新型螺杆毕业论文
新型螺杆毕业论文
穿墙螺杆与传统的螺杆不同的是,传统螺杆虽然具备物理稳定性和化学优良性,但由于传统螺杆通常是整段式结构,这使 穿得它们在使用过程中经常会因为位于螺杆中的塑料胶垫后面的定位片发生开裂,而使得模板出现向内缩进,从而在后期的工程中还需要使用水泥来固定模板。穿墙螺杆在这个方面进行了有效的改善。这种改善就导致穿墙螺杆能够被更加有效的使用在建筑中,其实,很多时候,我们所居住的房子在建造的时候就使用了通丝螺杆,从而保证了我们的房子极具质量。令我们的建筑更加的安全,让我们能够更加安全的居住。
穿墙螺杆首先对其物理延展性进行了有效的改进,使得新型螺杆不再是简单的一段式,而是开始呈现三段式的组成结构,这样的结构使得新型螺杆不会再因为位于螺杆内部的胶垫后的定位片发生开裂而造成附近的螺栓出现松动现象,因此,在使用穿墙螺杆后,不再需要使用水泥来对模板进行固定。这在很大程度上提高了工程的效率,也有效地节约了工程成本。
螺杆钻具国内外研究现状
美国在20世纪50年代中期开始研制螺杆钻具,1962年用于生产,有迪纳钻具(Dyna Drill)公司,纳维钻具(Navi Drill)公司和波斯钻具等。目前,螺杆钻具的发展主要以美、英、法、原苏联等国为代表。国内螺杆钻具的研制起步较晚,从20世纪80 年代中后期形成一定规模到目前常规螺杆钻具已规格化、系列化,各主要生产厂家中大港、北京、德州等厂家产品已覆盖国内绝大部分市场。在工作寿命、易损件耐磨性、特种螺杆的设计制造等方面与国外有一定的差距。国内马达数一般为4级,不能完全满足水平井等一些特殊工艺的需要,短半径水平井钻井作业的钻具在国内尚属空白,作为短半径水平井的铰接马达,国内也只处于研究阶段。
国外螺杆钻具的生产厂家主要集中在美国和加拿大。西方国家从事螺杆钻具制造的公司主要有:Baker Hughse 公司、Telco(美国)、DERCO(加拿大)、ANADRILL(美国),National Oilwell Inc(美国)、Nryrfor-Weir Ltd(法英夸国联营)、Simth公司以及DANA-DRILL公司、DRILL MOTOR SERVICES 公司。另外还有许多研究机构像苏联VNIIBT、ВНИИВТ彼尔姆分院、法国石油研究院(IFP)。国外螺杆钻具寿命一般都在200~300h以上,主要以美国的产品为代表,著名的品牌有Dyna-Drill、Navi-Drill、Power Park、Speey-sun、д型钻具。Anadrill公司的螺杆钻具自1991年问世以来,采用了先进技术,是当今最好的马达,螺杆钻具的外径从73mm~287.5mm可选。
国内生产螺杆钻具的厂家有十多个,主要有大港油田中成公司、北京石油机械厂、德州石油机械厂、贵州高峰机械厂、天津立林石油机械有限公司及山东潍坊等,研究机构有中国石油大学(华东)、中国科学技术研究院、北京石油勘探开发研究院、西南石油大学等。国内螺杆钻具寿命一般都在100~200h之间,也已形成规格化、系列化。螺杆钻具从Φ60mm~Φ244mm各种规格,配有可调弯壳体(AKO)、可换扶正器,基本能够满足国内各种钻井、修井作业。
随着螺杆钻具研发技术水平的提高,加之新材料、新工艺的不断涌现,螺杆钻具的泵体技术发展较快,出现了以下几类能够解决专项问题、满足不同需要的螺杆钻具。
1)长寿命螺杆钻具:Dyna-Drill 公司成功研制出硬对硬的PDC止推轴承用于F2000型螺杆钻具,使传动轴总成的寿命得到很大的提高,使用寿命可达200~300h。国内由于马达寿命和传动轴寿命短,造成螺杆钻具寿命在100~200h。
2)低速大扭矩螺杆钻具:这种螺杆钻具的低速大扭矩特性将很好地配合牙轮钻头和PDC钻头的改进、能够有效地延长钻头的使用寿命和增加机械钻速。可通过多种结构来实现,其中典型的结构有3种:①加长马达,也称多级马达。就是把动力段加长,使马达的输出扭矩增加。贝克·休斯公司生产的XL系列加长马达在许多国家和地区得到应用。②串联多级马达(DPS-PDM)。串联马达的动力段总成增加了一节动力段,中间用一钛挠性轴相连,使马达输出的扭矩和功率增加。③多头螺杆,加拿大的DRECO公司TRGDRILL型螺杆钻具由单头螺杆与行星齿轮减速器和支撑节组成,在保持高的马达效率的同时,实现低速大扭矩。中空转子马达大斜度井和水平井需要大排量洗井以利于清砂,实心转子马达额定排量小,中空转子的额定排量可以提高20%以上。北京石油勘探开发研究院研制出一种带稳流阀的中空螺杆,这一特别设计的稳流阀改善了普通中空螺杆钻具过载时严重丢转的问题,提高了钻具的抗过载能力和水功率利用率。
