活塞杆课程设计总结篇（1）

这一课将通过任务引领的形式将学生导入课题，以单缸活塞连杆组拆装为例，创设实践情境，明确活塞连杆组的结构以及活塞连杆组的拆装过程两个问题，紧扣教材，使学生掌握活塞连杆组的基本结构；借助多媒体、实物和创设实践情境，激发学生学习专业知识与技能的兴趣；重视学生主体地位，发挥教师主导作用，引导学生通过自主学习、合作学习、竞争学习三条途径进入课题。

二、教材和学情的分析

要上好一堂理实一体化课，笔者认为首先应充分了解这堂课在该教学体系中所处的地位，深入了解学生的学习情况并分析教学环境。就教材而言，《汽车发动机构造与维修》是中等职业教育汽车运用与维修专业的专业课程，内容主要包括发动机的两大机构，燃料供给、冷却、三大系统的构造与维修和发动机拆装、常见故障判断与排除等九章内容。活塞连杆组是曲柄连杆机构的重点，曲柄连杆机构是往复式发动机的核心机构，该部件的拆装也是发动机整体拆装的重要项目之一，前连机体组是其相关内容的延伸，后接曲轴飞轮组是其相关内容的基础，所以本课在内容上起到承上启下的作用。其次，就教学对象而言，本课授课对象为中职二年级汽车维修专业、大众冠名班的学生。学生主体是具备一定的专业基础课程学习能力，对专业概况有一定的了解，但学习的主动性不够强；在知识技能方面，通过一年级的机械知识与汽车概论学习，初步具有一定的专业技能与专业知识理解能力；在情感态度方面是进入专业技能的学习阶段，对未来的工作岗位有一定的了解和向往，但在实践操作过程中仍缺乏企业所需要的良好意识和合作精神。

再者，就教学环境而言，中职学生相对于高职学生对理论知识的要求相对较低，对实践的要求较为严格，因此笔者认为在中职学生的专业技能课教学中要积极将行业标准、职业规范、企业文化引入课堂，为学生创造维修企业的现实情境，采取项目化教学，以任务驱动学生学习。特别针对冠名班的教学，应配备相应教学设备，为实现该班学生“毕业即上岗”做好铺垫。

三、教材处理和目标确立

结合学情分析，笔者对整个教材中活塞连杆组的相关内容进行了重组、增删和开发，将第二章《曲柄连杆机构构造与维修》第三节“活塞连杆组构造与维修”中的活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴承等内容缩减为“活塞连杆组结构的认知”，重点突出这些部件的基本结构和功用，为拆装做好认知准备，至于这些部件具体的分类、材质、工作原理等将在后面活塞连杆组的检修中再具体展开。同时，又将第八章《发动机拆装工艺与磨合》中的“发动机拆卸、清洗、装配”中活塞连杆组的拆装、清洁内容整理归纳出来，并在此基础上查阅教学所用的大众普桑JV发动机维修手册，适当补充一些拆装细节和数据，整合为一个理实一体化的项目开展教学。这样做主要有三个目的：①符合学生自身发展和企业对人才培养的要求，突出了科学性和标准性；②适应学生认知规律和学校教学环境的需要，突出了专业性和实践性；③重视学生知识技能培养和个人素质的积累，突出了职业性和创新性。通过本课的教学，使学生在以下三方面有所收获：理论知识上，掌握活塞连杆组的基本组成和功用；技能操作上，学会正确选择和使用工具，掌握单缸活塞连杆组的拆装方法及步骤，能合理地进行和完成6S管理要求；情感素养上，激发学生的学习兴趣，提高自主学习意识，树立安全操作和竟争学习意识，培养团队合作精神。

四、教学过程和策略的设计

1 重点、难点的确立

活塞连杆组是曲柄连杆机构的重点，曲柄连杆机构是往复式发动机的核心机构。根据中等职业教育改革创新行动计划中“教材内容与岗位标准深度对接”的要求，本课的重点为活塞连杆组的结构认知和单缸活塞连杆组的拆装方法，这一知识点是发动机维修中拆装和故障诊断的重点，也是对整个发动机四冲程工作原理理解的核心知识点，使学生在掌握单缸活塞连杆组拆装的基础上由点及面，加强对活塞连杆组结构的认知和发动机工作原理的理解，从而为学好发动机维修技术奠定基础。

教学难点是正确掌握如何使用拆装工具和熟记拆装工艺的步骤，主要困难在于部分工具学生从未接触过，所以会有些无从下手：常用工具使用时容易忽视细节，操作上的不规范造成一定的安全隐患；拆装工艺步骤较为细致繁琐，学生对细节的把握较为困难，往往会出现顺序颠倒和步骤遗漏等问题。

2 重点、难点的突破

在教学重点的处理上，笔者准备从活塞连杆组每一个组成部件的图片、实物展示配以视频和动画来演示，同时用讨论法、归纳法、组内类比小游戏、竞猜加平时成绩等方法吸引学生的注意力。采用任务驱动学生的积极性，让学生带着任务去主动学习、合作学习，同时也通过教师演示，学生同步学习，分组分工操作，教师巡回指导，学生自评、互评等方式，“以理论指导实践、以实践巩固理论”，使学生都能掌握重点内容。

教学难点的处理上，对使用工具的介绍要细致到位，一位教师以演示为主，抽取部分学生同步学习，另一位教师以巡回指导为主，其他学生进行观察记录，演示结束后进行师生共同点评，让学生自己找出操作中的易疏忽点，敲响警钟。同时，在分组练习中进行不断巡回指导，并配以操作视频录像和应注意点的PPT，让学生能够形象直观地对比，并随时可以校正自己的错误，从而突破难点内容。

3 教学策略——重视学生主体性和任务主导性

以发动机活塞连杆组的拆装为项目引导，围绕发动机维修作业流程进行情景式教学设计，采用理实一体化教学方式，采取多样性、启发性、独特性的教学方法和手段，以及带有主体性、目的性的学习方法，其具体内容如下。

（1）教学方法——坚持基础、凸显特色

在授课过程中，最基本的教学方法是讲授法和谈论法。因专业课的自学难度较大，所以需要通过教师深入浅出、通俗易懂的讲解，同样学生的讨论可以活跃课堂气氛，引起思考，总结出正确的结论。作为一堂理实一体化课，应有3个特色教学方法：①任务驱动法即采用任务引领的方式，让学生带着任务开始学习，有自己的目的性；②同步演示法即教师在“做中教”、部分学生在“做中学”，其他学生在“看中记”，融教、做、学、记于一体，充分体现了“理实同步”的原则，也锻炼了学生观察分析的能力；③分组指导法即2个教师的巡回指导任务和对象明确，对每一个工位的学生要求明确。

（2）教学手段——形式丰富，设计科学

实物、动画演示与类比游戏相结合，寓教于乐，帮助学生在认知过程中更好地加深印象，理清思路；现场演示与实拍录像相结合，帮助学生在操作练习中更好地进行对比，查漏补缺；工单设计（工单设计主要由3部分组成：学习准备、计划实施、评价反馈）与自评互评相结合，让学生在工单填写中寻找重点，在自评互评环节中发现不足，以便自己进行改进。

（3）学习方法——任务清晰、配合到位

自主学习即让学生在任务的驱使下进行观察和思考，在教师的示范和同学的操作中得到启发，进行自发性的学习；合作学习即让每一个工位上的学生发挥个体的能动性，体验合作的乐趣；竞争学习即在每一轮分组练习结束后，要求大家进行互评，查找组与组、工位与工位间的差距，以此对比促进学习。

五、教学反思

1 亮点与特色

在教学过程中，要突出一个主题：培养高技能型汽车维修人才；实现两个对接：教学内容和岗位标准的对接、教学过程和工作过程的对接；完成三个转变：教材内容结构的转变、教学场景的转变、学生角色的转变。

