水下节流阀液压执行机构设计研究

发布时间：2022-07-20 17:50

　　水下节流阀液压执行机构是控制水下节流阀开启和关闭的驱动部件,是水下采油树的核心组成部分。研究水下节流阀液压执行机构的目的是保证节流阀的正常开启和关闭,确保水下采油树的正常工作。本文依据相关标准,对水下节流阀液压执行机构的整体结构进行设计,通过推导的理论公式计算了水下节流阀开启力和关闭力,对执行机构的关键部件进行受力的校核,包括:对节流阀阀杆进行了的强度校核,从动阀杆齿轮、驱动阀杆齿轮及液压驱动齿轮的齿根弯曲强度校核和齿面强度校核,拨盘的强度校核,开度调节弹簧的设计及强度校核,活塞杆的强度校核。本文还根据液压仿真软件AMESim,建立了节流阀开启及关闭过程中的液压仿真模型,模拟分析了执行机构的液压驱动过程及驱动特性。通过分析活塞杆的位移和速度曲线,得知活塞杆的运动是在液压油压力,液压驱动齿轮阻力,开度调节弹簧弹力以及补偿液阻力综合作用的结果。确定了执行机构液压驱动的一系列参数,获得了补偿管直径的最优值,补偿管的最小直径需要达到5mm,当其直径达到及超过8mm时对液压驱动的结果不会产生较大影响。 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 论文的研究背景及意义
    1.2 水下节流阀液压执行机构简介
    1.3 国内外发展现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的研究内容
第2章 水下节流阀液压执行机构整体方案设计
    2.1 引言
    2.2 水下节流阀液压执行机构设计的要求
        2.2.1 功能要求
        2.2.2 性能要求
    2.3 水下节流阀液压执行机构的总体方案
    2.4 本章小结
第3章 水下节流阀液压执行机构设计及计算分析
    3.1 水下节流阀液压执行机构设计
        3.1.1 位移指示器
        3.1.2 手动超越控制部分及齿轮系统
        3.1.3 液动控制部分
        3.1.4 安全阀和蓄能器
    3.2 节流阀阀门开启力及关闭力条件设定
    3.3 节流阀开启力计算分析
        3.3.1 液压执行机构结构及功能介绍
        3.3.2 节流阀阀杆及活塞部分受力分析
    3.4 节流阀关闭力计算分析
    3.5 开度调节弹簧设计及选型
    3.6 本章小结
第4章 水下节流阀液压执行机构关键部件强度校核
    4.1 引言
    4.2 节流阀阀杆强度校核
    4.3 从动阀杆齿轮与驱动阀杆齿轮的强度校核
        4.3.1 驱动阀杆齿轮的齿面接触强度及齿根弯曲强度计算
        4.3.2 从动阀杆齿轮的齿根弯曲疲劳强度计算
    4.4 液压驱动齿轮和拨盘的强度校核
        4.4.1 液压驱动齿轮的齿面接触强度及齿根弯曲强度计算
        4.4.2 拨盘齿根弯曲疲劳强度计算
    4.5 活塞杆的强度校核
    4.6 本章小结
第5章 水下节流阀液压执行机构液压控制系统仿真研究
    5.1 引言
    5.2 系统技术参数
    5.3 仿真模型建立
    5.4 仿真结果分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间取得的主要学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Design of a hybrid magnetomotive force electromechanical valve actuator[J]. Jawad ASLAM,Xing-hu LI,Faira Kanwal JANJUA.  Frontiers of Information Technology ＆ Electronic Engineering. 2017(10)
[2]水下井口节流阀优化设计及应用[J]. 余朋伟,刘战锋,吴小雄,孔瑞,王伟,李同春,李瑞东.  石油矿场机械. 2017(04)
[3]Strategic Thinking on Shallow-water Oil and Gas Exploration in Offshore China[J]. Ke-qiang Wu,Jian-yong Xu,Bo Kang.  Frontiers of Engineering Management. 2016(04)
[4]深水水下生产技术发展现状与展望[J]. 李清平,朱海山,李新仲.  中国工程科学. 2016(02)
[5]南海油气资源勘探开发的政策调适[J]. 李国强.  国际问题研究. 2014(06)
[6]全球海洋油气勘探开发投资趋势[J]. 王丽忱,甄鉴.  国际石油经济. 2014(09)
[7]深水水下生产系统及工艺设备技术现状与发展趋势[J]. 高原,魏会东,姜瑛,王勇.  中国海上油气. 2014(04)
[8]深海水下采油树结构及强度计算[J]. 秦蕊,罗晓兰,李清平,张怡,段梦兰.  海洋工程. 2011(02)
[9]水下液压油路对接装置的结构及精度研究[J]. 王立权,王才东,王文明,李明.  哈尔滨工程大学学报. 2010(09)
[10]Status and Prospect of Offshore Oil and Gas Exploration and Development in China[J]. Pan Jiping,Wang Yue,Feng Zhigang(Oil and Gas Resource Strategy Research Center of the Ministry of Land and Resource).  China Oil ＆ Gas. 2009(03)



本文编号：3664463