3)等壁厚螺杆钻具:橡胶衬套厚薄不均,螺杆钻具定子在工作时,容易导致定子过早失效,从而缩短了螺杆钻具的使用寿命,通过合理改变定子壳体的形状,使定子橡胶层薄且均匀,以克服常规螺杆钻具定子技术的不足,能有效地改善螺杆钻具的工作环境,提高其使用寿命。与常规螺杆钻具相比,等壁厚螺杆钻具的泵体短、扭矩小、易于洗井。该型钻具具有以下优点:散热效率提高、橡胶溶胀、热胀均匀、适应范围更广、结构更加优化、整体质量更轻。
4)导向钻井系统用螺杆钻具:导向钻井系统所用井下马达主要有带衬垫的弯外壳螺杆钻具、双倾万向螺杆(DTU)等,这些马达与随钻测量系统(MWD)、聚晶金刚石钻头配合在一起,进行长时间地钻井并实时收集井下情况,保证井眼沿设计轨道钻到目的层。Anadrill公司研制的地面可调弯壳体螺杆钻具寿命长达1000h。
5)开环/闭环系统中用定向螺杆钻具:国外出现了井下可调螺杆钻具,井下可调螺杆钻具的应用分两种类型,一是地面遥控可调角度型,另一种是井下自动调整系统。贝克休斯公司成功开发的AutoTrak旋转闭环钻井系统采用在井下马达上安装导向肋与近钻头MWD相配合实现导向功能,与可调弯壳体配套出现了可换扶正器的螺杆钻具,使扶正器的形状、尺寸可以根据钻井需要在井口改变,目前还出现了在井下可调尺寸的扶正器。
6)直井钻进用螺杆钻具:贝克休斯INTEQ公司开发的VertiTrak直井钻井装置成功地将直井用高能螺杆钻具与垂直倾角精确到0.1°的近钻头MWD组合在一起,已在地中海地区、意大利、南美洲和墨西哥深水区等世界许多地区得到应用。PDC钻头与直螺杆钻井技术在我国也得到推广应用,这种专门用于直井钻进的螺杆钻具在提高钻进速度的同时能够很好地纠斜和避免井下事故的发生。
7)取心用螺杆钻具:螺杆钻具专门用于地质勘探钻井的取心作业。德国已研制出螺杆钻具取心系统(KIBM),我国也很早就研制出取心专用螺杆钻具。近期,大港油田中成公司生产的螺杆钻具在中国大陆科钻1井中应用于“绳索取心+螺杆马达+液动锤三合一”取心技术中,取得了良好的效果。
8)空气螺杆钻具:空气螺杆钻具是专为空气钻井设计的一种马达。国外主要是贝克休斯公司有能力生产空气螺杆钻具。国内中国石油勘探开发研究院钻井所、北京石油机械厂2002年共同研制了K7LZ120×7.0空气螺杆钻具样机。当年7月在河北遂州成功进行了空气螺杆钻具的模拟钻井试验,结果表明试验样机完全符合设计要求,同时克服了“飞车”、“难启动”等技术难点。
我国对螺杆钻具的研制起步较晚,螺杆钻具应用仍处于初级阶段。近年来,通过国外技术的引进,许多油田和厂家正致力于螺杆钻具的研究并开始现场应用和试验。为满足大规模工业应用的需要,建议后期研究课题主要是围绕探索新型螺杆钻具、优选螺杆钻具结构参数、合理选择衬套与转子配合过盈量、智能化控制、长寿命高效平稳运行、满足特殊井需要、扩大应用领域等方面开展技术攻关。经过大量的文献调研,螺杆钻具的研究工作主要可从以下几个方面来进行:
1)螺杆钻具结构参数优化:主要研究螺杆钻具定子在不同压力、转速、流量等条件下的受力状态和变形规律,以及材料对变形规律、使用寿命的影响;螺杆钻具转子在不同压力、转速、流量等条件下的受力状态和变形规律,以及材料对变形规律、使用寿命的影响;使定、转子具有良好的力学性能及较好的工作性能。结构参数的好坏会影响钻具的压力和密封性能,也会影响定子衬套的工作寿命。
2)衬套与转子合理配合过盈量:研究螺杆钻具在不同扬程、不同钻井液黏度下最优工作状态时定、转子的合理过盈量;研究定、转子摩擦产生的温度场对定、转子线型及过盈量的影响。根据不同的橡胶材料、不同的工作环境条件,选择不同的配合过盈量。
3)扩大螺杆钻具应用范围:研制非油气井用螺杆钻具具有重要的意义,如煤层气井抗腐蚀螺杆、地热井抗高温螺杆等。非油气井的井下工作环境更加恶劣,值得进一步研究和探讨。