活塞杆课程设计总结篇（2）

螺杆钻主要由上接头、旁通阀、定子、转子、过水接头、轴承总成及下接头组成。

1、旁通阀的结构与作用

结构：旁通阀主要由本体、阀套、阀芯、弹簧、弹簧挡圈、丝堵、筛板等组成。

作用：a、防止下钻或接单根时因环形空间液体密度较大，液体倒流到钻具内，造成转子倒转及松扣现象。b、防止含钻屑的洗井液进入定子腔内卡死钻具。c、防止钻具内的意外井喷。d、起钻时可泄出钻柱内的洗井液。

2、马达总成的结构与作用

结构：马达总成由定子和转子组成。定子是经过精加工的钢筒内硫化一层具有双头或多头螺旋腔的刚体橡胶套。转子是一根单头或多头螺旋钢轴，用合金钢加工成形后，表面镀一层有利于防腐和耐磨的硬铬，并通过镀铬来控制定子和转子的配合间隙。

作用：把泵入的修井液的液压能驱动转子转动，为钻头破碎岩石提供旋转机械能。马达总成是螺杆钻具的动力源。

3、传动轴总成

传动轴总成是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命决定了螺杆钻具总体寿命。传动轴总成用于传递钻压、扭矩和修井液。

二、螺杆钻钻水泥塞的特点

优点：操作简便、劳动强度低、对套管磨损小。

缺点：扭矩小、强度低，要求塞面无任何微小落物，对套管要求较高，对于通井有遇阻的井不能使用螺杆钻。

三、作业准备

管柱准备。井场配备符合钻塞要求的入井管柱（通常配备Φ88.9加厚油管；Φ88.9平式油管；Φ73.02加厚油管及Φ73.02平式油管）。入井前认真检查、丈量复核，丈量误差不大于0.2‰。

钻磨工具。井场备有符合设计要求钻磨工具（其外径小于套管内径6～8mm）；钻磨工具入井前精确测量钻头外径、长度和接头螺纹类型尺寸等数据，并绘制示意图。一般钻灰塞选用五刃磨鞋、平底磨鞋、刮刀钻头（包括鱼尾刮刀钻头、领眼刮刀钻头、三刮刀钻头）、三牙轮钻头、尖钻头（普通钻头、十字钻头、偏心钻头）等。

螺杆钻。一般选择Φ100mm普通螺杆钻，考虑钻塞井段较大，所钻水泥塞可能较坚硬（比如所谓老塞），可选择大扭矩螺杆钻。特殊情况下，如果受井眼尺寸限制，下小直径螺杆钻，原则是螺杆钻顺利通过井眼的情况下宁大毋小，原因是小螺杆钻易弯曲变形，内卡，造成不能工作。

设备准备。作业设备的提升和循环动力系统状况良好，运转正常。

井筒准备。下通井管柱通井至塞面位置（通井规小于套管内径6～8mm）进行通井，洗井；保证井眼畅通，水泥塞面准确并无落物；井口应安装防喷器，做好防井喷工作。

修井液准备。现场备足井筒容积1.5～2.0倍修井液（通常使用清水）。

现场备足井筒容积1.5～2.0倍修井液，通常选用清水或无固相修井液。从节约成本方面考虑，一般情况下使用清水作为修井液；从保护油气层方面出发，应选用无固相修井液，加入一些粘土防膨胀剂等材料，保护油气层；水泥塞下部为高压油气层，除配备必要的井控设备外，应考虑在修井液中添加家中材料；水泥塞上部或下部有低压油气层时，是否考虑加入泡沫剂等，降低修井液液柱压力，保证钻塞时建立循环。此外，为了提高修井液携带钻屑能力，适当加入一些增粘剂。注意：使用螺杆钻钻水泥塞不应使用盐水等修井液，防止腐蚀螺杆钻内不胶皮，造成螺杆钻报废。

四、钻水泥塞作业程序

入井检查：地面检查螺杆钻具转动部分灵活程度。方法：用1200m管钳固定螺杆钻具壳体，再用900mm管钳卡住转动部分，一只手轻压正转，能转动即可。检查螺杆钻旁通阀活塞是否灵活；连接泵注设备开泵。先小排量，然后逐渐增大到正常排量，观察螺杆钻具的工作情况，检查旁通阀是否能自动打开或关闭，芯轴转动是否灵活，一切正常后，方可下钻。

下钻具：钻具组合自下而上依次为：钻头（磨鞋）+螺杆钻具+提升短节+缓冲器+井下过滤器+提升短节+油管（钻柱）。根据现场情况，组合钻具课适当增减。下油管5根后，井口装好自封封井器，防止小件工具从环空落入井内，再继续下入钻具。下钻过程中要平稳操作，下钻遇阻不得硬砸硬压，补课顿钻或将钻具直接坐入境地下钻过程中要平稳操作，要控制下放速度，一般以10m/min为宜，以防止倒抽赃物堵死钻头和螺杆钻具。下钻途中可适当开泵顶通水眼，但时间不宜过长，或每下500米向钻柱内灌注清洁洗井液一次。下钻具距水泥塞面5m 以上停止下放，连接钻水泥塞施工地面循环管线。注意：地面管线中要接好地面过滤器。

3、钻进施工

（1）下钻具至水泥塞面5m，，先正循环，排量300L/min，循环液到达井底循环正常后再加大排量。正常钻进时，保持钻压5～10kN均匀平稳钻进，水泥车排量以500～600L/min为宜，且保持排量，最大排量不得超过1200L/min。

（2）每钻进3～5m滑眼一次，钻完一个单根上提下放划眼两次并循环一周后停泵（循环20min以上）

（3）接完单根后，继续开泵钻水泥塞，重复步骤（1）、（2）。

（4）水泥塞钻完后，用干净修井液充分循环洗井2周以上，替出井内钻屑。

4、起出井内钻具

5、下入通井、刮削工具至设计深度，清除套管壁残留的水泥。

6、用压井液替出井内修井液（现场用清水，这个工序可省略。）

7、起出管柱，装好井口，进行下步施工作业。

注：使用过程中应注意的问题

不得长时间悬空循环，不得压死循环。钻头遇卡时不得转动管柱，防止螺杆水帽倒扣，芯轴落井。井口应安装自封封井器，防止小件物品落井。上水池和回水沉淀池要分开使用，返出的洗井液应沉淀后方可使用。接单根前及完钻后应充分洗井，使井内无钻屑。钻进中泵压下降，排除地面因素之外，可能是钻具刺漏、旁通阀孔刺坏或螺杆壳体倒扣，应立即起钻。钻进中泵压突然升高，可能马达、传动轴卡死或钻头水眼堵，此时不能反洗井，应立即起钻。

六、注意事项

质量注意事项：下井工具符合设计要求，管柱组合清楚，并有记录和示意图。管柱螺纹应密封，上扣扭矩符合要求。钻塞前保证塞面数据准确，干净、无落物。每钻进3～5m划眼一次。钻进过程中应防止损伤套管。使用螺杆钻具时，修井液必须清洁无金属杂质。钻进时施加钻压不要太猛，一般控制在5～10kN。排量为500～600L/min。处理好修井液，含砂量不得大于1%。钻穿水泥塞或至设计深度后，用通井规通井至设计深度，清除井壁残留水泥，并用1.5倍井筒容积的干净修井液彻底洗井。起下钻具速度均匀、平稳。

活塞杆课程设计总结篇（3）

1 项目驱动法

项目驱动教学法是指在教学过程中，以项目为中心，通过完成项目的过程，来学习相关的知识和技能。[2]项目驱动法在汽车CAD/CAE中的应用是指在开展汽车CAD/CAE教学中，围绕特定的教学内容设定特定的项目目标，以学生为主体，教师为指导完成的具体的有实际设计任务的项目。在项目驱动法的实施过程中学生根据具体的项目目标进行，教师作为指导在项目的实施过程中每个节点进行方向性的引导。[1]这种方法能够让学生从被动的学习知识，学习软件，变为主动学习，主动思考，提高学生的学习积极性，让学生有成就感，激发学生参与的热情，提高汽车CAD/CAE的教学效果。

