鉆桿矯直機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含7張CAD圖紙+帶開題報(bào)告+外文翻譯】-jxsj45

鉆桿矯直機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含7張CAD圖紙+帶開題報(bào)告+外文翻譯】-jxsj45

油田鉆桿矯直機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鉆桿矯直機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含7張CAD圖紙】

摘  要

本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)是油田鉆桿矯直機(jī)的液壓系統(tǒng)，此液壓系統(tǒng)主要為矯直機(jī)的工作提供動(dòng)力，油田鉆桿生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生彎曲變形，油田鉆桿矯直機(jī)的主要功能是解決變形的鉆桿，來(lái)達(dá)到減低生產(chǎn)成本，提高施工精度的目的。

輥輪式矯直機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中十分重要的機(jī)械設(shè)備，廣泛應(yīng)用于石油化工業(yè)﹑建筑材料業(yè)﹑以及機(jī)械制造業(yè)中。由于老式的矯直設(shè)備主要是機(jī)械傳動(dòng)和手動(dòng)操作，限制矯直機(jī)的加工精度和發(fā)展空間，液壓伺服系統(tǒng)在矯直機(jī)中的廣泛使用最大限解決了這個(gè)問(wèn)題，不僅提高了加工精度，而且具有矯直力大，反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。

本設(shè)計(jì)主要對(duì)液壓系統(tǒng)的回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了矯直機(jī)的工作原理并且對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法做了簡(jiǎn)要敘述，對(duì)主要液壓源、電動(dòng)機(jī)、冷卻器及控制元件進(jìn)行了擬定并根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇最優(yōu)選項(xiàng)。通過(guò)對(duì)本機(jī)機(jī)液壓系統(tǒng)分析，我們計(jì)算了輔助系統(tǒng)和油箱的相關(guān)參數(shù)，而且對(duì)液壓系統(tǒng)的壓力損失展開了計(jì)算和解析。在論文最后，對(duì)液壓系統(tǒng)的裝配﹑檢查及保養(yǎng)做了全面說(shuō)明。

關(guān)鍵詞  矯直機(jī)；液壓系統(tǒng)；輥輪；

Hydraulic system design of oil field drill pipe straightener

Abstract

The hydraulic system design of the hydraulic system of oil drill pipe straightening machine, the hydraulic system provides power for the main straightening machine, the bending deformation is easy to produce oil drill pipe production process, the main function of oil drill pipe straightening machine is to solve the deformation of drill pipe, to reduce production cost, improve the precision of the construction.

Roller type straightening machine is a very important mechanical equipment in industrial production, widely used in petroleum chemical industry, building materials industry and machinery manufacturing industry. Because of the old-fashioned straightening equipment is mainly mechanical drive and manual operation, the processing precision and the development space of the straightening machine, widely used in maximum limit straightening in the hydraulic servo system to solve this problem, not only to improve the machining accuracy, but also has the advantages of straightening force, fast response.

The design of the main circuit of the hydraulic system are designed, analyzed the working principle of the straightening machine and the design method of hydraulic system are briefly described. The main source of hydraulic motor, control, cooler and components are developed and designed according to the requirements to choose the optimal option. Based on the analysis of the machine hydraulic system. We calculate the related parameters of the auxiliary system and the fuel tank, and the pressure loss of the hydraulic system carried out calculation and analysis. In the end, assembly, inspection and maintenance of the hydraulic system to do a comprehensive description.

