刀具磨损状态检测方法的分析与验证

为监测机床刀具磨损程度,提出了一种基于小波包理论(WPD)、经验模态分解(EMD)以及支持向量机(SVM)等相结合的刀具故障诊断方法。通过小波包理论工具消除刀具的高频噪声信号,并对去噪后的信号进行模态分解、合成,计算出模态函数(IMF)和EMD分解信号的相关参数。将计算出的信号时域上的特征参数作为支持向量机(SVM)的输入特征向量,完成对刀具故障的检测。实验结果分析表明,该方法可以有效地判断刀具磨损程度,验证了方法的可行性。     

海底硬岩钻探的现状与前景分析

海底硬岩是世界大洋钻探实现“莫霍钻”目标必然钻遇的地层。世界大洋钻探实施的航次中已多次钻遇海底硬岩,不仅采获了岩心样品,也在钻进施工中发现了诸多问题。本文搜集了近年来世界大洋钻探实施的309、312、335、360和384等有关海底硬岩钻探航次的资料,在对航次情况简要介绍的基础上,重点阐述了目前海底硬岩钻探在钻头、井壁稳定以及取心工具等方面遇到的挑战以及采取的应对措施,并对今后海底硬岩钻探的发展进行了展望。     

保压取样钻具内岩心温压采集器的研制与应用

在绳索取心钻探过程中,井底温度与压力的实时测量,有助于改进取心工艺,提高岩心采取率;同时岩心在井底的原位测量数据对于了解岩心的物理特性有着重要意义,这一点在海域天然气水合物勘探中尤为明显。本文主要介绍了一种内置于保压取样钻具中的温压采集器的结构及其工作原理。该采集器采用干电池供电,单次工作时间>72 h,能够采集与存储整个取样过程中岩心管内的温度与压力参数,与电脑端连接后就能得到全部数据。通过搭载海洋地质十号钻探船,该采集器完成了一个回次的海试试验,得到了整个绳索取心钻进过程的温度与压力数据。经过分析,收集到的数据与实际取心工艺过程相符,数据平稳可靠。     

基于蒙特卡罗方法的机床主轴可靠性预测

针对机床主轴可靠性的预测,提出了一种基于蒙特卡罗模拟仿真的机床主轴可靠度求解方法。阐述蒙特卡罗理论并建立主轴可靠性预测模型,采集机床主轴输出端电机的电压和电流信号,计算出电机的输出功率,并画出功率的时域图,结合数理统计和概率论相关理论得到样本均值的置信区间和可信度。利用蒙特卡罗仿真产生符合抽样样本的总体分布的随机数,通过置信区间和功能函数计算出机床主轴可靠性的无偏估计,判断数控机床运行状态下主轴的可靠性。实验数据结果分析表明,该方法可以有效地判断机床主轴可靠性预测,验证了方法的可行性。     

高压气动减压阀在液压系统中的特性研究

液压系统中常使用减压阀控制出口压力,节流阀和调速阀控制出口流量,但常规减压阀最小可控压力通常在0.35 MPa以上,节流阀和调速阀最小可控流量在0.2 L/min以上,然而控制压力范围在0.1～0.35MPa、流量范围0.05～0.2 L/min的常规阀并不多见。以一种二通高压活塞式气动减压阀结构形式为研究基础,将其应用在液压系统中,作为0.05 L/min低流量稳定调速阀使用。通过结构形式分析,建立活塞式气动阀数学模型,并利用AMESim软件搭建仿真模型,对其关键结构参数在液压系统中调速特性的影响进行研究。同时对比气体与液体介质,对此类阀流量压力等特性的影响。可指导此结构形式阀在液压系统应用研制。     

天然气水合物岩心保压转移与测试系统研发现状分析

通过钻探取心获取原位天然气水合物储层岩心,并进行保压转移与测试,获取岩心物理、化学及力学性质等方面的参数,是开展海域天然气水合物勘查工作的关键技术方法之一。本文对国内外天然气水合物岩心保压转移系统的相关资料进行了汇总,从工作原理、结构特点和试验应用等方面进行了全面总结,系统梳理了天然气水合物保压转移与测试系统的研发现状,从兼容性、关键参数等多个方面对比了国内外典型岩心保压转移与测试系统,并针对国内天然气水合物保压转移系统的研发提出了建议。     

液压卷扬系统失速故障的仿真研究

针对旋挖钻机卷扬系统发生多次失速故障,从现场反馈和卷扬系统液压原理入手,分析故障产生原因,利用卷扬系统的数学模型进行理论分析,并通过AMESim软件建立液压卷扬系统仿真模型验证理论分析,得出诱发失速的关键因素和参数。理论分析和仿真验证显示,卷扬负载急剧变化及马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭和下放侧补油不足都将引发卷扬系统失速,主阀稳态液动力是导致液压马达提升侧单向溢流安全阀开启后无法关闭的根本原因。根据仿真分析结果,液压马达提升侧单向溢流安全阀开启压力应大于该侧最大稳定压力的1.9倍。该研究为液压卷扬系统优化设计和故障诊断提供依据。     

集成温度传感器的有源电子标签设计

针对矿井下环境温度在线检测的要求,设计了一种集成了有源RFID射频识别芯片与温度传感器的在线温度检测装置,简要论述了该有源电子标签的硬件结构和软件设计.该装置能够定时采集并无线传输井下工作面的温度值.测试结果表明,该装置携带方便、工作稳定可靠.     

深海无缆海底基盘井口夹持系统的研制与应用

在深海勘察取样作业时,由于海流作用会引起钻杆摆动或上下运动,这是导致取得样品失真的原因之一。海底基盘可在勘察作业过程中,对钻杆进行夹持稳定,以保障作业的质量,是提高勘察作业水平的核心装备之一。根据海洋石油708船的结构尺寸与勘察作业需求,研制了一套无缆海底基盘。目前该无缆基盘在我国南海及东海海域从事勘察作业服务,累计服务时间超过30个月,有力支撑了我国海洋地质调查工作。本文对该无缆基盘的工作参数及原理、水下液压系统以及通信与控制系统进行了介绍,重点对大容量深水电池的研制进行了分析。该电池能够保证无缆基盘的作业时间达到70 h,提高了勘察作业效率,可为今后相关海洋装备的研发提供基础。