2 项目驱动法应用的过程

2.1 项目

好的项目的设定是项目驱动法可以成功实施至关重要的环节。[3]首先，选择合适的项目是成功的第一步，该项目不仅体现了汽车CAD/CAE的课程的核心，同时也覆盖大部分的课程知识，项目对于大多数学生都熟悉，在同时，该项目的难易程度要适中，为广大学生接受。

项目任务是项目需要完成的目标。教师应该根据项目的子项目需要完成的工作量和时间进行项目分配，将学生分组，对每个小组进行子项目分配，子项目由小组成员分配完成。同时子项目中的工作量要符合学生的实际能力情况，让学生能够体会到充分参与项目的过程，教师及时引导让学生体会到开发和设计的自主化。汽车CAD/CAE课程教学内容主要分为两大部分，一部分是三维软件的实体建模部分，第二部分为系统与总成的有限元分析。在两个部分设定以四个总成部件的项目，班级分为四组，每个组领取一个项目。其中四个项目为活塞连杆机构，转向系统，排气系统，悬架机构设计与分析。以下以活塞连杆机构设计与分析项目为例进行说明。

2.2 项目实施

活塞连杆机构设计与分析项目的实施过程中需要根据团队中的学生情况设立团队的负责人，所设置的团队负责人能与指导教师有效沟通，在教师的引导下团队负责人根据团队成员的情况进行子项目分配任务。首先学生之间资源互补，协同合作，将项目分为建模和分析两个阶段，第一阶段中成员进行查阅文献，上机实践，建模，然后分别完成的任务，完成第一阶段任务后，小组成员撰写阶段性总结材料。然后小组进入第二阶段即分析直至完成项目任务。最后，项目完成时根据自己在项目中分配的工作重点每位项目组成员提交项目总结交流材料，由项目组提交总结报告。以第一阶段建模实施为例。

项目组要完成以下任务：首先建模分析，包括（1）阅读活塞连杆零件图，了解各部分尺寸和形状；（2）活塞连杆结构特征分析；（3）学习建模方法；（4）讨论建模思路（教师引导，学生主导）；然后进行活塞连杆装配。最后完成任务：展示成果。第一阶段任完成后即进入评价总结包括自评、互评、教师点评相结合。[4]要综合考虑2个方面：第一是项目成员递交的总结材料；第二学生实际的操作能力。要充分体现公开、公正、公平的原则。设置汽车CAD/CAE驱动项目评分占总成绩的60%，这样学生就会更加重视积极参。

3 开展项目驱动法的几点体会

3.1 优化课程内容，提高课程的效果

开展以项目驱动教学法的课程改革，需要按照教育部要求的教学目标和原则进行课程内容的优化，同时在项目的实施过程中培养学生的学习主动性非常重要，尽量避免设置课程中的难点作为项目驱动的核心内容，应选择便于学生自学和容易接受的的知识点来设置驱动项目，要围绕教学目标，紧扣教学重点.化解教学难点，优化教学方法，这样才能保证学生在参与过程中有成就感和兴趣。

3.2 转换教师角色，培养学生的能力

在项目驱动法教学中，教师要承担多重角色。首先，教师承担项目的提出者的角色，老师负责给学生们讲解项目任务，项目目标，项目内容，项目评价；其次，教师也担当指导角色，在项目设计和实施过程中师要及时指导学生，消除疑惑，引导学生用科学的方法分析解决问题。而且，在指导过程中，教师应遵循学生自主发现问题的原则，独立解决问题，以提高学生的创新能力。

3.3 变化评估方法，突出能力

项目驱动法的核心思想是面向过程而不是只关心结果。所以在对驱动教学法进行评价时，评估方法必须做相应的调整。传统的考核方式强调对某些原则和程序进行机械的记忆，不能反映应用原理和分析方法时的学生的实际操作能力。建立一个合理的评估方法有益应用项目驱动法，通过评估方法的建立鼓励学生参与实践，鼓励创新，提高综合素质和能力。

结束语

汽车CAD/CAE课程本身就是需要培养学生对汽车总成零件的设计与分析能力，要求学生掌握较强的实际操作能力，所以在开展这门课程教学时，应用项目驱动教学法是一个必然趋势。在开展项目驱动教学法在课程的应用过程中以学生为中心，教师为引导的模式改变得了传统的教学模式，改善了学习机制，提升了学生的学习自主性。通过课程的开展学生不仅是提高了科学研究技能，而且还培养了学生的组织能力。项目驱动法的应用原则和评价指标等可以用于更多的要求有实践能力培养的教学当中。

参考文献

[1]赵艳.探究基于项目驱动的机械制图[J].教学改革电子制作，2014（24）88.

活塞杆课程设计总结篇（4）

一、螺杆钻的结构

螺杆钻主要由上接头、旁通阀、定子、转子、过水接头、轴承总成及下接头组成。

1、旁通阀的结构与作用

（1）结构：旁通阀主要由本体、阀套、阀芯、弹簧、弹簧挡圈、丝堵、筛板等组成。

（2）作用：a、防止下钻或接单根时因环形空间液体密度较大，液体倒流到钻具内，造成转子倒转及松扣现象。b、防止含钻屑的洗井液进入定子腔内卡死钻具。c、防止钻具内的意外井喷。d、起钻时可泄出钻柱内的洗井液。

2、马达总成的结构与作用

（1）结构：马达总成由定子和转子组成。定子是经过精加工的钢筒内硫化一层具有双头或多头螺旋腔的刚体橡胶套。转子是一根单头或多头螺旋钢轴，用合金钢加工成形后，表面镀一层有利于防腐和耐磨的硬铬，并通过镀铬来控制定子和转子的配合间隙。

（2）作用：把泵入的修井液的液压能驱动转子转动，为钻头破碎岩石提供旋转机械能。马达总成是螺杆钻具的动力源。

3、传动轴总成

传动轴总成是螺杆钻具的重要部件之一，它的寿命决定了螺杆钻具总体寿命。传动轴总成用于传递钻压、扭矩和修井液。

二、螺杆钻的工作原理

工作原理：螺杆钻是利用管住携带螺杆钻具到井底，通过水力驱动管柱下部的螺杆钻具的旋转。螺杆钻通过转子和定子将高压液体的能量转变为机械能。当高压液体通过钻具内孔进入钻具后，阀球被推动下移，关闭旁通阀，从而进入转子和定子形成的各个密封腔。液体在各个密封腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋通道滚动，转子在沿自身的轴线转动的同时，还绕与转子轴线平行并与有一定偏心距的定子中心线公转。这就是螺杆钻的行星传动原理。由于转子和定子都采用螺旋线，因而转子绕定子轴线做逆时针转动，并以自身轴线做顺时针转动去带通转具旋转。

三、螺杆钻钻水泥塞的特点

优点：操作简便、劳动强度低、对套管磨损小。

缺点：扭矩小、强度低，要求塞面无任何微小落物，对套管要求较高，对于通井有遇阻的井不能使用螺杆钻。

四、作业准备

1、管柱准备

（1）井场配备符合钻塞要求的入井管柱（通常配备Φ88.9加厚油管；Φ88.9平式油管；Φ73.02加厚油管及Φ73.02平式油管）。

（2）入井前认真检查、丈量复核，丈量误差不大于0.2‰。

2、钻磨工具

（1）井场备有符合设计要求钻磨工具(其外径小于套管内径6～8mm）；

（2）钻磨工具入井前精确测量钻头外径、长度和接头螺纹类型尺寸等数据，并绘制示意图。

（3）一般钻灰塞选用五刃磨鞋、平底磨鞋、刮刀钻头（包括鱼尾刮刀钻头、领眼刮刀钻头、三刮刀钻头）、三牙轮钻头、尖钻头（普通钻头、十字钻头、偏心钻头）等。

3、螺杆钻

一般选择Φ100mm普通螺杆钻，考虑钻塞井段较大，所钻水泥塞可能较坚硬（比如所谓老塞），可选择大扭矩螺杆钻。特殊情况下，如果受井眼尺寸限制，下小直径螺杆钻，原则是螺杆钻顺利通过井眼的情况下宁大毋小，原因是小螺杆钻易弯曲变形，内卡，造成不能工作。

