QY3型石油管道牵引机主机设计要点.docx

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QY3型石油管道牵引机主机设计要点

QY3型石油管道牵引机主机设计

摘要

石油管道牵引机研究的是在油田工地的输送油管装置的机器，就是在油田工地作业时对输油管其牵引作用的机械装置。

此牵引机可以提供连续传输油管时的牵引力，它主要由主机部分、齿轮基座、减速装置、传动装置、输送装置等几部分组成。

本课题是设计牵引机的主机部分。

需要对输油管牵引机械进行特性分析、整体方案的拟定、动力机的选择等工作。

并对输油管牵引机整体系统的各个零部件进行详细的设计计算、强度校核、和图纸设计，要包括输油管牵引机主机中主要零件，如轴、滚筒、支架、轴承座、键螺钉及螺母等的设计校核与选用，也对牵引机的机体等进行结构设计和分析。

关键词：

牵引机，主机，输送装置

QY3oilpipelinethetractorhostdesign

Author:

YuHaiTao

Tutor:

XueDongBin

Abstract

Oilpipelinetractionresearchmachineconveyortubingintheoilfieldsiteinstallationsintheoilfieldsiteoperations'spipelineofitstractionmechanism.Thistractorcanprovidetractionwhenthecontinuoustransmissionpipeline,itmainlyconsistsofthehostportionofthegearbase,decelerationdevice,transmissiondevice,conveyingdevicecomposedofseveralparts.Thistopicisthehostportionofthedesignoftractor.Theneedforpipelinetractionmechanicalcharacteristicanalysis,theformulationoftheoverallprogram,thepowermachineofchoice.Thevariouscomponentsofthetractionmachineoverallsystemandpipelinedetaileddesigncalculations,thestrengthcheck,andthedesigndrawings,toincludethemainpartsinthepipelinetractorhost,suchasshafts,rollers,brackets,bearingkeyscrewsandnuts,etc.designverificationandselection,structuraldesignandanalysisofthetractorbody.

Keywords:

tractor,thehost,deliverydevice

目录

1.绪论1

1.1课题背景及目的1

2.设计方案说明3

2.1总要求3

2.2给定的条件和要求3

2.3设备的介绍3

2.4牵引机的分类3

2.5滚筒式牵引机结构4

2.6滚筒式牵引机主机结构方案4

3.方案对比6

4.设计计算9

4.1确定滚筒的数量9

4.1.1选用一组滚筒（两个）对滚牵引油管9

4.2滚筒的计算10

4.2.1滚筒接触直径的确定10

4.2.2滚筒结构确定10

4.3轴的设计与校核11

4.3.1轴的设计11

4.3.2轴径的校核计算13

4.4轴承的选用和校核15

4.4.1预选轴承15

4.4.2校核轴承16

4.5键的选择16

4.6轴承端盖的设计17

4.7轴承座的确定18

4.8弹簧的选定19

4.8.1弹簧所应平衡的自重估算20

4.8.2弹簧的选用21

4.9压板的确定21

4.9.1压紧螺栓的选用21

4.9.2压板的结构分析22

4.10支架结构设计22

4.11机身结构分析23

4.12联轴器的选择24

设计总结25

致谢26

参考文献27

1.绪论

机械制造业是国民经济最重要的支柱产业之一，是国民经济的装备部，在国民经济中发挥着十分重要的作用。

据相关资料介绍，机械制造业是国民经济最重要的支柱产业之一，机械制造业提供的装备水平对国民经济各个部门的技术进步有着相当大的影响，其规模水平是衡量一个国家国民经济实力和科学技术水平的重要尺度。

，在经济全球化和社会信息化的大趋势下，只有通过推进企业的信息化建设，提高企业核心竞争力，才能带动整个机械制造行业的现代化发展。

企业信息化的实质是增强企业的核心竞争力，通过实施信息化，加强技术创新和管理创新能力，使企业及其产品获得市场竞争优势。

机械制造企业信息化是指，充分利用以现代信息技术为代表的高新技术对传统产业的渗透以及信息技术与其它专业技术的融合，在机械产品全生命周期中，通过信息技术的应用、信息资源的开发、利用、集成和共享，达到企业资源的优化配置和高效运转，从而提高机械企业的经济效益和整体竞争力，改造和提升传统的机械企业。

