砾石钻具内钻头的结构及强度分析

通过分析砾石钻具内钻头的结构,以确定该钻具在松散地层、卵砾石地层地震勘探高效成孔速度要求下使用的可行性.针对受力复杂的内钻头,利用有限元理论,采用ANSYS工程软件对其进行强度分析,并提出了改善其疲劳强度不足的方法.     

空气锤钻头本体与钻齿的过盈数值分析

正空气钻井技术用于解决提高机械钻速和复杂硬质地层条件下的井漏等重大的钻井难题。但是,钻井过程中也暴露出许多技术难题,其中钻具损坏问题相当突出。空气锤钻头的失效方式主要以断齿、磨齿、掉齿、本体缩径和钻头断脱等为主,掉齿造成钻头过早地失效,严重降低了钻头破岩效率。钻     

北方股份NR2203型旋挖钻机

北方股份NR22O3型旋挖钻机是一种 多功能、高效率的灌注桩成孔设备。该产 品适用于各种地质条件,可采用短螺旋钻 头、岩石钻头和筒形钻头等钻具,对粘 土、沙土、砾石、卵石和强风化岩等地层 完成大直径桩孔的成孔作业。 动力系统发动机选用美国康明斯 QSLg电喷发动机,通过采用涡轮增压、 空空中冷、进气预热和优化的进气系统等 先进的设计,发动机具有优异的高海拔适 应性,为钻机提供强劲、可靠的动力源, 能适应我国西部环境的要求,保证钻机功 能的正常发挥。直喷式燃烧室和电控喷油 使喷油量精确,大大降低油耗,降低了营 运成本…     

自适应PDC钻头研制

传统固定式PDC钻头在一次性钻穿不同岩性地层时，会出现扭转振动、跳钻、黏滑等问题，导致钻头磨损严重，甚至崩齿，影响钻头使用寿命，降低钻井速度。为此，研制一种在钻井过程中可自主调节切削深度的PDC钻头，从其结构特点、工作原理、技术参数选取等方面进行了详细阐述，并通过CAD三维仿真软件对自适应PDC钻头进行力学性能分析，评价其结构合理性和方案可行性。分析结果表明：PDC钻头刀翼采用独立悬挂模式，利用活塞原理使钻头刀翼根据地层变化进行轴向运动来避免钻头振动、黏滑的结构是合理可靠的，满足现场应用条件。自适应PDC钻头研制推动了钻井智能化发展，为解决钻头使用寿命短、钻井效率低问题提供了新的思路和方法。     

考虑钻头-岩石非线性相互作用的钻柱动力学研究

钻头作为底部钻具组合的重要组成部分,直接与岩石接触,其动态特性对底部钻具组合有重要影响。提出了聚晶金刚石钻头（PDC钻头）与岩石的非线性相互作用模型,采用PDC钻头动态特性作为钻柱动态模型的边界条件。为了更真实地模拟钻柱动力学,基于哈密顿原理,采用梁有限元法建立了钻柱动力学模型,通过广义-α法求解,并分析了PDC钻头的动态特性。研究结果表明：轴向振动是钻头最剧烈的振动形式,而当轴向振动传递到钻柱时,产生大幅度衰减,横向振动成为钻柱的主要振动;中性点附近的钻柱不再与井筒碰撞,其运动轨迹接近井眼轴线。     

凿岩机械与气动工具

GJ20064149贯通式潜孔钻头钻进复杂地层防卡堵试验研究[刊,中]/王如生…//煤矿机械.—2005,(7).—40～43贯通式潜孔锤反循环连续取心(样)钻进技术作为一项高新技术,在实际施工中经常遇到复杂地层(如坚硬破碎地层、卵砾石地层和溶洞地层),尤其在我国西部,钻进过程中经常发生一些     