注意：螺杆钻型号越大，反扭矩越大，倒扣危险性也越大，因此选择大钻要慎重。

4、设备准备

作业设备的提升和循环动力系统状况良好，运转正常。

5、井筒准备

（1）下通井管柱通井至塞面位置（通井规小于套管内径6～8mm）进行通井，洗井。

（2）保证井眼畅通，水泥塞面准确并无落物。

（3）井口应安装防喷器，做好防井喷工作。

6、修井液准备

现场备足井筒容积1.5～2.0倍修井液（通常使用清水）。

现场备足井筒容积1.5～2.0倍修井液，通常选用清水或无固相修井液。从节约成本方面考虑，一般情况下使用清水作为修井液；从保护油气层方面出发，应选用无固相修井液，加入一些粘土防膨胀剂等材料，保护油气层；水泥塞下部为高压油气层，除配备必要的井控设备外，应考虑在修井液中添加家中材料；水泥塞上部或下部有低压油气层时，是否考虑加入泡沫剂等，降低修井液液柱压力，保证钻塞时建立循环。此外，为了提高修井液携带钻屑能力，适当加入一些增粘剂。注意：使用螺杆钻钻水泥塞不应使用盐水等修井液，防止腐蚀螺杆钻内不胶皮，造成螺杆钻报废。

五、钻水泥塞作业程序

1、入井检查：

（1）地面检查螺杆钻具转动部分灵活程度。方法：用1200m管钳固定螺杆钻具壳体，再用900mm管钳卡住转动部分，一只手轻压正转，能转动即可。

（2）检查螺杆钻旁通阀活塞是否灵活；

（3）连接泵注设备开泵。先小排量，然后逐渐增大到正常排量，观察螺杆钻具的工作情况，检查旁通阀是否能自动打开或关闭，芯轴转动是否灵活，一切正常后，方可下钻。

2、下钻具

（1）钻具组合自下而上依次为：钻头（磨鞋）+螺杆钻具+提升短节+缓冲器+井下过滤器+提升短节+油管（钻柱）。根据现场情况，组合钻具课适当增减。

（2）下油管5根后，井口装好自封封井器，防止小件工具从环空落入井内，再继续下入钻具。

（3）下钻过程中要平稳操作，下钻遇阻不得硬砸硬压，补课顿钻或将钻具直接坐入境地

3、钻进施工

（1）下钻具至水泥塞面5m，，先正循环，排量300L/min，循环液到达井底循环正常后再加大排量。正常钻进时，保持钻压5～10kN均匀平稳钻进，水泥车排量以500～600L/min为宜，且保持排量，最大排量不得超过1200L/min。

钻进时应防止溜钻、顿钻，钻进密切注意泵压变化，当发现泵压突然上升时，应及时提起钻具，重新加压钻进。（①负荷大，扭矩作用于管柱，影响进尺；负荷过大，造成反扭矩过大，螺杆钻反钻造成井下事故。 ②井深超过1500m以上7～8MPa正常的）

（2）每钻进3～5m滑眼一次，钻完一个单根上提下放划眼两次并循环一周后停泵（循环20min以上）

（3）接完单根后，继续开泵钻水泥塞，重复步骤（1）、（2）。

（4）水泥塞钻完后，用干净修井液充分循环洗井2周以上，替出井内钻屑。

4、起出井内钻具

5、下入通井、刮削工具至设计深度，清除套管壁残留的水泥。

6、用压井液替出井内修井液（现场用清水，这个工序可省略。）

7、起出管柱，装好井口，进行下步施工作业。

注：使用过程中应注意的问题

（1）不得长时间悬空循环，不得压死循环。

（2）钻头遇卡时不得转动管柱，防止螺杆水帽倒扣，芯轴落井。

（3）井口应安装自封封井器，防止小件物品落井。

（4）上水池和回水沉淀池要分开使用，返出的洗井液应沉淀后方可使用。

（5）接单根前及完钻后应充分洗井，使井内无钻屑。

（6）钻进中泵压下降，排除地面因素之外，可能是钻具刺漏、旁通阀孔刺坏或螺杆壳体倒扣，应立即起钻。

（7）钻进中泵压突然升高，可能马达、传动轴卡死或钻头水眼堵，此时不能反洗井，应立即起钻。

六、注意事项

（一）质量注意事项：

1、下井工具符合设计要求，管柱组合清楚，并有记录和示意图。

2、管柱螺纹应密封，上扣扭矩符合要求。

3、钻塞前保证塞面数据准确，干净、无落物。

4、每钻进3～5m划眼一次。

5、钻进过程中应防止损伤套管。

6、使用螺杆钻具时，修井液必须清洁无金属杂质。

7、钻进时施加钻压不要太猛，一般控制在5～10kN。排量为500～600L/min。

8、处理好修井液，含砂量不得大于1%。

8、钻穿水泥塞或至设计深度后，用通井规通井至设计深度，清除井壁残留水泥，并用1.5倍井筒容积的干净修井液彻底洗井

9、起下钻具速度均匀、平稳。

（二）安全注意事项：

1、作业时井口有专人指挥，协调工作。

2、起下钻具时井口要有井控装置。

3、施工时装合格的拉力表或指钟表。

4、在钻水泥塞过程中，如果出现反转，应立即上提或减小钻压。

活塞杆课程设计总结篇（5）

活塞环是用于入活塞槽沟内部的金属环，活塞环分为两种：压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体；机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。本文主要对活塞环斜端面的磨床磨头进行设计。

1.设计要求

本课题是对活塞环斜端面磨床磨头进行设计，

（1）要求实现磨削进给运动，磨头旋转运动，磨削切削运动；

（2）要求运动精确、稳定，操作方便、快捷。

（3）快速进给速度0.2m/s；最大行程450mm；加减速时间0.15s。

2.磨床磨头设计

首先根据设计要求对磨头的总体方案进行设计，设计结果如图1所示。

动作简述：

三相异步电机通过楔形带传动带动主轴作旋转运动，砂轮固定在主轴末端，与轴为过盈配合，因此实现砂轮的旋转运动，整个装置固定在工作台上；直流电机通过联轴器带动丝杠运动，丝杠通过丝杠螺母将旋转运动转化为直线运动传递连接件，连接件带动整个工作台做直线运动，从而实现砂轮的进给运动。

接下来将从主轴电机，楔形带，主轴，步进电机，滚珠丝杆，轴承，联轴器，等方面对磨床磨头进行设计、计算、选型。

2.1主轴电机的选择

主轴电机主要是为磨头的旋转磨削运动提供动力，目前，我国高速磨头电机的最高转速可以达到50000r/min～60000 r/min，这种电机驱动的磨头的精度可以达到5um以内，本设计磨削精度不需要那么高，一般磨床磨头的转速足以。Y系列电动机效率高，节能，堵转转矩高、噪声低、振动小、运行安全可靠。本设计选择的电机型号为Y100L-2，额定功率P=3KW，转速2880r/min，电机相关参数如表一所示。

表一 Y100L-2电机相关参数

2.2 楔形带选择

电机的转速为2880r/min，为了能把转速更多的传递给主轴，采用传动比为1.03，根据楔形带选型相关公式进行计算，最后得出所选小带轮直径为150mm，大带轮直径为160mm，带速为22.6m/s，带的有效长度为1600mm，带轮中心距为566mm，每根楔形带所传递的功率为0.98KW，所需要的楔数为5。

