・78・ 技术革新与维修 机械 2017年第10期 总第44卷 连续管自动排管装置改造 张文杰，田雨，高杭，王刚，张婷 （四川宏华石油设备有限公司，四川 成都 610036） 摘要：连续管作业机所使用的排管装置，大多采用双向丝杠传动方式。这种方式虽然简便，但因双向丝杠的加工困难，不能适用于不同连续管管径，排管器滑动容易卡住或损坏等缺点给连续管正常作业带来不便。提供一种液压自动排管方式，由卷筒的旋转驱动液压马达工作，液压马达再带动丝杠旋转，致使排管器滑动。 关键词：液压控制；连续油管；排管器 中图分类号：TE933+.8 文献标志码：B doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2017.10.018 文章编号：1006－0316 (2017) 10－0078－03 Modification of Coiled Tubing Racking Arrangement ZHANG Wenjie，TIAN Yu，GAO Hang，WANG Gang，ZHANG Ting ( Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co., Ltd., Chengdu 610036, China ) Abstract：Most tubing racking arrangement used on coiled tubing machines are in the manner of guide screw transmission. Although simple in configuration, the bidirectional guide screw is difficult to fabricate, and can’t suit for tubing with different diameters, and also the slide-block tends to stuck or even get broken. A hydraulic controlled arrangement for tubing racking is explained in this issue. The reel’s rotation makes the hydraulic motor work, along with rotation of the guide screw, allows the slide-block to move. Key words：hydraulic controlled；coiled tubing；racker 如今，连续管作业机设备在油气行业使用日益广泛[1]，各个部件的正常工作都是钻井工作有序进行的有效保障，作为连续管作业机的一个关键部件，连续管排管装置的运行是否可靠，直接影响钻井效率。目前使用的连续管排管装置，大多使用机械丝杠传动方式，即卷筒旋转带动丝杠旋转来促使排管器沿着丝杠滑动，从而完成排管工作[2]。由于排管器需要往复移动进行排管，所以丝杠上的螺纹也必须做成双向的，这就使得丝杠的加工变得困难。而当使用不同管径的连续管时，必须配备和连续管尺寸相对应的丝杠或者改变传动装置的传动——————————————— 比才能进行排管，这就增加了额外成本。另外，在实际使用中丝杠上的滑块容易卡住甚至损坏，从而造成设备故障，影响钻井效率。针对传统排管装置使用的丝杠传动方式存在的弊端，现提供一种改造方案，既可以实现液压自动控制排管，也可以降低丝杠加工难度。以下对该改造方案进行详细描述。 1 改进方案 该方案分别从动力源、控制系统和行程检收稿日期：2017－02－22 作者简介：张文杰（1983－），男，甘肃舟曲人，本科，工程师，主要从事石油机械设计开发工作。 机械 2017年第10期 总第44卷 技术革新与维修 ・79・ 测等几方面着手，对传统的机械传动排管方式进行改造。完成改造后，只需要安装完成并进行调试后即可投入运行。分别从以下几个方面对该方案原理及特点进行详细描述。 本方案中使用了排量可调节的变量液压马达，用于使丝杠转速、卷筒转速以及液压泵排量等相匹配，从而保证卷筒旋转一圈时，排管器刚好滑动一定距离，这段距离正好等于连续管外径[4]。 该方案中动力源为油缸、连杆、单向阀等组成的连杆式液压泵，并将其集成在卷筒本体上，通过卷筒的旋转和连杆机构，实现液压泵的吸、排油过程。由于卷筒是双向旋转的，并且排管马达需要持续供油，而卷筒旋转一周对应一个油缸的吸、排油过程，所以做成双油缸双连杆形式，如图1所示。这样，卷筒在旋转的同时两个油缸交替吸、排油，便能为排管马达持续供油，而不需要另设单独的油源[3]。 4 53 液压控制系统 2 设置连杆式液压泵（动力源） 如图2所示，图示P口外接压力油，T口外接油箱。