【摘 要】
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在石油套管的加工过程中,拧接箍是一道重要工序。抱钳夹紧装置是管拧机的关键设备,其夹紧效果直接影响到接箍的联结质量和生产效率。由于钢管较长且具有一定的挠度,故在接箍拧接
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在石油套管的加工过程中,拧接箍是一道重要工序。抱钳夹紧装置是管拧机的关键设备,其夹紧效果直接影响到接箍的联结质量和生产效率。由于钢管较长且具有一定的挠度,故在接箍拧接过程中会产生多余的扭矩和径向跳动力,造成夹爪体变形、开裂,偏心轴断裂等不良后果。
本文针对上海宝钢钢管厂目前使用的PMC管拧机抱钳夹紧装置进行研究,分析了其缺点和不足,结合国内外研究成果,研究设计了浮动式抱钳夹紧装置。论文的主要工作包括:
1、对原有的抱钳夹紧装置进行研究,分析其缺点和不足及其产生的原因,在原有设备的基础上,增加了一套浮动机构和液压减振系统,实现对拧接力和额外力的吸收,并使钢管在拧接过程中实现浮动。对偏心轴及夹爪进行受力分析,指出偏心轴断裂的原因。
2、利用三维CAD软件Pro/E完成零件的造型设计和整机装配,并在虚拟环境下完成整机的运动仿真。针对夹紧机构,进行了运动学分析,得出夹爪体夹紧钢管的运动轨迹及对应的液压缸行程。在运动学仿真的基础上完成整机的运动学动画及电影剪辑。
3、针对液压减振系统进行分析研究,结合经典控制理论,计算推导出减振系统的数学模型。对模型在理想工作状态下进行仿真分析,得出影响减振系统动态性能的主要参数。在仿真分析的基础上,根据现场要求确定了蓄能器的充气压力和初始工作压力。
4、对现有液压系统进行设计改造,分析了液压系统各个部分的功用及元件作用,并进行了相关的选型计算,并着重介绍了液压站阀块的设计方法和注意事项。
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