楔形带传动使用一段时间之后，就会因带磨损变形出现一定程度的松弛，为了保证带传动正常进行，需要定期检查带的松弛程度，按情况选择合适的张紧装置。常见的张紧装置有定期张紧装置，自动张紧装置，张紧轮的张紧装置，本设计因为中心距不能调节，所以选用张紧轮的张紧装置。为了安全起见，楔形带传动装置应该用安全罩保护起来。

2.3 主轴的计算

根据以上电机的选型情况，对主轴相关参数进行计算。

式中 ：τT―扭转切应力，Mpa；

P―轴传递的功率，因为电机功率为3Kw，效率为82%，所以轴传递功率为2.46Kw；

n―轴的转速，r/min。

这是理论计算出来的轴的最小直径，实际使用中考虑到各种因素的影响，轴的直径一定比理论值大，本文中选取轴的直径为50mm。

2.4 步进电机的选择

步进电机是为滚珠丝杆提供动力，所以步进电机的选择至关重要，根据经验，选择EDSMT-2T110-040A型号，额定功率P=1.2Kw，额定转速n=30000r/min。

2.5滚珠丝杆的计算与选择

根据总体设计方案，设计要求和以上的计算结果计算滚珠丝杆的先关参数。

滚珠丝杆的导程：

式中：Ph―导程，mm；

Vmax―快速进给速度，m/min；

nmax―步进电机转速，r/min；

i―传动比。

根据机械设计手册滚珠丝杆相关公式进行计算，得到、最小螺纹底径d2m=4.7mm，预期额定动载荷Cam=1534N，根据Ph、d2m、Cam选择滚珠丝杆的型号为FF2004-3，D=20MM，Ph=4mm。

最后所选

2.6 轴承的选择

角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取15度接触角。所以本论文选用角接触球轴承，主轴和滚珠丝杆各用两对轴承来支撑，根据直径的不同，选择型号，主轴安装轴承轴颈为60，选择型号为7012C，内径为60，外径为95.滚珠丝杆轴端轴颈为17，选择型号为7203C，内径为17，外径为40。

2.7 联轴器的选择

联轴器所连接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对对中，而是存在着某种程度的相对位移，这就要求设计联轴器是，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。

根据联轴器对各种相对位移有无补偿能力，联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。

本设计选用的是挠性联轴器中的滑块联轴器。这种联轴器与十字滑块联轴器相似，只是两边半联轴器上的沟槽很宽，并把原来的中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块，且通常用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小，又具有弹性，故具有较高的极限转速。中间滑块也可用尼龙制成，并在配制时加入少量的石墨或二硫化钼，以便在使用时可以自行。这种联轴器结构简单，尺寸紧凑，适用于功率小、高转速而无剧烈冲击出。

3 小结

本文通过仔细研究，对活塞环斜端面全自动磨床磨头的总体方案进行了设计，然后又从主轴电机，楔形带，主轴，步进电机，滚珠丝杆，轴承，联轴器，等方面对磨床磨头进行设计、计算、选型。最终完成了整个磨床磨头的设计。

参考文献

[1] 令狐克均.高速轧辊磨床磨头的结构有限元分析及热特性研究[D].贵州大学，2015.

[2] 王言法.砂带磨床恒力磨削控制系统研究[D].重庆大学，2012.

[3] 程光杰.基于UG的砂带磨床模块化、参数化设计及基本模块库的创建[D].重庆大学，2012.

[4] 胡俊.平面二次包络蜗杆数控磨床磨头主轴箱的装配工艺设计[D].西华大学，2012.

活塞杆课程设计总结篇（6）

中图分类号:TP274+.2文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 09-0000-02

Computer-Aided Design in the Application of Hydraulic Circuit

Hao Pengliang

(Shengyang Oil&Gas Transportation Sub-Company,Shenyang110031,China)

Abstract:Along with calculator technical development,CAD (Computer Aided Design,CAD)gradually in engineering design has been widely used, and gradually replace the traditional manual design.SolidWorks software is the world's first Windows-based development of 3D CAD systems,it is powerful,easy to use in this paper,a hydraulic circuit system of Making Animation of CAI to introduce examples of modeling steps SolidWorks software,simulation and re ndering functions are used.

Keywords:Aid;Modeling;Three-dimensional;Simulation

在传统的设计中,有创造性的思维劳动,有综合的分析与判断,也有复杂的计算和精密的绘图等,工作量很大而且有很多重复性的繁琐劳动,要由设计者来完成所有环节的工作,设计效率很低。随着计算机技术的发展,计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)逐渐在工程设计中得到了广泛的应用,并逐步替代了传统的手工设计。SolidWorks软件是在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上,在Windows环境下实现的第一个机械CAD软件。SolidWorks软件为了完善其强大的功能,在内部设置了数个插件。如高级渲染软件PhotoWorks、特征识别软件FeatureWorks等。

一、液压回路的设计

顺序动作回路作为多执行元件控制回路的一种,其功用在于使几个执行元件严格按照预定顺序依次动作。通过控制因素,顺序回路可分为压力检测,位置检测,流量检测和时间设定四种。

其中,压力控制顺序动作回路 利用液压系统工作过程中的压力变化来 使执行元件按顺序先后动作. 使执行元件按顺序先后动作,是液压系统独具的控制特性,有很强的典型性。因此,我们在进行典型液压回路CAI制作时,选择压力控制顺序动作回路作为蓝本。

图1-1即为选定的压力控制顺序动作回路简图。其具体的工作过程是:当按下启动按钮,电磁铁1Y得电,左侧液压缸活塞开始前进。到右端点后,回路压力持续升高,压力继电器1K动作,使得电磁铁3Y得电,右侧液压缸活塞开始前进。按下返回按钮后,1Y和3Y失电,4Y得电,右侧液压缸首先退回到原位,之后回路压力升高,压力继电器2K动作,使2Y得电,左侧缸后退返回原位。

二、液压原件的选择

(一)液压缸的选择

根据CAI课件演示的基本原则和要求,并根据双作用式单杆活塞缸的基本构造,拟确定本设计实例中的液压缸组成元件有:缸底、法兰、Yx型密封圈、钢筒、活塞杆、O型密封圈、导向套、缸盖、防尘圈、活塞、螺栓、连接螺钉。

(二)液压缸主要尺寸确定

本次设计条件参数

F = 800 N

v = 100 mm/s

P = 210 bar = 22050 Pa

L = 300 mm

液压缸主要尺寸的确定

1.缸筒内径D,通过计算取D为220 mm。

2.活塞杆外径d。因为无法确定该液压缸的速度比λv,故根据活塞杆受力状况来确定活塞杆直径d。由经验公式,取d=0.5D,则d=107.5mm,取d为110mm。

3.缸筒长度s。缸筒长度L由最大工作行程长度L加上各种结构需要来确定,

即:s=L+B+A+C

其中,L为活塞的最大工作行程;B为活塞宽度,一般为(0.6-1.0)D;A为导向套滑动面长度,当D>80mm时,一般取(0.6-1.0)d;C为其他长度(隔套)。

导向套滑动面长度A=(0.6-1.0)d

故取:A=80mm

活塞宽度B = (0.6-1.0) D

故取:B=120 mm

选择液压缸缸筒长度:s=500 mm

4.最小导向长度H。根据经验,液压缸的最小导向长度H= =125mm

又因为导向长度H不够,所以需要在活塞杆上增加一个导向隔套K来增加H值。

隔套K的宽度C:C=H- (A+B)=25mm

(三)齿轮泵的选择

在本设计中,选用CB-B2.5型齿轮泵作为制作实例。

而根据实际需要和演示效果的考虑,确定本设计中制作的CB-B2.5齿轮泵的整体结构中,包括的零件有:弹簧挡圈、压盖、轴承、后盖、键、齿轮、泵体、前盖、螺钉、密封座、密封环、长轴、短轴和圆柱销,并包含卸荷沟。