4)螺杆钻具的标准化、系列化:国内外生产螺杆钻具的厂家较多,目前螺杆钻具制造和质量检测没有统一的标准,各制造厂的螺杆钻具结构参数和工作参数不相同,产品的互换性相当差,造成现场使用和维修相当不便,严重影响了螺杆钻具技术优势的发挥。因此,有必要实现标准化和系列化,从而提出螺杆钻具生产制造、质量检测标准,提供螺杆钻具定子材料以及特殊材质标准、型号等。
国内新型螺杆有哪些?
新型螺杆目前,国内外研制开发的新型螺杆已有二百多种,共目的都是通过在普通螺杆的均化段上增设混炼元件或用其它方法来保证输送能力,提高产品产公和质且及降低能耗,提高效率。常用的新型螺杆有:1.分流型螺杆共结构特点是在螺杆上选出凸台或安装镜钉,开分流沟或分流孔。组装该螺杆的机型塑化效率高,混合均匀性好,产品质量好,在国内外得到广泛应用。 2.屏障型蟋杆其结构特征是在螺杆上的一定位置设置"屏障",以达到阻碍物料固相通过并促使固相熔融的目的。其中最简单的一种是在普通螺杆的头部配置一个屏障型混炼元件。主要用于聚烯烃类物料。 3.变流道型螺杆结构特征是螺杆流道截面形状或截面面积大小是变化角。其代表是波形螺杆。由于这种螺杆的压缩、剪切和放松比较频繁,因此不适用于热敏性塑料加工。双波槽螺杆虽然加工制造困难,但塑化、混合质量较好,适宜难加工的塑料,且塑化效率高。华鸿螺杆建议望采纳
针对机电维修毕业论文
工程机械是构成施工生产的重要因素,机械设备在使用过程中, 由于材料、工艺、环境条件和人为因素的影响,其零部件会逐渐地被磨损、变形、断裂、蚀损等,随着零部件磨损程度的逐渐增大,设备的技术状态将会产生劣化,不可避免地将出现各种各样的故障,设备的功能和精度降低,甚至整机丧失使用价值。保持现场工程机械经常处于良好的状态,提高利用率,延长使用寿命,是企业提高经济效益的需要。
一、工程机械维修的重要性
工程机械维修是对工程机械维护和修理的简称。维护是为了保持延长或改善提高工程机械性能而实施的技术活动;修理则是为了恢复或改善提高工程机械性能而实施的技术活动。维修的作用可以概括为“增加利润、节省原材料、优化投资回报、延长设备的使用寿命、减少生产费用、避免事故和技术性灾难”。维修为工程机械在施工中有条不紊地高效工作做出了重要的前期保障,可以说,随着高科技产品的不断出现,先进的维修可以确保设备无故障运行,而且能使设备经常保持良好的状态。
就维修性质来讲,维修为将来投资。维修不只是排除故障,而是保证企业生存、发展,取得企业经济效益的一种长期连续的投资。做好这项工作,对保证企业正常生产,增加产量,改善产品质量,提高劳动生产率,降低成本和改善其它各项技术、经济指标都有着重要的意义。当前,工程机械维修中还存在许多问题,应认真总结经验教训,深入研究搞好工程机械维修的措施。未来的维修将是绿色的维修,先进的维修,再创造工程的维修。维修已不仅是恢复工程机械原有性能的手段,而是要改善提高工程机械性能,从而提高工程质量。维修也是一种投资,它是与固定资产同样重要的投资,没有维修投资,固定资产就难以保证回报,难以扩大。维修已不再是一种辅助手段和应急措施,而是生产力的组成部分,是关系到经济发展的一项重要任务。
二、工程机械使用中的出现故障的种类和后果
(一)工程机械常见故障有以下6种:
1.损坏型故障:如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等。
2.退化型故障:如老化、变质、剥落、异常磨损等。
3.松脱型故障:如松动、脱落等。
4.失调型故障:如压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等。
5.堵塞与渗漏型故障:如堵塞、漏水、漏气、渗油等。
6.性能衰退或功能失效型故障模式:如功能失效、性能衰退、过热等。
(二)造成的故障后果有下列4类:
1.隐蔽性故障后果:隐蔽性故障没有直接的影响,但它有可能导致严重的、经常是灾难性的多重故障后果。
2.安全性和环境性后果:如果故障会造成人员伤亡,就具有安全性后果;如果由于故障导致企业违反了行业、地方、国家或国际的环境标准,则故障具有环境性后果。
3.使用性后果:如果故障影响生产(产量、产品质量、售后服务或除直接维修费用以外的运行费用),就认为具有使用性后果。
4.非使用性后果:划分到这一类里的是明显功能故障,它们既不影响安全也不影响生产,它只涉及直接维修费用。
