

优点  成本低廉。

缺点 (1)夹紧后,容易打滑和咬伤钻杆表面;

(2)不宜拆装小尺寸的钻杆工件;

(3)操作自动化程度低,劳动强度大,工作效率低;

(4)冲扣的扭矩小;

(5)链条容易断裂和绷断;

代表产品:美国Bowen公司的第一代产品. 

2.采用行星齿轮卡紧钻杆杆件,液压缸冲扣。

优点:夹紧稳定,冲扣扭矩大,适用于大部分的扭矩实验

缺点 (1)常规使用中需要很大的卡紧范围,此装置范围太小,不能满足;

(2)卸扣时容易沾扣;

(3)在更换牙块的过程中安全性很差更;

(4)由于两钳口最小距离偏大,不能实现超短接口拆装;

(5)冲扣转动角度偏低,从而导致了低效率;

(6)频繁的夹持钻杆杆件,对工具造成一定的伤害,影响工具强度;

(7)很多场合推拉部分和快速扭合部分不能快速磨合。

代表产品:华北钻井工艺研究院研制的YXD20液压拆装架。

3. 通过多各油缸共同夹持钻杆杆件,冲扣由液压缸完成。

优点:不需要更换牙块,使用方便。

缺点:(1)夹紧后,容易打滑和咬伤钻杆表面;

(2)对薄壁钻杆杆件安装伤害大;

(3)多缸同步性难以实现,加工困难;

(4)冲扣速度慢,效率低;

(5)液压系统复杂;

代表产品:美国Cristansen公司生产的液压拆装架。

4. 通过坡板式结构夹持钻杆杆件,原理与套管钳结构相似。

优点:夹持可靠。

缺点:结构复杂,需要更换牙块。

综合所述,以上四类设备,第一类由于缺陷太多,已经被工业的发展所淘汰,其他类各有其优缺点,应用于一些有特殊要求的工况。

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