(四)液压缸其它部分的设计

1.缸筒和缸盖的连接,选用常用在铸铁制缸筒上的法兰连接。

2.活塞与活塞杆的连接,选择螺母连接作为本例液压缸中活塞与活塞杆的连接形式。

3.密封装置。根据本例中的具体需求,选用O型圈密封的方式。

三、建模

根据上文的装配体分解结构,再把分解出的零件以三维建模的思路继续分解成具有相加减关系的各种特征,从而通过“草图绘制――特征建模”的方法制作各种零件。由于具体的建模步骤属于SolidWorks软件的基本操作过程,且较为简单,故在这里不做过多的描述。

唯一值得一提的是各种密封元件的建模方法。由于O型密封圈、Yx型密封圈等元件的外形特点不甚规则,因此利用普通的“拉伸”、“切除”方法难以制作出符合要求的实体。

为解决这一问题,我们首先应该分析出相应密封圈的截面形状,并在一参考平面A上精确绘制出截面的草图。然后在垂直于参考平面A建立的参考平面B上绘制一个通过截面草图的圆。最后可利用“扫描”功能,在建模模式下完成密封圈实体的制作。

活塞杆课程设计总结篇（7）

1 引言

近年来，随着汽车数量的大量增加，汽车尾气已经成为大气的主要污染源之一，如何降低汽车尾气排放量已成为世界各国竞相开发的首要课题。大量的研究和实验表明，汽油的品质对汽车的性能和排放有着重要影响，要减少大气污染，生产高清洁汽油，降低汽油中的硫含量是减少汽车尾气污染的关键措施。因此国内外都将降低车用汽油的硫含量作为汽油质量升级的一项主要指标。

目前国内外常用的汽油脱硫技术主要有选择性加氢脱硫和吸附脱硫两类。其中吸附脱硫技术在能耗、脱硫率、耗氢量、辛烷值损失等方面都具有明显的优势。汽油吸附脱硫S Zorb技术原为美国康菲石油公司开发。2007年中国石化整体收购了该项技术。该项技术基于吸附作用原理对汽油进行脱硫，通过吸附剂选择性的吸附含硫化物中的硫原子而达到脱硫的目的。与加氢脱硫技术相比，该技术具有脱硫率高、辛烷值损失小、能耗低的优点，整个生产过程中不产生硫化氢。

汽油脱硫的整个行业发展趋势是硫含量不大于10ppm、降低运行能耗、提高装置可靠性。

在国内，2007年中国石化整体收购S Zorb技术后，针对该技术可靠性不足等问题组织了十条龙科技攻关。经过系统地创新改进和首批七套装置的成功应用，于2011年底顺利完成中国石化十条龙攻关任务出龙，形成剂耗小、能耗低、辛烷值损失小、运行周期长、可靠性更高的新一代S Zorb技术。长岭120万吨/年装置创造了连续运行超过40个月的工业记录。在进一步改进与创新S Zorb工艺与工程技术的同时积极探索和实践标准化工程设计，实现了批量装置的快速建成投产，仅2013年投产装置达十套。调研和分析2012年以来各装置的运行情况表明，新一批装置的剂耗、能耗、辛烷值损失等指标更加先进，完全能够满足生产国五车用汽油时长周期稳定运行的要求，装置的建设成本和操作费用竞争力优势更佳。

到目前为止，国内投产的S Zorb装置达到20套，总加工能力达2520万吨/年。S Zorb装置已经成为中国石化汽油质量升级的主要技术手段。随着我国汽油质量升级步伐的不断加快，S Zorb技术将有更好的发展前景。

S Zorb装置再生器为流化床，正常通过再生空气实现器内的流化状态。部分装置因实际脱硫负荷远低于设计脱硫负荷，需要的再生空气量不足以保证再生器内的流化状态。同时，为保证再生器内的贫氧状态，通常补充氮气作为流化气体，导致装置氮气消耗量偏大。

针对以上问题，中国石化工程建设有限公司和沈阳远大压缩机股份有限公司共同研究，发现可以通过将再生烟气循环利用替代补充的氮气作为流化气体，减少氮气消耗。

因为S Zorb装置再生烟气温度高（190～210℃），流量小（500Nm3/h），且含SO2，用于实现再生烟气循环的压缩机就必须满足耐高温、腐蚀等条件。国内外目前还没有适用于上述工况的压缩机，所以研制耐高温、耐腐蚀的循环气压缩机对于降低S Zorb装置能耗和氮气消耗具有重要的作用。

2 与中国石化行业发展的关联度

S Zorb技术是中石化自主汽油吸附脱硫技术，通过本课题的开发实现再生烟气的循环利用，可以进一步完善S Zorb技术、降低操作费用，巩固S Zorb工艺的领先地位，解决部分装置因脱硫负荷低需补充氮气的问题，增强原料适应性，还可完善S Zorb技术，降低装置运行费用，巩固S Zorb工艺的领先地位。

3 项目创新性

利用耐高温、腐蚀的迷宫压缩机设备及可行的工艺流程，来实现再生烟气循环利用，停止补充氮气以降低运行成本。本课题研制的迷宫压缩机为高温、腐蚀环境，在国际上尚无设计、制造业绩。

S Zorb装置再生烟气循环利用，不仅能降低能耗，便于生产操作与产品质量控制，还有利于下游再生烟气处理装置的平稳运行。

4 技术目标

开发满足S Zorb工艺要求的再生烟气循环气迷宫压缩机以及相应的工艺流程，实现再生烟气的循环利用，整机使用寿命超过20年，主要易损件气阀寿命超过8000小时，主轴瓦和曲轴机械密封寿命超过24000小时。

5 技术内容和技术关键

5.1 技术内容

（1）开发S Zorb装置再生部分工艺流程，通过再生烟气循环迷宫压缩机在高温、腐蚀介质条件下稳定的运行，来实现再生烟气的循环利用，停止补充氮气以降低运行成本；

（2）开发适于输送高温、含SO2的S Zorb再生烟气的循环气迷宫压缩机以及相应的工艺流程；

（3）通过分析高温温度场，研究在高温缸体与常温曲轴箱连接处设置隔热腔，内通导热油来阻止缸体高温向曲轴箱传递的可行性。考察缸体、活塞和填料能否满足高温条件下密封可靠性、稳定性要求。

5.2 技术关键

（1）开发再生部分烟气循环利用工艺，为烟气循环压缩机提供可行的工艺要求；

（2）开发满足要求的高温烟气循环压缩机，与介质接触的摩擦副要满足在高温条件下无油条件的要求；缸体、活塞材料性能要满足在高温条件下的稳定性要求；活塞和填料要满足在高温条件下密封可靠性的要求；在气缸与曲轴箱之间的隔室持续通入常温氮气置换由填料泄漏出来的微量压缩介质，保证机组运行的安全性；

（3）管道的设计应充分考虑热变形，必须有相应的补偿方法，如采用U型弯的布管方式以及采用弹簧支架等，并应通过相应的分析及计算，以确保管线不至于产生较大的局部应力或振动。

6 技术方法、路线及其可行性分析

鉴于本课题研发的重要性及创新性，采取工艺创新带动设备创新、自主研发关键设备的攻关技术路线。

（1）对汽油吸附脱硫装置进行广泛调研，掌握烟气循环过程中的工艺需求，调研现有高温压缩机存在的问题，在研制过程中进行针对性的改进提高和完善。

结合迷宫压缩机特殊结构，制定出再生烟气循环气迷宫压缩机技术方案及可行性分析报告，并经专家进行论证，以期达到方案先进、结构合理、选材科学。

（2）应用先进的热动力计算程序和CAE绘图软件进行设计和分析。在制造过程中开展一系列试验研究，对材料、工艺、检验方法以及密封、变形、耐高温、腐蚀等方面的难点和技术关键开展攻关。

