绳索取心钻杆外螺纹位置公差的检测

螺纹粘结式绳索取心钻杆,在管体两端都加工圆锥外螺纹,再用粘结剂粘结钻杆公接头和母接头,钻杆管材是正火状态,所以它的机械强度比经调质处理     

钻铤螺纹加工工艺的研究

针对钻铤接头螺纹的抗粘扣性和预防螺纹粘扣问题,展开对钻铤材料的硬度和钻铤锥螺纹加工工艺的研究。首先,为保证钻杆接头强度与硬度的对应性,确定钻杆接头的最低检验硬度为HB295,然后制定标准锥螺纹加工尺寸图纸,最后从工件的装夹、螺纹刀杆的校正、加工工艺的重新制定进行了研究。通过对井场试验结果及使用情况分析,所有的新加工钻铤没有发生过粘扣现象。实践表明,重新制定的加工工艺有效避免了粘扣现象的发生。该研究具有一定的工程实际应用价值。     

煤矿钻机自动上下钻杆装置研制与应用

常规煤矿钻机在井下钻孔施工过程中,钻杆的装卸由人工完成。要实现钻杆装卸的自动化,首先需要研制钻杆储存及钻杆输送机构,其次要有钻杆拧卸配套机构。研制的自动装卸钻杆装置可以实现钻杆储存、输送等功能;自动拧卸钻杆装置主要用来加接钻杆,即自动松开、拧紧钻杆之间的螺纹联接,并能有效地保护钻杆螺纹,通过2种装置的配合便可实现钻机的自动上下钻杆功能。     

牙轮钻机钻杆螺纹连接结构的改进

大冶铁矿有KY—310和45—R两种型号的牙轮钻机,分别备有φ219mm和φ273mm两种规格的钻杆,每根钻杆长9m,由上接头、钢管(φ219、φ273×25×8000mm)和下接头组成,它们之间是用螺纹连接,扭紧后再将螺纹连接端面焊死(图1),图1为改进前的结构。这种钻杆在钻孔中,常常发生脱焊和断裂。修复方法是用气割枪将焊缝吹掉和割去钢管的螺纹部分,然后重新加工螺纹,再焊上、下接头。一次断杆影响生产再加修理费要损失1万多元,而且钢管有8m长,运输修复都很不方便。现作了如下改进。     

应用机器视觉技术测量单晶铜线材的直径

单晶铜线材主要是采用拉模拉丝方式生产,很难在生产现场实时测量其直径.本文介绍了基于一种机器视觉技术设备来检测单晶铜线材直径的方法,其直径由尺寸的像素数和尺寸与像素数之间的转换关系确定,实现了对单晶铜线材直径的非接触测量.     

应用机器视觉技术测量单晶铜线材的直径

单晶铜线材主要是采用拉模拉丝方式生产。很难在生产现场实时测量其直径．本文介绍了基于一种机器视觉技术设备来检测单晶铜线材直径的方法。其直径由尺寸的像素数和尺寸与像素数之间的转换关系确定，实现了对单晶铜线材直径的非接触测量．     

摩擦系数对钻杆锥螺纹接头连接性能的影响

研究钻杆锥螺纹接头结构在施加载荷后的受力特点及变形情况,推导出了锥螺纹预紧力随螺纹端面摩擦系数与螺旋副之间摩擦系数变化关系式。建立了螺纹机构的接触有限元分析模型,分析了在多组摩擦系数影响下的连接螺纹最大等效应力变化;并找出了连接螺纹最大等效应力随摩擦系数的变化规律。结果表明,螺纹在受载时的最大等效应力对摩擦系数的变化相当敏感,从而为钻杆螺纹的合理设计和加工工艺提供了依据。     

断留在钻孔中的冲击器回收方法

1.动机该矿的冲击式潜孔钻机是三根钻杆接起来打18m 深的钻孔;钻杆变形严重,由于钻头的冲击,经常使钻杆产生裂纹、破裂,特别是从钻杆螺纹部位断裂,使冲击器和钻杆的接头部分断裂,从而使冲击器留在孔中;研究了这种情况下留在孔中冲击器的回收方法。2.内容将右图所示那样的钻杆状的机件拧到孔内待提出的冲击器的风孔中进行回收;在现场将该机件焊接到钻杆上,并对螺纹部分进行堆焊加工。     