Keywords  flattening machine,hydraulic system,roller

目  錄

摘要 I

Abstract II

第1章 緒論 1

1.1 研究背景及意義 1

1.2 矯直機(jī)國(guó)外現(xiàn)狀 1

1.3 矯直機(jī)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 3

1.4 本章小結(jié) 5

第2章 矯直機(jī)的設(shè)計(jì) 6

2.1 矯直機(jī)的介紹 6

2.2 設(shè)計(jì)要求 6

2.3 方案制定 7

2.4 本章小結(jié) 8

第3章 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù) 9

3.1 初選系統(tǒng)壓力 9

3.2 計(jì)算液壓缸尺寸 9

3.3 計(jì)算系統(tǒng)最大流量 11

3.4 本章小結(jié) 11

第4章 液壓元件的選擇 12

4.1 液壓泵選擇 13

4.2 液壓馬達(dá)的選擇 14

4.3 液壓泵的功率和電機(jī)的選擇 14

4.4 控制閥的選擇 14

4.5 管道選擇和計(jì)算 15

4.5.1 管道種類的選擇 15

4.5.2 管道內(nèi)徑的計(jì)算 15

4.5.3 管道壁厚計(jì)算 16

4.5.4 管接頭的設(shè)計(jì) 16

4.6 油箱的設(shè)計(jì) 17

4.6.1 油箱的功用與分類 17

4.6.2 油箱基本結(jié)構(gòu) 17

4.6.3 油箱容量的計(jì)算 17

4.7 油箱設(shè)計(jì)參考原則 18

4.8 液壓系統(tǒng)驗(yàn)算 19

4.8.1 系統(tǒng)壓力損失 19

4.8.2 計(jì)算雷諾數(shù) 20

4.8.3 計(jì)算壓力損失 20

4.8.4 系統(tǒng)效率計(jì)算 21

4.8.5 系統(tǒng)的發(fā)熱計(jì)算 21

4.9 本章小結(jié) 22

第5章 輔件的設(shè)計(jì)與選擇 22

5.1 過(guò)濾器的選擇 23

5.2 加熱器的選擇 23

5.3 溫度計(jì)的選擇 23

5.4 油路板的設(shè)計(jì) 24

5.5 本章小結(jié) 24

第6章 液壓系統(tǒng)的安裝、維護(hù) 24

6.1 液壓系統(tǒng)的安裝 25

6.2 液壓系統(tǒng)的調(diào)試 26

6.3 液壓系統(tǒng)維護(hù) 27

6.3.1 液壓系統(tǒng)的檢查 27

6.3.2 液壓系統(tǒng)的保養(yǎng) 28

6.4 本章小結(jié) 29

結(jié)論 29

致謝 30

參考文獻(xiàn) 31

附錄A 32

附錄B 38

【詳情如下】【需要咨詢購(gòu)買全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】

A0-液壓系統(tǒng)圖.dwg

A1-液壓裝配圖.dwg

A2-示意圖.dwg

A3-前缸蓋.dwg

A3-后缸蓋.dwg

A3-缸體.dwg

A3-軸.dwg

封皮.doc

開題報(bào)告.doc

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鉆桿矯直機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書.doc