三、故障原因分析及其步骤
故障分析的目的不仅在于判别故障的性质、查找故障原因,更重要的在于将故障机理识别清楚,提出有效的改进措施,以预防故障重复发生。通过故障分析,找到造成故障的真正原因,从设计、材料选择、加工制造、装配调整、使用与保养等方面采取措施,提高机械产品的可靠性。例如:离心泵在运转过程中,由于机械本身的原因、工艺操作或高温、高压、物料腐蚀等使用条件的原因,往往会造成各种故障如扬程降低、流量不足、有异常噪音和振动等。通过对故障情况的具体分析,找出原因,采取措施,才能使设备正常运转,同时,也可以指导设计、加工、装配、使用与保养,提高机械产品的可靠性。
在分析故障时,一般是从故障的现象入手,通过故障现象找出原因和故障机理。由于受现场条件的限制,观察到或测量到的故障现象可能是系统的,如离心泵不吸液;也可能是某一部件的,如离心泵的填料过热;也可能是某一零件的,如轴或轴套表面损坏等。因此,针对产品结构的不同层次,其故障模式有互为因果的关系。如“轴承烧坏”这一故障是它上一层次离心泵不能正常运转的原因,又是它下一层次故障模式“轴承过热”的结果。
故障原因分析是一门综合性学科,涉及系统分析、结构分析、测试分析,以及有关疲劳、断裂、磨损、腐蚀等各种学科的知识。对故障分析主要包括以下步骤:
1.现场调查。主要包括收集发生故障的时间、环境、顺序等背景数据和使用条件;故障现场摄像或照相;收集和整理故障件的主要历史资料如设计图样、操作规范、验收报告、故障情况记录和维修报告等;对故障件进行初步检查、鉴别、保存和清洗等。
2.分析并确定故障原因和故障机理。主要包括对故障件的无损检验、性能试验、断口的宏观与微观检查等检查与分析;必要的理论分析和计算如强度、疲劳、断裂力学分析及计算等;初步确定故障原因和机理。
3.分析结论。当每一件故障分析工作做到一定阶段或试验工作结束时,都要对所获得的全部资料、调查记录、证词和测试数据,按设计、材料、制造、使用四个方面是否有问题来进行集中归纳、综合分析和判断处理,提出一个结论明确、建议中肯的报告。一方面是为了改进工作、积累资料、交流经验:另一方面也是为索赔和法律仲裁提供依据。
四、工程机械故障的排除及维修
工程机械故障85%以上是由磨损产生的。解决零部件的磨损,除了采用优良的材料,选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,最重要的一点就是保证机械的合理润滑,还需要操作人员的细心操作等。对于工程机械,一要尽可能减少零部件的磨损,预防故障的产生;二要灵活运用修理方法,不断探索和研究新的维修方法,野外工程机械维修,由于有配件、材料、吊装设备等的困难,要求维修人员充分发挥聪明才智来尽快解除故障。
1.保证机械的合理润滑
工程机械的故障50%以上是由润滑不良引起的。由于工程机械各零部件配合的精密性,良好的润滑可以保持其正常的工作间隙和适宜的工作温度,防止灰尘等杂质进入机械内部,从而降低零件的磨损速度,减少机械故障。正确合理的润滑是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理使用润滑剂,根据机械结构的不同,选用不同的润滑剂类别,按照环境和季节的不同,选择合适的润滑剂牌号。不可任意替代,更不可使用伪劣产品;二是要经常检查润滑剂的数量和质量,数量不足要补充,质量不佳要及时更换。
2.细心合理的操作机械
作为机械操作人员,启动机械前均应检查冷却液及机油是否够,不足要及时补充后再启动机械。机械启动后要进入低速预热阶段,待冷却液及机油达到规定温度后,再开始工作,严禁低温下进行超负荷运转。操作人员在机械运行中,要经常检查各种温度表的数值,发现问题及时解决后再工作。在操作工程机械施工时,要注意不能在超过机械所能承受的最大负荷下工作,要均匀加减油门,保证机械处于较为平稳的负荷变动,防止发动机、工作装置的大起大落,降低机械的磨损,减少故障的产生。
3、现场应急维修
(1)零件修理法
采用机械加工、焊接、研磨等方法快速修复损坏的零件。例如一台输送泵,料斗的搅拌轴因磨损严重突然不能工作,配件一时又难以买来。这种情况下,可将搅拌轴拆下,采用堆焊及车床加工的方法,迅速恢复机械的作业,同时也节省了资金;一台正在隧道出渣的ZL40B装载机工作泵主液压油管突然破裂,当时没有备件,可用一根别的油管,将损坏的油管接头焊在其上,迅速恢复装载机的作业;若一台正在工作的斯太尔自卸车进水管出现破洞,为了不影响施工,可用树枝削成破洞的形状堵进洞口,效果还相当不错,可迅速恢复斯太尔的作业。
