[发明专利]一种连续油管的设计方法

权利要求书

1.一种连续油管的设计方法，其特征在于，通过输入需要的参数，计算出油管滚筒对特定外径油管的容管量、油管重量、整车高度、整车载荷分配、变壁厚管径许可载荷、注入头提升力，其中包括整车容量计算、变壁油管计算、负荷分配计算和注入头计算四个计算程序；所述的整车容量计算通过油管外径、油管壁厚、油管滚筒规格参数建立数学模型H-I，计算出该规格滚筒能够缠绕的油管长度、该长度油管的重量、该滚筒尺寸下车载式底盘车和拖车式底盘车的最大高度；所述的变壁厚管径许可载荷计算通过油管外径分段油管长度和壁厚建立数学模型Q-P，计算出每段油管的重量、最大抗拉伸载荷、最大屈服载荷和该段油管能够承受的载荷，当每段油管能够承受的载荷不相同，则需重新设计油管外径、分段油管长度和壁厚；所述的负荷分配计算通过前后桥允许载荷、油管滚筒及油管重量参数建立数学模型U₀-U₁，计算出前后桥实际载荷和前后桥载荷比，如果计算出的前后桥实际载荷大于前后桥允许载荷，则对油管滚筒及油管的重量进行调整直至前后桥实际载荷小于等于前后桥允许载荷；所述的注入头计算通过注入头马达排量、马达工作压力、减速机速比、链轮齿数、链条节距参数建立I_D-I_V数学模型，计算出注入头速度和注入头提升力，再将计算出的注入头提升力与最小提升力相对比，如果小于最小提升力，则增加马达排量、马达工作压力和减速机速比使注入头提升力大于等于工作最小提升力；所述的H-I数学模型中，设油管直径A，滚筒外径B，滚筒内径C，滚筒内宽D，法兰高度E，油管匝数F，油管层数G，油管长度H，油管重量I，油管密度J，油管壁厚K，其中：

E＝(B-C)/2，F＝int(D/A)，G＝int[(B-C)/2×A]；

H＝3.14×F×G×(C+A×G)；

I＝{[A×A-(A-2K)×(A-2K)]/4}×3.14×H×J；所述的Q-P模型中，设油管的抗拉强度L，屈服强度M，抗拉载荷O，屈服载荷P，可承受载荷Q，其中：

O＝{[A×A-(A-2K)×(A-2K)]/4}×3.14×L；

P＝{[A×A-(A-2K)×(A-2K)]/4}×3.14×P

Q＝P-∑I

其中∑I为油管重量的总和；所述的U₀-U₁数学模型中设前桥载荷T，后桥载荷U，上装重量G₀，上装距离前桥的距离L₁，上装距离后桥的距离L₂，前后桥的距离L₀，则G₀在后桥上的载荷和G₀在前桥上的载荷分别为：

F₀＝G₀×L₁/L₀，F₁＝G₀×L₂/L₀

则后桥的总载荷为U₀＝∑F₀，前桥的总载荷U₁＝∑F₁；

则前桥与后桥的载荷比为：

所述的I_D-I_V数学模型中，设注入头马达排量D_P，马达工作压力M_P，马达机械效率η，减速机速比RA，链轮分度圆直径D_s，注入头提升力I_D为：

I_D＝[D_P×M_P×η/63]×RA(D_S/2)

注入头驱动泵排量D_P1，工作转速PR，容积效率η₁，注入头速度为I_V，则：

I_V＝(D_P1×PR×η₁)/[(2×D_P)×RA]×D_S×3.14。

2.根据权利要求1所述的一种连续油管的设计方法，其特征在于，变壁厚管段数小于等于5。