附錄 A of of of is an by a of is of in or of to of he of be of 1. he of on 800 000 003 . of as ? is to of a ? to of of be by a of in of ? is to ? of of SM is in to ? SM a be to a to a in is is to of of of of in in In do ? of ? in a ? a of in in ? of of a of ? to to as to by a in in o. 3 in is of to is to of of of in of of of to in is a is of HM of of is to of 2. of he is on a is as a or to a in to of to be be as at is on be in by to of to SM is in is to if a of is it so in be of of of a of to in to of of is of SM is It be to of to or of be to be In of of of is in a of It in a w = ?(M); at 3. on to t = 20 C); A is on a at 0m is on at of In a in to SM In to If a of be to In is a to so is or to In by As a is in by 4. he to a is a as a In to a 7 on of a ). is of a of he is by SM of on of to in be to or as is a by of on of of to of SM is of to is on to of by is SM of to a A a of a To is as In is by on In in of on of SM of by of BS is to an to is at a to 5. in to a of it to of of on of no to of of is as a of of s to of In is a of of s 附錄 B 矯正扁軋制品現(xiàn)代化設(shè)備的自動(dòng)化 摘要： 本文通過(guò)實(shí)例對(duì)新型矯直設(shè)備發(fā)展進(jìn)行介紹， 新 型 矯直機(jī)是包括一個(gè)有由數(shù)字和模擬信號(hào)控制的大范圍液壓和電力驅(qū)動(dòng)組件構(gòu)成的先進(jìn)多功能系統(tǒng)機(jī)制。整個(gè)復(fù)雜的機(jī)制可以被劃分為以下兩個(gè)功能組：主要功能組，包括直接參與矯直運(yùn)作的機(jī)制（ 阻跌機(jī)制，單獨(dú)調(diào)整輥的機(jī)制，調(diào)整不同矯直過(guò)程的組件，從頂部輥到各支線的機(jī)制，主驅(qū)動(dòng)器 ）；輔助功能組，（包括暗盒更換機(jī)制，軸鎖機(jī)制，輥冷卻系統(tǒng)設(shè)備）。運(yùn)用現(xiàn)代化的液壓及電力驅(qū)動(dòng)使得 矯直機(jī) 及其元件上操作的主輔運(yùn)作都能實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化 。最后對(duì)新型設(shè)備自動(dòng)化的現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行總結(jié)。 關(guān)鍵詞： 矯直機(jī) ： 自動(dòng)化 ： 輥 1. 簡(jiǎn)介 司 于 2003 年 8 月在其 2800 和 5000 輾軋器上成功完成引進(jìn)新的線內(nèi)矯直機(jī)（ 此機(jī)器的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下： 每臺(tái)機(jī)器配備液壓暫緩機(jī)制（以改善機(jī)器調(diào)整的動(dòng)力和準(zhǔn)確度，更加可靠地維持恒定差距） ; 每臺(tái)機(jī)器擁有借助液壓缸來(lái)單獨(dú)調(diào)整每個(gè)工作輥的機(jī)制（這就通過(guò)提供對(duì)一個(gè)曲率改變的控制拓寬了矯直的范圍）； 每一工作輥由其自身的可調(diào)驅(qū)動(dòng)提供（以消除軸與軸之間堅(jiān)硬的動(dòng)力約束）； 輥的 方便維修和降低輥更換費(fèi)用）； 就是雙倍的輥間距離（這就拓寬了機(jī)器可提供的板厚范圍）。 以下是對(duì)最重要的板矯直機(jī)器機(jī)制的特點(diǎn)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的描述。同時(shí)討論下這些機(jī)制的運(yùn)作機(jī)制。