(2)零件换用或替代修理法
用完好备件替换已经损坏的配件,在大修及现场维修时均可采用。同时可以充分利用身边材料,替代工程机械已经损坏的零部件。若一台PC220一6型液压挖掘机铲斗销穿心螺杆在工作中断裂,库房没有备件,购买时间长,可用一根斯太尔的平衡轴固定螺栓替代,使挖掘机恢复正常运行。用普通钢板制作的垫片代替缺损的垫圈,用烟盒做垫圈代替低压油路的密封垫圈,用塑料布代替水泵中密封的石棉绳等,可临时解决应急维修的需要。
(3)零件弃置法
越过已经产生故障的零部件,将管路或电路连接起来,快速恢复工程机械作业。例如,一台斯太尔自卸车的一个刹车分泵皮碗损坏漏气,造成制动不灵。在管路中临时匀一个阀门,将通往该分泵的气体关闭,迅速恢复了斯太尔的作业;冬季施工时,由于驾驶员夜间未放水,导致ZL40B装载机机油散热器冻裂,在野外工地上短时间无法修复。可去掉散热器,将机油管直接与机体油道接通,将散热器水管短接,迅速恢复装载机的作业。
【参考文献】
[1]庄惜铁.工程机械的预知维修[J].筑路机械与施工机械化,2003,(1).
[2]中国建筑业协会建筑机械设备管理分会.建筑施工机械管理使用与维修[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.
求毕业论文:浮头式换热器设计说明书
浮头式换热器
浮头式换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端称浮头。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。
新型浮头式换热器浮头端结构,它包括圆筒、外头盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外头盖及丝孔、钢圈等组成,其特征是:在外头盖侧法兰内侧面设凹型或梯型密封面,并在靠近密封面外侧钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布,浮头处取消钩圈及相关零部件,浮头管板密封槽为原凹型槽并另在同一端面开一个以该管板中心为圆心,半径稍大于管束外径的梯型凹槽,且管板分程凹槽只与梯型凹槽相连通,而不与凹型槽相连通;在凹型和梯型凹槽之间钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布,设浮头法兰为凸型和梯型凸台双密封,分程隔板与梯型凸台相通并位于同一端面的宽面法兰,且凸型和梯型凸台及分程隔板分别与浮头管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽相对应匹配,该浮头法兰与无折边球面封头组配焊接为浮头盖,其法兰螺孔与浮头管板的丝孔或螺杆相组配,用螺栓或螺帽紧固压紧浮头管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽及其垫片,该结构必要时可适当加大浮头管板的厚度和直径及圆筒的内径,同时相应变更加大相关零部件的尺寸;另配置一无外力辅助钢圈,其圈体内径大于浮头管板外径,钢圈一端设法兰与外头盖侧法兰内侧面凹型或梯型密封面连接并密封,另一端设法兰或其他结构与浮头管板原凹型槽及其垫片或外圆密封。
浮头换热器的特点:
浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动,这个特点在现场能看出来。这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的,管束可以抽出,便于清洗管间和管内。其缺点是结构复杂,造价高(比固定管板高20%),在运行中浮头处发生泄漏,不易检查处理。浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。
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