（3）从产品设计开始，建立全过程质量控制程序，保证研制产品高性能、高质量。压缩机进、出口设置卧式缓冲器，缓冲器与气缸连接的接管之间设置波纹管膨胀节，用以补偿热变形量，减少温差应力；采取必要的防松措施，如增加预紧力矩、使用防松垫圈（此垫圈具有自锁功能，保证紧固件在热变形时不会松动）、使用钢丝螺套等。压缩机中间隔室设置事故氮接口，并采用气动球阀控制，防止填料失效时大量高温介质漏入曲轴箱；压缩机活塞杆与十字头采用锥形结构配合，楔块连接。为减少活塞杆运动时的摆动量，活塞杆采用导向轴承作定位导向，保证活塞杆往复运行时精确对中。导向轴承上方设有刮油环，防止油向气缸窜流；活塞杆上设置挡油圈部件，保证压缩介质不被污染；为改善活塞杆所受热应力情况，活塞杆内通入机体内油冷却；压缩机填料函通油冷却，提高密封环使用寿命；活塞杆与活塞采用超级螺母进行连接，保证在活塞体及活塞杆受热膨胀后不会松动，安全可靠。

（4）产品总装后，进行工厂台架试车，保证机组满足工艺需求。

7 结语

本文首先对S Zorb再生烟气循环利用技术研究的迫切性及重要性进行了分析，然后具体提出研究的路线、研究的目标及对其可行性的分析。对国内同类S Zorb技术的研究具有指导意义，也能带动汽油的品质的升级，对汽车的性能和排放有着重要影响，减少大气污染，生产高清洁汽油。

参考文献：

[1]朱云霞，徐慧.S_Zorb技术的完善及发展.炼油技术与工程，2009，7-11.

[2]徐永昌，任建邦.汽油吸附脱硫烟气引入硫磺装置尾气处理单元运行总结.齐鲁石油化工，2011，1-5.

活塞杆课程设计总结篇（8）

（1）用废旧桌垫塑胶板（三合板、硬纸板亦可）剪制半径为0.5m扇状摆角标度盘，在盘面上刻画零度垂线和左、右分别5°、10°的标记线。取2109摩擦计附件长木板一块，在其一面顺长边方向画一条中线；在其下端前面用两个图钉钉住摆角标度盘，使盘面零度垂线与木板中线重合；在其上端适当位置的中线上钻一个6.5的孔（供穿挂木板用），要使标度盘下弧线距摆线悬点保持0.5m为宜。

（2）用2mm厚废有机玻璃条打孔、折制如图2所示的角形胶塞固定板，在水平面的大孔内由下而上塞入一个胶塞（链霉素注射液瓶的二号橡胶塞），将系好摆球的细线一头用小缝衣针牵引由下而上穿过胶塞中央位置（既固定牢固又能上下抽动）。

（3）取2507光具座附件中的金属插杆（6）一根，在有螺纹一端用M4螺母安装上悬着摆球的角形胶塞固定板；紧挨固定板套挂下端钉有标度盘的长木板；然后将金属插杆另一端水平夹在铁架台竖杆上部。这时，长木板既灵活下垂又不靠挨摆线。

（4）铁架台置实验桌边，让摆球自由下垂稳定后，仔细调整使摆线正视时，正好与标度盘中间的零度垂线重合。

2解决问题及优点

（1）固定了摆线悬点。按课本要求用铁夹把摆线上端往铁架台横杆上夹时，铁夹的两页铁片难以合拢夹线，只好用一页铁片与圆形横杆夹线。摆球左右摆动时，详细观察会发现：摆向铁夹一侧时悬点降低（摆线变短），摆向圆杆一侧时悬点升高（摆线变长）。而采用摆线穿过胶塞中心固定悬点的办法，较好地解决了摆线左右摆动时悬点高低变动的问题。

（2）以摆角标度盘的竖直平面作参照，可以保持单摆在竖直平面内振动。

（3）以摆角标度盘上的角度线为标准，能使单摆摆角控制在5°以内的很小范围内。

活塞杆课程设计总结篇（9）

中图分类号：S219.031 文献标识码：A 文章编号：

一、项目教学法的特点

所谓项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在教学活动中，教师按照工作过程将项目分解成几个模块，在具体模块中又划分成系列任务，并与相应的知识点关联，使学生通过任务驱动，以个人或小组工作方式，通过解决问题来领会知识的内涵和应用。由学生自己按照实际工作的完整程序，共同制定计划、共同或分工完成整个项目。

二、《汽车发动机结构与拆装认知模块》课程中项目教学法的设计

确定项目是项目教学法的基础，选取和确定一个好项目是教学成败的关键。项目教学法实现了以教师为中心到以学生为中心，以课本为中心到以项目为中心，尊重学生是知识建构过程的主体思想。根据上述原则，结合汽车维修企业具体维修工作，适当调整教学内容，将汽车发动机结构与拆装认知模块教学内容以工作任务的形式确立如下表教学项目。

三、《汽车发动机结构与拆装认知模块》课程项目教学法的实施

下面结合“4102发动机活塞连杆组的拆卸”的项目教学实践，谈谈项目教学法的具体实施过程。

1.确定任务

任务的选取要能吸引学生的兴趣，任务的内容最好使学生充分感觉到学有所用，现在的学生对于学习内容的选择有一定的功利性，当他们觉得这个知识很有用的时候就会激发起他们强烈的学习欲望，就能够起到事半功倍的效果。

2.制定计划

制定计划包括两个阶段，知识准备与任务安排。知识准备是学生在课前将本次任务所涉及到的知识内容进行预习，并能够查阅资料，整合资料，提高学生自主学习的能力。如4102发动机活塞连杆组的拆卸任务后，学生会在课前做好关于本任务的基础知识的预习工作，按照任务书的要求，首先将活塞连杆组的功用、标记、基本组成进行充分准备并填写在任务书中。其次查阅资料，将活塞连杆组拆卸的顺序、注意事项整理好，通过组内同学充分讨论和交流，取长补短，制定项目工作计划。

3.实施任务

对学习的项目按照项目指导书进行拆卸，并且在笔记本上记录零件的名称、使用工具、螺栓的大小、零件的位置、所属的系统，以及零件之间的相互连接关系，在拆卸时还要注意，拆卸之前标记的观察，工具的正确使用和摆放，零件的摆放，特别是相同的零件（活塞连杆组等）之间不能互换装配，在拆卸完毕后按照该项目零件的相互连接关系摆好进行认知，记录拆卸的注意事项。教师对该项目中存在的理论知识点对照的实物件进行讲解，同时也配合多媒体课件降低理论知识的难度，例如凸轮轴，首先通过多媒体课件演示凸轮轴的旋转，让学生在发动机上转动曲轴，观察凸轮轴的旋转方向，第二步通过凸轮轴的旋转方向判定各缸的进排凸轮，通过实物件凸轮轴直接判定，学生分组判定总结判定方法，第三步在第一第二步的基础上判定作功顺序，学生分组判定总结判定方法，从而降低理论知识点的难度掌握知识点。

4.完成项目任务书

完成项目任务书是学生总结实施任务的过程，通过该过程能够将学生在实施任务过程中所遇到的问题进行整理、修改、完成。学生整理好的项目任务书需要给指导教师进行检查，指导教师指出项目任务书的不足和缺陷，学生进行修改，最终完成项目任务书。此过程也是提高学生逻辑思维文字表达的能力。

5.总结评价

项目完成后的总结评价是必不可少的重要环节。首先，让学生表达、分享自己都学会了什么，总结项目教学活动对他们的意义。通过总结，使学生找到自己理论及操作技巧上的不足，以及在项目活动实施过程的最大收获与体会。然后，教师要在评价中指出项目活动存在的问题及解决的方法，要总结比较各组的特点，引导学生相互学习他人的长处，使学生的综合能力在总结中得到提高。