工作前先使用手动泵经球阀给系统管路充满液压油，并调节安全阀来设置系统最高压力，然后给油箱中加入适量液压油。旋转卷筒带动连杆式液压泵供油，调节排管马达的排量，使得卷筒转动一周排管器移动的距离刚好等于连续管外径，调试完成后投入运行。卷筒转动缠绕连续管时，带动连杆式液压泵持续泵出油液，排管马达旋转驱使排管器在卷筒上排布连续管。若液控阀处在图示状态，连续管在卷筒上布满一层时触碰块触碰行程控制阀使其换向，来自P口的压力油经过手动换向阀和节流孔使液控阀动作，则使排管马达换向，从而改变排管器的移动方向来排布下一层连续管，触碰块离开行程控制阀时该阀复位。当下 1 2 3层连续管布满后触碰块触碰另一行程控制阀，排管器的移动方向再次改变，依次反复。 71.连杆 2.油缸 3.单向阀 4.油箱 5.卷筒 图1 连杆式液压泵原理 PT9 10 1112141314 91544328 6511.球阀 2.安全阀 3.液控阀 4.节流孔 5.压力表 6.液压泵 7.油箱 8.卷筒 9.行程控制阀 10.排管器 11.触碰块 12.导轨 13.丝杠 14.手动换向阀 15.排管马达 图2 液压控制系统 若要改变卷筒的转向释放连续管，则停止卷筒的转动，然后操作两个手动换向阀使其均 换向并锁定位置，此时需手动触碰卷筒换向前刚刚动作后复位的那个行程控制阀，用来接通・80・ 技术革新与维修 机械 2017年第10期 总第44卷 P口的供油使液控阀换向，接下来即可进行释放连续管的工作。从释放连续管换至缠绕连续管的操作方式相同[5]。 在整个操作过程中，应始终保持两个手动换向阀的状态一致，在卷筒换向时也应手动触碰相应的行程控制阀。 连杆式液压泵集成到卷筒本体上，依靠行程控制阀实现自动控制，执行机构采用排量可调节的变量液压马达。该方案不但可以实现连续管排管工作完全自动化，而且只需要通过调节液压马达的排量便能适应不同管径的连续管排管要求。整个系统不需要电气检测及控制元件，使得系统成本大幅降低，并且系统调节容易、维护简单，是一种切实可行的改造方案。 4 行程检测 该方案中对排管器的往复运动未使用电气元件检测其行程末端位置，而使用行程控制阀，当排管器上的触碰块碰到行程控制阀时，液压控制油将自动控制液控阀动作，从而使液压马达换向，即排管器排布满一层连续管后自动排布下一层。 参考文献： [1]贺会群，李相方. CT38连续管作业车研制与应用[J]. 石油机械，2008，36（3）：1-4. [2]孙晓明，唐少波. 连续油管自动排管装置的研究[J]. 江汉石油科技，2011，21（1）：49-50. [3]张铁华，杨友胜. 一种新型手动双柱塞泵[J]. 液压与气动，2002（2）：47-47. [4]孙仁俊，张保弟. 连续油管作业机液气系统设计[J]. 液压与气动，2013（6）：79-80. 5 结束语 本文提出的液压自动排管装置方案[6]，将 [5]朱海东. 一种新型连续油管作业机液压系统操作技术[J]. 石油天然气学报，2012（5x）：333-334. [6]四川宏华石油设备有限公司. 一种液压自动排管装置[P]. 中国：CN103352668A，2015-03-25.3D打印材料市场或先迎来爆发随着3D打印技术的进步与成熟，3D打印行业前景日益明朗。3D打印材料已成为3D打印技术能否落地的关键，也是3D打印产业能否崛起的重要指标。 3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础，材料技术是3D打印技术的核心，它直接制约了3D打印的发展进程。目前，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等。 现今，全球3D打印材料行业处在成长初期阶段。随着全球3D技术的发展和推广，对3D打印材料行业的需求不断增加，3D打印行业技术的特殊性对材料行业的依赖性较大，使得3D打印材料行业的市场参与者逐渐增多，行业利润有所增加，且从事3D打印技术的公司和高校相关研究室正在积极的研发用途广泛、成型更为简便的新材料。未来3D打印材料的技术壁垒将进一步增加，材料的市场价格也有望下降。 随着技术和研发的推进，已有300多种材料可用于3D打印制造。未来3～5年3D打印行业会进入一个产业化的爆发期，随着打印技术应用领域的扩展， 3D打印材料作为该行业的引领和支撑硬件，打印行业的市场需求将带动3D打印材料料市场的爆发式增长。 到2022年，尽管由于3D打印科技工具具应用方向逐步转向最终产品生产应用，其他打印耗材会占有越来越多的市场份额，金属材料份额比重2022年将超过50%。另外，光敏聚合物的市场份额仍将维持，占材料市场比重也会增加。3D打印机的应用迅猛增长直接推动了3D打印材料市场的快速发展。 （信息来源：http://www.cmiw.cn/ 下载时间：2017-10-19）