PDC齿磨损前后钻头钻进能力对比实验与分析

PD C钻头能钻进的地层越来越宽,已能钻进硬地层和复杂夹层,但在硬地层中其机械钻速普遍较低。针对上述现象开展了PD C齿正常磨损前后的钻头钻进能力对比实验和分析,并提出建议。P D C钻头能正常钻进的前提是P D C齿能有效地吃入岩石;钻头磨损后攻击性减弱,PD C齿不能很好地吃入地层,是钻头机械钻速下降和发生打滑的根本原因;钻头磨损后加大钻压能增加PD C齿吃入岩石的能力,改善钻速,但也加快了钻头的进一步磨损,当磨损到一定程度时,加压提速的效果并不明显。建议,作钻头分析设计时针对硬地层应充分考虑钻头的攻击性;应进一步开展磨损状态下的钻头分析。     

浮动齿圈在多钻头钻具上的应用

浮动齿圈在多钻头钻具上的使用,使钻具结构简单,运转平稳,可靠性高,齿制造精度低等特点.文中对浮动齿圈在多钻头钻具上的使用作了简要论述.     

快取断钻头

在麻花钻钻削加工中,时有钻头断入工件的现象发生,为了能迅速取出断入工件的钻头,我设计了一种快速取钻具,它在钻头断入工件后,不需移动工件,几秒钟内即可取出钻头,重新更换刀具后,立即可进行加工。特别适用于流水线、自动线作业。     

PDC钻头泥页岩地层钻进泥包机理及对策研究进展

在钻井工业中,PDC钻头泥页岩地层钻进泥包的现象经常出现。本文分析其泥包机理,总结形成钻头泥包的影响因素．进而提出三个方面的防止PDC钻头泥页岩地层钻进泥包的对策。     

牙轮钻头用单金属密封热流固耦合模型与性能分析

综合考虑密封端面间的粗糙接触、热力变形和黏温特性，构建了密封环与辅助密封件、润滑液膜与密封介质的关联体系，建立了牙轮钻头单金属密封热流固耦合数学模型，并研究了关键钻井参数如环境压力、钻头转速对单金属密封端面膜厚分布形态、温升变化及密封性能的影响规律。研究结果表明：随钻井深度和环境压力的增大，单金属密封端面间隙逐渐由收敛型演化为发散型，膜厚及温升极值点由外径侧向内径侧迁移，其临界转折点为环境压力p0=11 MPa附近；高压工况下，密封端面内径侧接触压力递增，不利于润滑油膜的形成；密封系统的泄漏率和摩擦力随钻头转速增大均有所增大，但在低压工况下可通过合理增大钻头转速来提高钻井效率。     

Research on the spindle deflecting reliability of the wellbore trajectory control tool based on Palmgren-Miner

Wellbore trajectory control tool is a sort of point-the-bit drilling tool to achieve the steering function while drilling. In complex conditions, the spindle bears the acting force of the bit pressure, the torque, the force of biasing mechanism and so on. So the force is very complex. Basing on the early research of our group, the further research of spindle deflecting reliability of prototype has been carried out. Based on the contact analysis between the tool spindle and the inner eccentric ring, the variation law of contact stress between the inner ring of the eccentric mechanism and the spindle is studied. Based on Palmgren-Miner and the fatigue life experiment of the spindle material, the cumulative damage calculation model of the spindle is established, and the fatigue life of spindle is solved. The result shows that the deflecting reliability of the spindle can be guaranteed.

     

牙轮钻头空心圆柱滚子接触状况的有限元数值模拟

以牙轮钻头滚动轴承为研究对象,对常规直母线圆柱滚子与内圈滚道的接触状况进行三维有限元数值模拟。在验证模型正确性和算法可靠性的基础上,对不同载荷和空心度下直母线空心圆柱滚子的接触状况进行有限元分析。计算结果表明,合理空心度的滚子可以降低轴承的等效应力,从而提高轴承的疲劳寿命;合理空心度的选取往往与轴承系统的材料参数、几何结构尺寸参数以及所受的外载荷等因素有关,但采用合理的空心度仍然无法消除滚子轴向端部几何边界突变处的奇异性。研究结果发现,空心滚子的最大法向接触应力和最大等效应力相对于轴向初始接触对称中心线发生了一定程度的偏移;在相同空心度下,等效应力与载荷并非正比关系。此项研究为通用空心滚子轴承在牙轮钻头中的承载性能预测和结构优化设计以及今后的推广应用提供理论参考。     