6. 项目考核

每个项目学完后进行考核，考核成绩包括理论成绩和实践成绩以及评价的成绩总和，每回考核由学生来完成，每个学生都有机会当考评人员，每组考试人员考试成绩超过90分的最高的人就是下个项目的考评人员，考评人员在给完成绩后签上自己的名字，以备教师抽查，一旦查处违纪现象，考评人员和考试人员该项目都不及格。

四、实施项目教学法的效果

通过项目教学法在《汽车发动机结构与拆装认知模块》课程教学中的应用实践，深刻体会到教师的作用不再是一部百科全书或一个供学生利用的资料库，而成为了一名向导和顾问。他帮助学生在独立研究的道路上迅速前进，引导学生如何在实践中发现新知识，掌握新内容。学生作为学习的主体，通过独立完成项目把理论与实践有机地结合起来，不仅提高了理论水平和实操技能，而且又在教师有目的地引导下，培养了合作、解决问题等综合能力。同时，教师在观察学生、帮助学生的过程中，开阔了视野，提高了专业水平。可以说，项目教学法是师生共同完成项目，共同取得进步的教学方法。

五、参考文献

活塞杆课程设计总结篇（10）

1、封装设备计量型式[1] [2]

计量装置是封装设备的关键部件，其作用是保证使待混合的单组份物料以精确的流量和比例输入到混合装置。计量装置应具有一定的计量精度，因为计量精度直接影响着混合组份的配比关系，从而影响着制品的质量，所以计量装置还要求具备较高的制造精度和流量调节精度。

常见的计量泵装置有三种型式：齿轮泵计量、螺杆泵计量、活塞泵计量，见图1。

齿轮泵是一种外啮合式容积计量泵，见图1a。一般是由电动机作为动力源，驱动主动轮带动从动轮一起旋转从而使液流被密封于两个齿轮之间的啮合间隙中，以相同于齿轮的速度流动。因此在理论上，齿轮每转动一圈的实际流量就由齿轮的啮合间隙来决定。

螺杆泵是一种内啮合密闭式容积计量泵，见图1b。一般是由电动机作为动力源带动螺杆旋转，在旋转过程中，螺杆和泵体一起形成一系列相隔180°的密封腔，挤压排送料液。在泵入口压力不变的条件下转速与流量成正比。

齿轮泵和螺杆泵计量均为连续式计量，实现了吸料与排料的同时进行。工作平稳，没有脉动或紊流，有自吸能力。需设流量监控装置，保证正确的出胶量。对胶体特性敏感，如胶体粘度大、胶中含研磨型填料或填料含量过大，将会使泵的转动部件受阻，填料会在泵中结块导致泵的堵塞。

活塞泵是一种往复式强制性容积计量泵，见图1c。一般是由气缸作为动力源，带动活塞往复式直线运动，做到吸入或挤出料液的间歇性运动。可通过改变活塞行程、活塞直径、活塞速度来调节流量和比例。对胶体粘度、温度和压力不敏感，在高速时有很好的一致性，可重复性高。对泵体内气体敏感，密封要求高。活塞泵可用于低粘度、高粘度物料的低、高压计量，但只能用于不连续的生产工艺。考虑本文产品的工作对象和工作特点，本设计采用活塞泵的计量方式。

2、计量泵密封技术的研究[3]

计量泵密封的好坏直接影响其工作精度，泄漏量超标会造成密封箱内积液多，锈蚀严重。影响了设备的正常运行，增加了维护工时和费用，降低了设备使用效率。

2.1密封泄漏原因分析

从填料密封的原理和结构来看，流体在密封腔内可泄漏的通道有三处，见图2：一是流体穿透纤维材料造成泄漏；二是在填料与填料箱体之间泄漏；三是在填料与运动轴表面之间泄漏。

为解决泄漏和使用周期的问题，对工艺条件和设备结构进行了分析。对活塞杆进行技术测量后，没有发现变形、椭圆和尺寸超差问题，且活塞杆表面无裂纹毛刺、斑点及沟槽等缺陷。可以确定产生泄漏的原因不在活塞杆本身，活塞计量泵原设计采用的密封是油浸石棉方型填料，虽具有耐热性、柔软性好、强度高的优点，但编结后表面粗糙、摩擦系数大、长时间使用后浸入的剂容易流失。因此，使用一段时间后，泄漏量便不断增加，调整压紧螺母和更换填料的工作也逐渐频繁。排除填料密封安装不当及活塞杆尺寸偏差原因外，认为造成泄漏的主要原因是：

（1）填料被介质穿透而出现泄漏。

（2）压紧螺母的预紧力对内外侧填料施加力不均匀造成介质泄漏。被压入填料箱内的填料，每道填料环的受力情况是不一样的，外侧填料受力最大，里侧填料受力最小，呈抛物线形，介质在填料与填料箱体之间泄漏、在填料与运动轴表面之间泄漏是主要原因。

2.2密封技术改进

为解决泄漏问题和提高计量泵的工作精度从密封填料结构和密封材质深入研究分析，决定采用V型聚四氟乙烯密封组环来取代方型填料，见图3。

V型圈采用外购的聚四氟乙烯（F4）棒料切削加工而成，为保证密封效果和柱塞的对中性，还加工了支撑环、压环。加工时考虑了F4材质的热胀冷缩的特性，以保证加工尺寸精度。安装时将密封环等套在杆上进行配研，使其接触点总面积达70%左右，松紧程度合适，手感较为明显。安装时注意V型圈的方向，即凹部朝向被密封的液体。先装支承环a，然后装2个V型密封环，最后装压环d，组环装配图，见图3e，以防止聚四氟乙烯的冷流性变化，同时可改善压紧力向后传递的能力。V型圈在压紧螺母的拧紧力作用下，预先张开，完成系统的初密封。安装时，预紧力大小十分重要，如果过大，摩擦力也会急剧增加，加快填料磨损。反之，预紧力小于介质压力时，又起不到密封作用。

聚四氟乙烯V型密封组环传递预紧力能力强，且不会被介质穿透，可增大内侧填料的径向力，改善预紧力，使每道环所受的预紧力相差很小，当大于介质的压力，即能阻止泄漏。解决了原石棉方型填料被介质穿透后出现泄漏和安装预紧力不均匀问题，并有效地提高填料密封的使用寿命和计量泵的工作精度。

3、计量泵单向阀的研究[3]

单向阀是计量系统中一个十分关键的部件，发挥着相当于“咽喉”的作用，其工作状态是否正常对计量系统工作精度及稳定性有着至关重要的影响。

3.1单向阀的结构和工作原理

单向阀是只允许液流沿管道一个方向通过，而反向被截止的阀类，有液控式和弹簧式，目前封装设备基本都是采用弹簧加载式单向阀，常见结构见图4。其中阀芯形状结构各不相同，常见的有：钢球、锥阀、带槽锥阀。

在计量系统中，A、B计量泵的下面各有一单向阀，两个单向阀的结构形式完全相同。当计量泵活塞在计量气缸带动下往下压时，两个单向阀同时打开，A、B料分别从两个计量泵压出；当计量活塞停止下压以及上提时，两个单向阀中的阀芯迅速、准确地同时回位，防止液料倒抽回流，从而保证每次从A、B计量泵压出的A、B料量恒定，确保计量配比精度。

3.2单向阀技术改进

计量泵的活塞直径D和单向阀阀芯密封直径d的比例关系是计量泵工作精度的一个重要参数。D/d过大，活塞的工作行程会使单向阀阀芯迅速升起过高，且活塞回程开始时阀芯不能及时下落，导致实际排出的液体流量Q小于理论应排出的液体流量Qt，产生计量误差；D/d过小，活塞的工作行程不能使单向阀阀芯迅速升起合适的高度，同样会产生计量误差。有关文献记载了通过相关实验数据分析得出计量泵工作精度最高的活塞直径D和单向阀阀芯密封直径d的最优比值为2.8，为单向阀结构尺寸的设计提供了理论依据。