DH型转阀钻井冲击器结构性能参数优化研究

为了研究旋冲钻井中双液驱动DH型转阀钻井冲击器的冲击运动规律,优化其性能参数,通过分析其在冲程阶段和回程阶段的受力情况,采用有限差分法,建立转阀活塞运动数学模型,利用MATLAB软件编译仿真电算程序,对转阀活塞的动力学过程进行仿真电算,得出DH型转阀钻井冲击器的最优冲击性能参数。同时研究冲击器上下腔面积差、油压系统流量及压降对DH型转阀钻井冲击器冲击性能的影响,并设计关于冲击功、冲击频率和冲击功率的正交分析试验,利用Design-Expert软件对计算结果进行优化,以更好地提高冲击器的工作性能。研究结果表明：活塞杆直径和压降对冲击器工作性能的影响较为突出,流量对冲击器工作性能的影响较小。经优化,冲击功提高21.88%,冲击频率提高12.9%,冲击功率提高37.6%。相关研究对液动冲击器设计及应用具有一定的指导意义。     

新型液压冲击器气液作功分配比研究

分析了液压冲击器的工作原理,得出气液联合作功型液压冲击器结构合理,冲击活塞使用寿命长,系统效率高的结论.研究了新型液压冲击器在冲击过程中密闭氮气与高压油作功的分配比问题,经理论分析计算与仿真优化,得出了气液作功的最优分配比φ为0.3～0.5时,它能使冲击器的性能最优,系统工作效率高.这些理论结果通过实验得到了验证.     

基于AMESim的液压凿岩机冲击机构动态仿真

通过对液压凿岩机的结构与工作机理的分析,运用AMESim软件建立其冲击机构的动力学模型,仿真得出其活塞和换向阀芯的位移及活塞前后腔压力变化等特性曲线。仿真分析表明,仿真模型工作状态与凿岩机实际运行情况相符,为液压凿岩机的设计研究提供了新的依据和手段。     

煤矿硬岩钻进高压水锤设计及仿真分析

介绍了一种适合在煤矿硬岩进行直孔钻进的高压水锤,详细分析了其工作原理,利用AMESim软件建立了水锤冲击机构模型,结合实际综合考虑了各种参数的设置,进行了仿真分析。通过仿真,得出了冲击活塞和配流阀的位移、速度、冲击活塞前后腔体流量、压力等特性曲线。研究结果为高压水锤结构参数优化设计与冲击特性研究提供了理论依据。     

基于功率键合原理的孔底水压冲击器建模与仿真

对孔底水压冲击器结构和冲击系统运动过程进行了阐述,基于功率键合图理论描述了冲击系统的能量分配、传递、消耗和贮存状态,建立了冲击系统状态方程组,构建了冲击系统试验仿真模型,获得了活塞和配流阀阀芯的位移、速度、加速度等动态特性曲线。仿真值与计算值接近,验证了模型的正确性。论文研究方法与结果对孔底水压冲击器结构设计与优化提供了重要的理论依据。     

新产品简介

阿特拉斯柯普科公司增添了潜孔冲击器产品系列阿特拉斯柯普科公司以前不生产直径大于152毫米的潜孔冲击器.现在推出了 COP8、10和11型新一代重型潜孔冲击器。这几种冲击器可钻凿直径为85～445毫米的钻孔。新一代 COP 系列冲击器是高效率的无阀冲击器,可用25巴的风压操作。由于没有设计内缸衬,故其活塞面积较大。重型活塞与大活塞面积相结合意味着冲击器的冲击能较大,     

煤矿硬岩钻进高压水锤冲击系统动态特性研究

为获得高压水锤冲击系统动态特性曲线,对高压水锤结构和冲击系统运动过程进行了详细分析。根据功率键合理论,构建了基于AMESim的冲击系统试验仿真模型,获得了活塞和配流阀阀芯的位移、速度、加速度等动态特性曲线。同时以冲击压力、冲击流量、活塞质量为因变量,分别对冲击末速度、冲击频率、冲击能等冲击性能参数的影响规律进行研究。研究结果表明:冲击性能参数随冲击压力呈线性关系增加;冲击性能参数随冲击流量增加而增加,趋势为先快后缓慢;活塞质量在很大程度上对冲击性能参数的输出能力起到决定性作用。     

改善冲击应力波形 提高冲击器活塞的寿命

冲击应力波形不仅决定了岩石破碎效果,而且影响到钻具使用寿命。本文根据J—10O潜孔冲击器的研究,介绍了改善冲击应力波形、提高冲击器活塞寿命的方法和经验。     

基于Matlab语言的射流式冲击器冲击系统仿真计算

应用Matlab语言及其主要工具Simulink对射流式冲击系统进行仿真计算,通过计算表明回程阶段补流孔对提高冲击器频率作用很大,蓄能弹簧对活塞冲程作用很大。     

气液联合冲击器参数优化设计

分析了液压冲击器冲击机构的控制形式,得出气液联合冲击器采用后腔控制式的结构比较合理。经理论分析与计算表明，在多档冲击器的某一档上确定的最优抽象设计变量α，在其它各档上也同样适合。以此为基础得出了冲击活塞系统的基本参数设计计算公式，并以液压冲击器供油峰值流量最小为优化设计目标，进行了优化设计，求得了抽象设计变量最优值αu。     

采煤机液压系统设计及仿真

针对采煤机液压系统工作环境严苛、动作复杂及控制要求较高等问题,以某型采煤机液压系统为研究对象,对采煤机液压系统进行设计,运用LMS imagine.Lab AMESim对采煤机液压马达、斜轴式轴向柱塞双向变量泵2个最主要液压元器件的流量和压力特性进行仿真分析。仿真结果表明:采煤机液压马达、斜轴式轴向柱塞双向变量泵的流量和压力均呈现在某一固定值的上下波动变化趋势;由于采煤机工况复杂,采煤机液压马达、斜轴式轴向柱塞双向变量泵的流量和压力波动较大;该研究为采煤机液压系统设计、可靠性及控制精度提升提供理论依据。     

