全自动海底油气管道开孔机的设计_图文(精)
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文章编号:100123482(2009 0720034205
全自动海底油气管道开孔机的设计
赵兵杰,赵宏林,张宏,丁庆新,喻开安,陈应华
(中国石油大学(北京机电工程学院,北京102249
摘要:为了实现海底油气管道快速、全自动开孔维修,减少因管道泄漏造成的损失,设计了全自动海
底油气管道开孔机,不仅能应用于水下管道带压开孔,也能应用于陆地管道带压开孔。设计的开孔机传动系统、侧标尺部件及液压控制系统能够按照设定的行程全自动实现开孔过程的快速进给、工作进给、快速回退和停机,整个开孔过程不需要人工干预,难题。
出售,只提供技术服务,且费用昂贵,例如,2002年海洋石油公司的4起海底管道损坏事故修复费用高达几千万元[526]。
为了减轻海底管道开孔作业工作量,减少水下刻度读数错误导致开孔操作失误;解决开孔机开孔后能自动停止并快速回退,提高开孔工作效率,由中国石油大学(北京完成了国内水下开孔机的设计研究工作。设计制造的全自动海底油气管道开孔机可预先设置好快进尺寸和工作进给尺寸,然后再开孔,开孔过程中实现了快进、工进、快退、停机整个循环周期的全自动控制,整个过程不需要人工干预,适合水下开孔的作业环境。该项目的研究对国内海底管道开孔设备的发展具有实际意义[7]。
接离合器拨叉,通过单作用液压缸的伸缩来控制离合器分离与结合,然后液压马达驱动开孔机运转。液压源动力经液压马达传递给传动系统,通过齿轮减速带动主轴部件中的套筒及丝杠转动,主轴套筒通过花键驱动主轴和安装在主轴下端的开孔刀转动,实现开孔切削的主旋转运动。主轴的轴向运动主要依靠安装在主轴上端的固定螺母与丝杠之间旋转产生的差速运动产生,实现主轴在套筒中的轴向运动。
侧标尺杆部件通过传动系统中的行星齿轮减速器装置带动刻度标尺及行程滑板进行开孔进程指示。行程滑板上安装碰块,当行程滑板运动到预先设定的标尺位置时,碰撞液压控制阀块中的碰阀,液。整个开孔过,。
1结构组成及工作原理
全自动海底油气管道开孔机主要由主轴部件、液压控制系统(阀块、侧标尺杆部件、传动系统作用液压缸、,如图1
。
1—侧标尺杆部件;2—液压马达;3—单作用液压缸;
4—传动系统;5—指示刻度尺及行程滑板; 6—液压控制系统(阀块;7—主轴部件
图1全自动海底油气管道开孔Hale Waihona Puke Baidu结构
开孔机由地面液压源提供动力,经液压控制系统传给单作用液压缸和液压马达。单作用液压缸连
K ey w ords :submarine oil and gas pipeline ;automatic tapping ;hydraulic cont rol ;design
油气管道在日常油气输送中要进行必要的有计划的维修和改造,以确保安全生产,减少经济损失。当有突发事件时,还要进行事故抢修作业,如带压抢修、更换失效管段、加装装置、分输改造等。所有这些施工作业都要求在油气管道的运行中完成,即实施不停输作业。开孔机是油气管道维修和改造必不可少的重要设备。
目前,国外FLOWSERV E公司、T. D. William 2son公司和IPSCO公司(国际管道服务公司等均已研制开发出陆地管道开孔机和海底管道水下开孔机,并申请了多项专利[124],已成为管道开孔和封堵领域的佼佼者。然而,所有国外公司对此设备均不
2009年第38卷石油矿场机械第7期第34页OI LFIE LDEQUIPMENT2009, 38(7 :34~38
・设计计算・
收稿日期:2008212203
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划项目(2002AA602012 ;北京市机械设计及理论重点学科建设项目作者简介:赵兵杰(19822 ,男,河北石家庄人,硕士研究生,主要研究方向为石油机械及天然气(L N G处理, E 2mail :zhaob2
jie @126. com。
关键词:海底油气管道;全自动开孔;液压控制;设计中图分类号:TE973. 9文献标识码:A
Design G as T apping Machine
22lin ,ZHAN G Hong ,DIN G Qing 2xin ,
YU Kai 2an ,C H EN Y ing 2hua
(and Elect rical Engineering , China Universit y of Pet roleum , B ei j ing 102249, China
Abstract :To solve t he problem of opening and maintaining automatically and rapidly on t he sea 2bed oil and gas pipeline , reducing t he losses caused by pipeline leak , an automatic submarine oil and gas tapping machine was developed. It can make hot tap on t he water pipeline and to t he land. Through designing t he gearbox system , side benchmark component s and hydraulic cont rol system , it can accord to t he itinerary set s for t he opening of achieving rapid automatic feed , t he feed , rapid regression , and parking. The whole cycle is automatically cont rolled. It solves t he problem of automatic stop and quickly rolling back , t he whole process of opening no longer needs manual interventio n.