旋风铣丝器的试制和使用情况

1978年新疆地矿局第六地质大队钻探工程由大口径钻进改为小口径金刚石钻进，使用的φ50mm钻杆由外丝英制尖扣改为内丝公制方扣，钻杆各种接头螺纹也同时改型。改型后的螺距大（8mm），丝底深（1.5mm），加工工艺要求高。队修配间开始加工用手工操作，不但劳动强度大，生产效率低，而且螺纹质量也不能保证。1979年，队修配间设计制作了旋风铣丝器，使加工一个螺纹接头由过去的20min缩短为5min左右，不但提高了工效，减轻劳动强度，还保证了产品质量。     

大通孔附壁式多通道穿线钻杆的结构设计与制造工艺研究

开发了一种大通孔附壁式多通道穿线钻杆,可增大钻杆的过流面积,降低钻井液循环压降,提高排渣能力。对试制的钻杆进行试验,钻杆接头螺纹抗扭性能55 000 Nm;单根钻杆通缆装置电阻0.08Ω,通缆装置与钻杆外壁的绝缘电阻15 MΩ。新型通缆装置结构合理,加工工艺可行,可实现大孔径顶板高位定向钻孔和信号高速、稳定传输。     

煤矿用外平钻杆加工质量控制点的探究

针对煤矿用外平钻杆出现的质量问题,从加工工艺流程的角度深入探究了钻杆常见的破坏形式和原因,包括杆体断裂、接头螺纹断裂以及焊缝处断裂等。提出了外平钻杆加工过程中的质量控制点,并进行了详细的探讨。这对钻杆的生产和检验控制具有重要的指导意义。     

组装工艺对铝合金钻杆性能的影响及自动化组装装置研制

为了满足日益增长的深部钻探对钻杆的性能要求,需要研制可以适应极端工况的轻质高强度钻杆。铝合金钻杆具有密度小、比强度高、耐腐蚀性强等优点,但耐磨性和螺纹强度不足。在实际使用过程中,铝合金钻杆需配合钢接头一起使用,主要由钢接头承受拧卸力。目前国内外的铝合金钻杆组装技术主要有预扭矩法、热组装技术和冷组装技术。热组装技术在实际应用中表现出更适合深孔钻井铝合金钻杆的特性,但组装过程中的高温会降低铝合金杆体螺纹部位的强度。本文对铝合金钻杆杆体与钢接头热组装过程中的实际温度进行了测量试验,试验结果表明外冷却可以避免铝合金钻杆杆体螺纹部位较长时间处于较高温度,而内冷却可以使螺纹部位的最高温度降低25℃左右。对螺纹连接部位做轴向拉伸有限元分析,通过公式拟合得出螺纹根部最大应力与轴向拉力之间的关系,公式计算表明热组装过程中存在的高温会使铝合金钻杆最大轴向拉力下降约65 kN。由试验与模拟结果可见内外冷却机构对于热组装装置的重要性,作者结合前期工作,介绍一套全尺寸铝合金钻杆杆体和钢接头自动化过盈热组装装置的研制。     

输送带运输物料双视点测量方法研究

为了提升带式输送机输送物料流量测量的准确性,提出一种线光源辅助工业CCD相机的物料截面立体视觉测量方法;基于非接触视觉检测理论,通过研究瞬时截面面积的优化算法,利用同一测量面中上、下两视点的相机采集到的图像中激光线的轮廓特征,计算物料流的瞬时横截面积,实现输送带输送物料流量的测量。测试结果表明,测量准确率为96%以上。     

史密斯钻具工业公司的大孔径钻具

史密斯钻具工业公司的大直径钻孔装置的钻杆,包括一组套装在中心管上经过加工的铸铁配重块。钻杆中心管的下端有一个带法兰的支座,上端有一个带螺纹的接头,钻头和导向器都装在带法兰的支座上,在配重块最上端的下面装有一个类似的导向器,其结构特点是能够更换钻杆上的任何一个配重块,也能在钻杆支承座的下面提供安装钻头的法兰。通过增加调整垫和更换轴承支座的方法,使导向器适用的孔径范围更宽。导向器本体具有五种不同的规格,适用于26″到188″的大孔径钻进。     

ZYWL-3200SY煤矿用全自动钻机的研制与应用

针对目前煤矿井下钻孔设备效率低、施工人员劳动强度大、人工操作频繁、安全隐患大等情况,研制了一套能够自动施钻、自动上下钻杆、自动防卡钻的劳动强度小、操作安全的ZYWL-3200SY煤矿用全自动钻机。全自动钻机由自动上下钻杆系统、动力头、对顶双加持器、提升调斜机构等组成。经现场工业试验表明,该自动钻机能实现一键全自动施工,工作稳定可靠,尤其适合应用于高危作业环境下的钻孔施工。     