按照这个内涵，机械企业信息化的主要内容可以概括为四个层面：

1.在机械产品中融入信息技术和其它高新技术，提高产品自身的质量、功能层次、技术含量和高附加值。

2.在机电产品设计与制造过程中，广泛采用电子信息技术、自动化技术，实现快速、高效、可靠、精密、低耗、低成本生产。

3.深入开发和广泛利用信息资源，实现企业资源的优化组合与综合利用，实现管理信息化。

4.建设企业信息网络系统，发展网络制造、虚拟制造、网络营销，形成企业之间的动态联盟，提高企业和行业的整体效益和竞争能力。

1.1课题背景及目的

在牵引机行业，牵引机械是一种应用十分广泛的产品。

为了不断增大其应用范围，常常需要将其基架系统、传动系统、间隙调整系统、牵引系统进行优化改进，从而提高系统稳定性，并改善质量及性能。

考虑到现代动力机械行业的机械化程度的进一步加深，这类机械的需求量还会进一步扩大，如果能设计出一种功能更加完善的新型机械，并互不干涉，不仅能节省材料消耗，降低生产成本，还能方便加工操作，提高工作效率。

如何能更好的设计出来，占领这个制高点，就要求我们能很快地理解掌握同类产品，消化吸收，再加以综合优化，才能完成。

我们应该把这次毕业设计当成我们在工作中的一次考核，努力并且高质量的去完成它。

2.设计方案说明

2.1总要求

该输油管牵引机是用于连续传送输油管时提供牵引力，由主机部分、齿轮基座、减速机等主要部分组成。

本课题设计牵引机的主机部分。

2.2给定的条件和要求

该课题的设计要求是传送的油管管径为3英寸，油管的传输速度为40m/min,牵引力为20KN。

且牵引机底座面到管中心高为960mm，采用多滚筒对滚的方式传动。

2.3设备的介绍

随着我国综合国力和科技水平的提高，我们对能源的开发和利用也日趋扩大规模。

然而我国能源储量有限并且分布不均，这就要求我们在开发利用能源的过程中努力实现对能源的高效、合理的开发。

那么，我们就要使用领先技术，以及设备的自动化和科技化。

经过我国几代人的努力，我国的机械设备制造水平已取得很大的提高。

牵引机作为设备的一种可以反映我国的设备先进化。

牵引机主要靠工件与其接触摩擦力来实现传动的。

2.4牵引机的分类

根据结构可以讲牵引机分为两大类：

履带式和滚筒式。

图

（1）如下：

图

（1）

履带式牵引机主要用于小部件成批量的传送，滚筒式牵引机主要用于单件连续型设备的传送。

本次设计的牵引机用于连续传送输油管时提供牵引力，因此选择滚筒式牵引机结构。

2.5滚筒式牵引机结构

滚筒式牵引机主要由主机部分、齿轮基座、减速机等主要部分组成。

它的传动示意图可表示如图

（2）所示：

图

（2）

2.6滚筒式牵引机主机结构方案

为保证输油管传送的方向性和平稳性，牵引机主机采用多组滚筒连续牵引的机构，以三组为例，简图如图（3）：

图（3）

滚筒式牵引机主机工作原理：

该主机通过滚筒与油管之间的静摩擦力产生牵引力，三组滚筒同步运动，每组滚筒只承担三分之一的牵引力。

图（4）所示：

图（4）

图中以两侧滚筒均主动为例，油管受摩擦力f等于滚筒产生的牵引力F。

油管受正压力为FN。

3.方案对比

牵引机主机的动力输入有三种方案：

方案一：

下边三个滚筒作为主动轮，上边三个滚筒随动。

结构简图如图（5）：

图（5）

图（5）中，油管均匀，重力为3G，分担在下侧三个滚筒上。

油管受下侧每个滚筒牵引力F和正压力

，有关要带动上侧滚筒转动，受上侧滚筒静摩擦力f和正压力

。

方案二：

上边三个滚筒作为主动轮，下边三个滚筒随动。

结构简图如图（6）：

图（6）

图示中，油管均匀，重力为3G，分担在下侧三个滚筒上。

油管受上侧每个滚筒牵引力F和正压力FN，有关要带动下侧滚筒转动，受下侧滚筒静摩擦力f和正压力FN1。

方案三：

上下六个滚筒均作为主动轮。

结构简图如图（7）：

图（7）

图（7）中，油管均匀，重力为3G，分担在下侧三个滚筒上。

油管受上侧每个滚筒牵引力F和正压力FN，受下侧每个滚筒牵引力F和正压力FN1。

方案一和方案二均是牵引机主机单侧滚筒提供牵引力传送油管，其动力传递部分结构简单，尤其是分速器部分。

但是其主机要产生所需牵引力，在没个主动滚筒上所要承受的正压力比较大，这对滚筒的强度刚度要求也高些。

方案三中牵引机主机两侧滚筒同时提供牵引力传送输油管，虽然使传送动力的分速器结构复杂一些，但是要产生所需牵引力，分布在每个滚筒上的正压力要小得多，从而使滚筒的尺寸和强度刚度要求低一些。