精密级进模多步冲裁中端子件偏摆的研究

端子件级进模冲裁时发生的偏摆现象会严重影响制件质量。建立了级进模多步冲裁数值模型,针对冲裁过程中端子件水平和竖直两正交方向上的应力情况进行研究,得到相应的应力变化曲线。针对端子件翻转和偏移两种不同偏摆形式下内部材料的流动进行分析,同时考虑冲裁过程中的应力的变化,指出了其内部的材料流动规律。基于上述分析可得,端子件发生偏摆的主要原因是多步冲裁时在应力作用下材料内部发生流动情况,为进一步控制端子件偏摆提供了指导。     

烧结金刚石钻头加工工程陶瓷的唇面磨损分析

对工程陶瓷孔加工过程中烧结金刚石钻头的唇面磨损特征进行深入研究。结果表明,唇面发生磨损变相是必然的。影响钻头正常磨削的磨损异常变相包括严重内喇叭状磨损变相以及底唇拉槽磨损变相两种形式,大多数情况下钻头只是发生较为轻微的内喇叭状磨损。底唇拉槽磨损异常变相的产生同唇面内侧发生微烧现象密不可分。给出了改善唇面磨损异常变相的措施。     

Wastewater pump satisfies endurance test

Since November 1999, Herborner Pumpenfabrik J.H. Hoffmann GmbH has been testing the efficiency of a wastewater pump in a gravel pit near Rivenich in Rhineland-Palatinate. Under the most arduous conditions the residual sludge from washing gravel is pumped out of a settling basin. The pump has now been checked, and an interim appraisal has been made.     

自紧密封不锈钢衬里复合管液压胀合研究

研制开发了一种径向自紧密封式不锈钢衬里复合管液压胀合成形装置。讨论了复合管液压胀合成形过程的原理,并采用弹塑性理论分析了其在胀合成形过程中内管及外管的应力应变状态。利用变形协调条件,得出了胀合压力p_e与复合管内外管之间残余接触压力p_r~*的理论计算公式,并通过试验对公式进行了验证。结果表明该装置结构及其计算方法均可适于工程应用。     

内台阶锥形环件轧制三维有限元模拟和工艺优化设计

以Abaqus三维有限元模拟软件为平台，对内台阶锥形环件的轧制过程进行了数值模拟，通过模拟计算揭示了内台阶锥形环件轧制缺陷的形成机理。根据轧制难度分析和有限元模拟结果，对轧制毛坯尺寸和轧制孔型进行了优化。采用铅环件试样在D51—160轧环机上进行了内台阶锥形环件的轧制试验，轧制了合格的内台阶锥形环件。模拟和试验结果表明，轧制毛坯尺寸和轧制孔型优化方案是合理的，基于变形模拟的轧环工艺优化方法是有效的。     

碎石机有限元失效分析

采用ANSYS5.4有限元程序分析软件,进行不同加载条件处理,研究了花键承受应力及变形情况,结果表明,碎石机受到的不均匀压力是花键受到较强的扭转变形的原因,造成碎石机工作失常.     

微型土压平衡盾构机刀盘开口率对排土率的影响

刀盘开口率是刀盘设计的关键参数,是决定盾构机是否稳定掘进的关键参数之一.在充分理解刀盘与开挖面相互作用的基础上,分析了开口率对排土率的影响,并推导出最大排土率与最小排土率的计算方法.根据该计算方法,研究了不同直径的刀盘在砂砾石地层掘进时,排土率随开口率变化的情况.分析结果表明:在砂砾石地层中直径为3m的刀盘开口率取值为70%~85%时有利于开挖面的稳定.