基于AMESim的液压柱塞泵的数字建模与流量脉动分析

利用AMESim仿真软件对恒压力轴向柱塞泵进行了建模与仿真。建立了轴向柱塞泵的运动方程、流量方程和仿真模型,在柱塞腔内设计了蓄能器,着重对在柱塞腔内有蓄能器和无蓄能器两种模型进行了相应的仿真对比分析。结果表明在柱塞腔内增设蓄能器后,流量脉动得到降低。     

基于AMESim的煤矿液压支架液压系统仿真

针对煤矿液压支架承载能力大、可靠性强、疲劳寿命长等高要求,以某型煤矿液压支架为研究对象,对煤矿液压支架液压系统进行分析,运用液压仿真软件AMESim对煤矿液压支架液压系统中的立柱液压缸、推杆液压缸的油液压力、活塞杆作用力等特性进行数值仿真。仿真结果表明:立柱液压缸为阶梯工况,推杆液压缸为单一工况;在不同工况下立柱液压缸、推杆液压缸的油液压力、活塞杆作用力均呈现为开始波动较大、然后波动逐渐减小、最后稳定在某一固定值的变化趋势。该研究为煤矿液压支架液压系统优化设置、可靠性提升及精确控制等方面提供理论依据。     

物探冲击器与钻头和岩石相互作用仿真研究

冲旋钻井技术已广泛应用于矿藏、油气等资源的勘探开发领域,但仍存在钻具损坏严重、能量传递效率低等不足。冲击器的能量传递和破岩效率是冲旋钻井技术的关键参数之一。结合冲旋钻井技术的实际应用情况,阐述了计算假设、三维模型的建立、材料属性及单元类型、划分网格、定义接触、施加载荷等问题,建立了物探冲击器与钻头和岩石相互作用的有限元模型并进行了计算仿真。得到了活塞撞击钻头的能量传递效率;钻头在单次冲击旋转作用下,破碎岩石的深度为6.4 mm;冲击器活塞在运动过程中存在径向速度与位移,危害非常大,应尽量减小或消除。为研究冲击器与钻头和岩石的能量传递关系、钻井工艺参数和钻具结构的优化奠定了理论基础。     

CY柱塞泵流量控制特性仿真研究

为满足普通常规液压系统的要求,丰富CY柱塞泵的应用范围,提高其市场竞争力,在不考虑流量随负载需要自动调整的条件下,提出一种新型的电液比例柱塞泵,靠外控油压来控制变量机构,并利用输入比例电磁铁的电流大小来改变泵的流量,实现输入电流与泵的流量成比例关系。利用AMESim建立仿真模型,探讨转速、负载、电磁铁输入电流、外控流量对泵出口流量的影响。     

大流量快动控制阀先导阀的设计与仿真

在分析大流量快动控制阀先导阀工作原理的基础上,建立了先导阀的数学模型,并利用AMESim进行动态仿真,分析了先导阀的流量特性和变参对先导阀分合闸的影响,为先导阀的结构优化提供理论依据,对控制阀的研制具有指导意义。     

提升机过卷液压缓冲系统优化设计与仿真研究

针对过卷液压缸缓冲吸收提升箕斗过卷冲击所产生的压力波动问题，通过增加节流阀，接通过卷液压缸有杆腔和无杆腔，对提升机过卷液压缓冲系统进行了优化设计，对优化后的提升机过卷液压缓冲系统工作原理开展了研究，利用AMESIM对过卷液压缓冲系统仿真模型进行了搭建，对比分析了优化前后过卷液压缸有杆腔压力、箕斗位移、箕斗速度的动态性能曲线，仿真研究了节流阀通径对过卷液压缓冲系统的影响规律，研究结果表明：优化后的提升机过卷液压缓冲系统缓冲性能得到提升，节流阀能吸收过卷液压缸有杆腔压力波动，节流阀通径对过卷液压缸活塞复位具有较大影响，当通径为9mm时，过卷液压缓冲系统性能较好，过卷装置动力学特性较好。     

双面回油型液压凿岩机空穴及气蚀机理

具有双面回油型冲击机构的液压凿岩机,其能量利用率高,但活塞回程制动阶段的前腔负压常常造成活塞和前导向套的严重气蚀,影响了凿岩机的正常使用。阐明了双面回油型冲击机构的工作原理,考虑油液压缩、油液泄漏和活塞的撞击回弹等因素,建立了冲击机构的数学模型,并进行数值仿真。通过凿岩机机理实验,测试了活塞前、后腔压力和冲击频率,得到了活塞的冲程末速度。比较实验与仿真结果,验证数学模型的正确性。在此基础上,通过仿真获得了阀芯与活塞的位移曲线和速度曲线,确定了阀芯开始换向、经历负开口区间以及换向完成的准确时间点。给出了活塞前、后腔和左、右阀腔的压力变化规律,揭示了前腔空穴的产生机理。为此设计并加装了回油蓄能器,分析了不同的充气压力对前腔空穴的影响。仿真结果表明,回油蓄能器能够在一定程度上改善前腔负压问题,且在0 MPa的充气压力下,效果最佳,负压的持续时间将减半。     

先导式溢流阀的动态特性研究

在分析了先导式溢流阀结构原理的基础上,利用AMESim软件搭建溢流阀模型进行动态特性仿真,分析了阀的结构参数对其动态特性的影响,其结论和方法对先导式溢流阀的设计具有一定的参考意义。