因此选用方案三。

滚筒的组数将在设计中确定。

此处省略 NNNNNNNNNNNN字。

如需要完整说明书和设计图纸等.请联系在线扣扣：

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全部设计都已通过答辩

设计总结

刚开始，看到这个设计题目，根本不知从哪下手，对牵引机的结构根本形不成概念。

后来，通过导师的讲解和指导，我对它有了一个概念性的认识，最后借助于各种机械手册和课程设计手册开始做图、写说明书。

这一学期的毕业设计过程，我颇有感触。

第一，相关资料搜索要全面。

指导老师主要是引导，具体的设计论证过程得自己积极主动去做。

有不懂的要及时主动联系老师，积极查阅资料，尽可能找权威性的全面性的资料。

刚开始我用的是简明手册，有很多东西太简明不够完整，阻碍了设计的进程。

后来找到全套的设计手册，专用设计手册，通过认真总结分析，给设计带来很大进展。

第二，要注意通力合作。

我们是两人一组做的一台牵引机设备，两人之间要多交流，通过交换信息，实现了信息的最大化利用，才能设计出更合理的结构。

随着设计过程的深入，还要不断的进行讨论，这样一些在设计过程中产生的困惑都自然解开。

第三，一定要合理规划时间。

因为前期时间安排不当，才导致后期才加班加点。

合理安排时间，才能高效的完成毕业设计，也才能保证整个设计的质量。

最后，也是最重要的，在这次的毕业设计中，我发现自己以前学过的很多专业知识都已生疏，很庆幸这次的设计让我又重新拾起这些宝贵的知识，不断揣摩，反复咀嚼，既是对大学所学知识的一个总结，更是为自己将入社会垫下最后一块基石。

致谢

四年的大学生活接近尾声，经过大四下半学期的努力，我的毕业设计在薛东彬老师的指导，同学的帮助下也接近收尾。

此刻，毕业设计过程中的点点滴滴一一闪现，我记得每一个为我付出过的人，在此我要表达我诚挚的谢意。

首先要感谢我的指导老师薛东彬老师，为我的毕业设计倾注了大量的心血，在整个设计过程中，他都细心的分析，耐心的引导，帮助我把握好设计研究应针对的方向。

同时还感谢薛东彬老师的辅助指导，对我整个设计形成过程中孜孜不倦的答疑。

您严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我，循循善诱的教导和不拘一格的思路也给予我无尽的启迪，对此我表示深深地感谢！

其次，我要谢谢和我一起并肩工作的同伴赵子阳和一块做设计的诸位同学。

我们一起找资料，一起讨论，一起解决困难的日子，我会永远怀念，谢谢你们！

最后衷心感谢在百忙之中认真评阅我的设计和参加答辩的各位专家，教授，谢谢你们对我劳动果实的评审，谢谢！

参考文献

[1]徐灏.机械设计手册.北京：

机械工业出版社，1991.

[2]北京钢铁学院.机械零件.北京：

人民教育出版社，1990.

[3]董庆华.机械零件.北京：

中国农业机械出版社，P187.

[4]刘鸿文.材料力学.北京：

人民教育出版社，1990,P262.

[5]朱龙根，简明机械零件设计手册，第二版，机械工业出版社，2005.6.

[6]童幸生，材料成型技术基础，机械工业出版社，2007.11.

[7]黄庆学，轧钢机械设计，冶金工业出版社，2007.6.

[8]王文斌，机械设计手册单行本滚动轴承，机械工业出版社，2007.5.

[9]孙桓，机械原理，第七版，机械工业出版社，2006.5.

[10]文斌，联轴器设计手册，中国工业出版社，2009.1.

[11]冶金工业信息标准研究冶金标准化研究所中国标准出版社第五编辑室，钢

管，铸铁管标准汇编，第三版，中国标准化出版社，2009.

[12]王俊昌.王荣声.工程材料及机械制造基础[M].北京：

机械工业出版社，1998

[13]王世刚.机械设计实践.哈尔滨：

哈尔滨工业大学出版社，2003.

[14]机械设计手册编委会.机械设计手册[J].第2卷.北京：

机械工业出版社，2004