單片矯直機(jī)器功能的液壓阻跌機(jī)制（ 要是以下兩個(gè)機(jī)制：調(diào)整機(jī)制；通過(guò)此機(jī)制維持特殊位置。每一機(jī)制對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)和一定效率標(biāo)準(zhǔn)都需滿足一定要求。在調(diào)整機(jī)制中，液壓阻跌機(jī)制控制系統(tǒng)必須完成以下職能： 與液壓缸同步運(yùn)動(dòng)并保持偏差角度在規(guī)定范圍內(nèi)； 為調(diào)整一個(gè)新板的尺寸而加速； 維持機(jī)制安置的高精度； 在維持機(jī)制的運(yùn)作時(shí)控制系統(tǒng)需滿足以下條件： 穩(wěn)固頂部暗盒與頂部支線輥的高精度協(xié)調(diào)； 減少當(dāng)設(shè)備發(fā)生偏差時(shí)將其返回至規(guī)定坐標(biāo)所需的時(shí)間（比如因矯直一塊板而用的力）； 需要同步化。在 別是軸配置重量的影響）。服務(wù)系統(tǒng)閥的“電力零點(diǎn)”及其關(guān)聯(lián)的“液壓零點(diǎn)”也是一個(gè)作用因素。液壓缸的體積越小，后者的作用就越為顯著。因此，支線的頂部輥的 2. 輥的單獨(dú)驅(qū)動(dòng) 上述設(shè)計(jì)基于帶不同能量供應(yīng)的自控馬達(dá)驅(qū)動(dòng)頻繁地轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。每個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)提供多于一個(gè)足驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)如下： 更大的可靠性，工作輥線速與板的速度差異使機(jī)制少了很多負(fù)載的組件； 當(dāng)一個(gè)或甚至幾個(gè)驅(qū)動(dòng)發(fā)生故障時(shí)機(jī)器仍能繼續(xù)運(yùn)作；在這種情況下，輥的回應(yīng)能從矯直區(qū)域撤去； 輥的線速可以根據(jù)板的實(shí)際速度單獨(dú)被糾正；此糾正能被作為預(yù)備措施（在已測(cè)值和已計(jì)算值的基礎(chǔ)上）也可以在矯直運(yùn)作的過(guò)程中（通過(guò)雇傭人員來(lái)獲得頻繁轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)）進(jìn)行。 主驅(qū)動(dòng)繞九個(gè)矯直輥和兩個(gè)外罩輥轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)?裝在輾軋線上，也就是說(shuō)，如果驅(qū)動(dòng)在即使很短的時(shí)間內(nèi)也無(wú)法正常運(yùn)作，那么可能造成不能大批量生產(chǎn)，所以驅(qū)動(dòng)在運(yùn)作中必須高可靠。 驅(qū)動(dòng)必須要滿足的要求決定機(jī)器的運(yùn)作和設(shè)計(jì)特性如下： 進(jìn)行矯直的板必須在矯直輥，外罩輥以及輥轉(zhuǎn)送器的毗鄰部分建立剛性的動(dòng)力學(xué)連接； 由于在矯直操作中塑性變形，板需要伸長(zhǎng)，長(zhǎng)度的增加隨著各工作輥長(zhǎng)度因彎曲半徑的不同而不同。這種情況導(dǎo)致板速在朝 必須可能使用不同直徑的工作輥（這一點(diǎn)還正在做，比如，因?yàn)椴痪鶆虻哪p或重磨）； 輥的負(fù)載應(yīng)根據(jù)所選矯直機(jī)制來(lái)區(qū)分 ； 反向的矯直也應(yīng)該可以； 鑒于以上因素與此處討論的板矯直機(jī)器實(shí)際運(yùn)作機(jī)制問(wèn)題，以下是建立電力驅(qū)動(dòng)的要求： 速度的規(guī)定在較廣的限制內(nèi)，包括負(fù)荷下的馬達(dá)啟動(dòng)； 在逆向機(jī)制中也可運(yùn)行； 剛性特性 ???= ?(M)； 維持規(guī)定速度的高精度； 完全同步操作； 3. 節(jié) 步驟 基于板厚和鋼組成的預(yù)備調(diào)整，適用于冷軋板（ t = 20°C ）； 深一層調(diào)整基于安裝在與 0 最終調(diào)整基于安裝在機(jī)器入口處的高溫及獲得的數(shù)據(jù)； 在自動(dòng)化變種中，當(dāng)下一塊板將要到達(dá)機(jī)器的時(shí)候，控制機(jī)器的毗鄰輥轉(zhuǎn)送器轉(zhuǎn)變?yōu)? 在這種情況下，板要直到調(diào)整完成后才可進(jìn)入機(jī)器工作區(qū)。如果通過(guò)機(jī)器的一塊板不需要矯直，那么機(jī)器將轉(zhuǎn)入傳輸機(jī)制。在這種情況下，頂部橫架以及暗盒被升至一規(guī)定量，輥的速度改變，這樣其速度就與毗鄰的輥轉(zhuǎn)送器速度一致了。暗盒更換機(jī)制用在當(dāng)輥破損或需要再次研磨工作輥和備用輥時(shí)。