φ73/63.5 mm高压密封高抗扭宽翼片螺旋钻杆设计与应用

针对松软突出煤层瓦斯抽采钻孔施工特点,通过理论分析和试验,设计了Φ73/63.5 mm高压密封高抗扭宽翼片螺旋钻杆。为了解决钻孔施工时钻杆公接头易断裂的问题,设计了应力释放槽及"双顶"接头结构,有效提高了钻杆的抗扭能力。针对随钻水力冲孔施工工艺要求,设计了密封槽结构,可使钻杆密封压力达到35 MPa以上。为了实现钻杆的批量化生产,制定了钻杆翼片自动焊接制造工艺。钻杆静扭试验及打压试验表明,该钻杆抗扭能力满足ZDY3200型钻机的匹配要求,密封能力可达到随钻水力冲孔施工要求。现场应用表明,该钻杆使用效果良好。     

冷组装铝合金钻杆螺纹副力学性能测试及失效分析

与传统的钢制钻杆相比,铝合金钻杆具有密度小、比强度高、无磁等优点,因此在深井与超深井钻井作业中具有较大优势。在实际使用中,铝合金钻杆两端需要通过钢接头之间的螺纹来实现拧卸钻杆,而铝合金杆体与钢接头还需要过盈装配以实现紧固连接。以液氮为冷源,对50 mm的7075铝合金钻杆管体与钢接头进行了"冷组装"过盈装配,铝合金管体与钢接头之间的过盈量分别为0.10、0.15、0.20 mm。对组装后两端带钢接头的铝合金钻杆分别进行了拉伸和扭转试验,评价了铝合金管体与钢接头连接的可靠性,对断裂试样的断口进行了宏观与微观分析,阐述了其断裂机理。结果表明,采用"冷组装"方式可以实现铝合金管体与钢接头的过盈装配,其中过盈量为0.15 mm时,带钢接头的铝合金钻杆综合性能较优,可以承受较大的抗拉强度极限和抗扭极限,其断裂方式为脆性断裂。     

螺纹联接防松装置的商讨

防松是机器设备一个不可忽视的问题,尤其在矿山机器、航空工业中显得更为重要。本文从螺纹联接产生松脱现象的原因着手,进而提出防松措施。螺纹联接是利用螺纹另件构成的可拆联接,由于螺纹的升角一般为1.5°～3.5°(小于当量摩擦角ρ),联接具有自锁性,再加上螺纹联接支承面上的摩擦力矩的存在,从理论上来说,没有防松螺母的力矩存在的情况下,这种并螺纹联接旋紧后就永不自动松开。但实际情非如此,只有在静载荷下,联接不会自动松况     

GD-25C型爆破孔钻机钻杆车削夹具

我矿是露天煤矿,目前在煤炭采掘生产中采用美国加登纳一丹佛公司生产的GD-25C型爆破孔钻机。该钻机所用的钻杆是无缝钢管和两端接头焊接而成的组合体。每根钻杆长7.6m,此钻杆接头是个易损坏的零件,并且加工比较困难。因此,为了解决钻杆螺纹的加工问题,我们专门设计了一种采用C630型车床车削的夹具。 1 夹具结构 夹具如图1所示。该夹具利用夹具体2上1:10的锥度,与夹爪部分相配合,实现对工件的精确定位。在C630型车床上用三爪卡盘装夹夹具体前端圆柱体部分,圆柱体表面上铣了夹角为120°的三个铣平面,与三爪卡盘的三爪相配合,铣面的作用是车削工件时防滑、增大扭矩。夹紧螺栓1从车床主轴箱前端孔内用专用工具调整。拧紧夹紧螺栓1,使夹角为120°的三个夹     

电缆湿接头在小口径定向孔中的应用

小口径地质勘探不断向深部发展,受地层条件、孔内事故和孔斜要求等因素影响,很多钻孔需要定向钻进施工。而小口径钻孔一般采用50、60 mm钻具无法满足随钻仪器的下入要求。通过技术攻关及数次现场试验和改进,研制成功了一套小直径电缆湿接头,较好地解决了小通孔钻杆随钻受控定向钻进的关键技术及难点。具体方案为:把测量探管和传输电缆分开,定向测量探管事先与钻具连接,随钻具下放到预定深度,电缆连接信号上接头由钻杆内腔下入,与探管顶部的信号下接头在钻井液中实现电气连接和信号传输,完成定向作业。该方法在国投新集杨村煤矿DF33断层地面探测及注浆工程和莲塘李井田煤炭勘探中进行了试验并成功应用。具有一定的推广应用价值。