全自动海底油气管道开孔机的设计
赵兵杰,赵宏林,张宏,丁庆新,喻开安,陈应华
(中国石油大学(北京机电工程学院,北京102249
摘要:为了实现海底油气管道快速、全自动开孔维修,减少因管道泄漏造成的损失,设计了全自动海
底油气管道开孔机,不仅能应用于水下管道带压开孔,也能应用于陆地管道带压开孔。设计的开孔机传动系统、侧标尺部件及液压控制系统能够按照设定的行程全自动实现开孔过程的快速进给、工作进给、快速回退和停机,整个开孔过程不需要人工干预,难题。
出售,只提供技术服务,且费用昂贵,例如,2002年海洋石油公司的4起海底管道损坏事故修复费用高达几千万元[526]。
为了减轻海底管道开孔作业工作量,减少水下刻度读数错误导致开孔操作失误;解决开孔机开孔后能自动停止并快速回退,提高开孔工作效率,由中国石油大学(北京完成了国内水下开孔机的设计研究工作。设计制造的全自动海底油气管道开孔机可预先设置好快进尺寸和工作进给尺寸,然后再开孔,开孔过程中实现了快进、工进、快退、停机整个循环周期的全自动控制,整个过程不需要人工干预,适合水下开孔的作业环境。该项目的研究对国内海底管道开孔设备的发展具有实际意义[7]。
接离合器拨叉,通过单作用液压缸的伸缩来控制离合器分离与结合,然后液压马达驱动开孔机运转。液压源动力经液压马达传递给传动系统,通过齿轮减速带动主轴部件中的套筒及丝杠转动,主轴套筒通过花键驱动主轴和安装在主轴下端的开孔刀转动,实现开孔切削的主旋转运动。主轴的轴向运动主要依靠安装在主轴上端的固定螺母与丝杠之间旋转产生的差速运动产生,实现主轴在套筒中的轴向运动。
侧标尺杆部件通过传动系统中的行星齿轮减速器装置带动刻度标尺及行程滑板进行开孔进程指示。行程滑板上安装碰块,当行程滑板运动到预先设定的标尺位置时,碰撞液压控制阀块中的碰阀,液。整个开孔过,。
1结构组成及工作原理
全自动海底油气管道开孔机主要由主轴部件、液压控制系统(阀块、侧标尺杆部件、传动系统作用液压缸、,如图1
。
1—侧标尺杆部件;2—液压马达;3—单作用液压缸;
4—传动系统;5—指示刻度尺及行程滑板; 6—液压控制系统(阀块;7—主轴部件
图1全自动海底油气管道开孔Hale Waihona Puke Baidu结构
开孔机由地面液压源提供动力,经液压控制系统传给单作用液压缸和液压马达。单作用液压缸连
K ey w ords :submarine oil and gas pipeline ;automatic tapping ;hydraulic cont rol ;design
油气管道在日常油气输送中要进行必要的有计划的维修和改造,以确保安全生产,减少经济损失。当有突发事件时,还要进行事故抢修作业,如带压抢修、更换失效管段、加装装置、分输改造等。所有这些施工作业都要求在油气管道的运行中完成,即实施不停输作业。开孔机是油气管道维修和改造必不可少的重要设备。
目前,国外FLOWSERV E公司、T. D. William 2son公司和IPSCO公司(国际管道服务公司等均已研制开发出陆地管道开孔机和海底管道水下开孔机,并申请了多项专利[124],已成为管道开孔和封堵领域的佼佼者。然而,所有国外公司对此设备均不
2009年第38卷石油矿场机械第7期第34页OI LFIE LDEQUIPMENT2009, 38(7 :34~38
・设计计算・
收稿日期:2008212203
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划项目(2002AA602012 ;北京市机械设计及理论重点学科建设项目作者简介:赵兵杰(19822 ,男,河北石家庄人,硕士研究生,主要研究方向为石油机械及天然气(L N G处理, E 2mail :zhaob2
jie @126. com。
关键词:海底油气管道;全自动开孔;液压控制;设计中图分类号:TE973. 9文献标识码:A
Design G as T apping Machine
22lin ,ZHAN G Hong ,DIN G Qing 2xin ,
YU Kai 2an ,C H EN Y ing 2hua
(and Elect rical Engineering , China Universit y of Pet roleum , B ei j ing 102249, China
Abstract :To solve t he problem of opening and maintaining automatically and rapidly on t he sea 2bed oil and gas pipeline , reducing t he losses caused by pipeline leak , an automatic submarine oil and gas tapping machine was developed. It can make hot tap on t he water pipeline and to t he land. Through designing t he gearbox system , side benchmark component s and hydraulic cont rol system , it can accord to t he itinerary set s for t he opening of achieving rapid automatic feed , t he feed , rapid regression , and parking. The whole cycle is automatically cont rolled. It solves t he problem of automatic stop and quickly rolling back , t he whole process of opening no longer needs manual interventio n.