在這種情況下，操作者可通過(guò)控制輔助機(jī)制控制運(yùn)作：軸鎖機(jī)制，出輥車，鎖住暗盒底部以及車位置，以及移動(dòng)車的液壓缸。 該機(jī)制通過(guò)非接觸式傳感器固定于適當(dāng)位置。 4. 制系統(tǒng) 控制板矯直機(jī)需要開發(fā)一個(gè)強(qiáng)有力的高性能系統(tǒng)，為其提供理想的控制精度并結(jié)合快速的運(yùn)作。 此控制系統(tǒng)被劃分為兩個(gè)層次：基礎(chǔ)層次，更高層次。診斷系統(tǒng)被建立為一個(gè)分離的系統(tǒng)。為了控制 泵站還提供了一個(gè)第二控制器?？刂葡到y(tǒng)的基礎(chǔ)層次采用 7工業(yè)程序控制器，而上等層次控制器和診斷控制器則建立在標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)之上。用于更高層次系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)同時(shí)也為 制器的不同元素與一個(gè) 3）。第一個(gè)環(huán)路的功能是與控制器，更高層次計(jì)算機(jī)，診斷站， 水泵站控制器 之間的溝通連接。第二個(gè)環(huán)路由系統(tǒng)功能元素連接 率轉(zhuǎn)換，線更換儀器，輸入/輸出遙控模塊）。 控制系統(tǒng)的功能依據(jù)下列原則被劃分為基礎(chǔ)層次和更高層次：所有牽涉從安裝在機(jī)制上的傳感器接收數(shù)據(jù)，通過(guò)自動(dòng)過(guò)程控制系統(tǒng)從將被矯直的板上獲取信息，為執(zhí)行機(jī)制（傳動(dòng)裝置）生成或發(fā)射信號(hào)的運(yùn)作都被指定為基礎(chǔ)層次。歸檔控制點(diǎn)與控制控制板運(yùn)作的功能被指定為更高層次。以下具體功能則都是由控制板上的基礎(chǔ)層次自動(dòng)化系統(tǒng)完成的： 從更高層次系統(tǒng)獲得指定矯直參數(shù)（輥速度，頂部橫臂坐標(biāo)，與橫臂相關(guān)聯(lián)的輥的坐標(biāo)）； 加工 參數(shù)，將控制信號(hào)的回應(yīng)發(fā)送給自動(dòng)器； 從安裝在機(jī)制上決定 從安裝在機(jī)制上計(jì)算控制行動(dòng)的反饋傳感器獲取信息； 分析從感應(yīng)器所讀數(shù)據(jù)確定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性； 與 水 泵電池站 (行數(shù)據(jù)交換，并將該站的運(yùn)作參數(shù)發(fā)射高更高層次顯示； 接收從更高層次系統(tǒng)傳輸來(lái)的為機(jī)器或 為作出恰當(dāng)調(diào)整從更高層次系統(tǒng)獲取為數(shù)據(jù)自動(dòng)糾正的初始數(shù)據(jù)； 更高層次的自動(dòng)系統(tǒng)功能如下： 在矯直機(jī)制上為機(jī)制選拔輸入數(shù)據(jù)并將這些信息計(jì)入數(shù)據(jù)庫(kù) ； 從回應(yīng)板數(shù)據(jù)庫(kù)手 動(dòng)選擇矯直機(jī)制（此由操作者完成）； 基于從更高層次系統(tǒng)所獲信息自動(dòng)選擇矯直機(jī)制； 在矯直與暗盒更換機(jī)制內(nèi)手動(dòng)控制機(jī)器； 基于從感應(yīng)器所讀信息與限制轉(zhuǎn)換位置指示機(jī)制位置； 指示在 指示由測(cè)溫計(jì)所量板的溫度； 視覺(jué)指示矯直機(jī)制與機(jī)器調(diào)整的代表； 為診斷而視覺(jué)指示機(jī)器機(jī)制與 遠(yuǎn)程輸入輸出模塊 來(lái)為不受管制的驅(qū)動(dòng)器供電。腔內(nèi)包括中繼設(shè)備，連接它們的驅(qū)動(dòng)器與控制器保持相當(dāng)距離。使用這一模塊可以顯著縮端連接電纜。 5. 結(jié)論 立國(guó)家聯(lián)合體（獨(dú)聯(lián)體） 的合作伙伴成功引進(jìn)配備現(xiàn)代自動(dòng)化控制系統(tǒng)的板矯直機(jī)器。此機(jī)器的使用減小并幾乎徹底消除了成品板質(zhì)量對(duì)其操作者技術(shù)的依賴。 其控制系統(tǒng)與方便的用戶接口允許沒(méi)有受過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的人員快速地掌握機(jī)器的操作。由于機(jī)器機(jī)制的準(zhǔn)確動(dòng)作以及使用恰當(dāng)?shù)目刂婆c特殊的控制算法的精密設(shè)備使其位置維持在高準(zhǔn)確度，生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品就得到了保障。 另外，此機(jī)器還配備了先進(jìn)的診斷系統(tǒng)來(lái)記錄其重要運(yùn)作參數(shù)。此系統(tǒng)的有效性方便機(jī)器許多復(fù)雜組件的維護(hù)與維修。