ANSYS在液压岩心钻机动力头设计中的应用

ANSYS软件是用来求解结构、流体、电磁场等问题的分析软件。本文基于液压岩心钻机研发的条件特点,结合设计和生产的实际情况,使用ANSYS有限元软件对深孔全液压岩心钻机的关键部件———动力头和托架进行了分析。     

JDY-1500型全液压动力头岩心钻机的研制

JDY-1500型全液压动力头岩心钻机是全液压驱动、长给进行程的动力式钻机.着重介绍了该钻机的结构特点、主要技术参数、钻机组成、动力传动方案、动力头回转机构、动力头给进机构和液压控制系统等.     

有限元分析在HF30便携式钻机动力头壳研究中的应用

便携式全液压岩心钻机作为一种新型取心钻探设备,摒弃了传统的机械传动链,采用液压系统进行传动及控制,使钻机的设计和使用得到简化,随着科技的进步,机械行业的标准化水平逐渐提高,便携式全液压岩心钻机在卷扬机、机架、动力组件、液压操控系统、工作平台等方面的设计逐渐成熟,钻机的专业设计就集中于动力头等核心部件上,借助有限元分析方法来设计动力头,可以提高设计的质量、缩短设计周期,本文运用SolidWorks Simulation对动力头模型进行有限元静态应力分析,优化了结构设计。     

YZ-400型多功能液压钻机的研制

YZ - 4 0 0型多功能液压钻机是以 2 0 0～ 5 0 0mm大口径薄壁金刚石钻头钻取钢筋混凝土为主的液压动力头钻机 ,同时兼顾 91和 110mm金刚石岩心钻进。介绍了该机的技术参数、设计原则和结构特点。     

XD系列全液压动力头岩心钻机的研制和应用

简要概述了全液压动力头岩心钻机目前的发展状况,分析了XD系列全液压动力头岩心钻机的特点、结构组成、性能参数以及钻机的应用情况。     

连云港黄海机械厂HYDX-5型全液压岩心钻机

该钻机是连云港黄海机械厂在借鉴国内外全液压岩心钻机先进技术的基础上,利用近年来设计制造旋挖钻机、非开挖钻机、岩心钻机积累的经验,采用模块化设计,研制出的国产全液压岩心钻机.钻机大部分部件采用现有成熟的设计,液压传动采用负载敏感控制系统、高可靠性的液压元器件配置,采用长行程动力头、上下卡盘、履带底盘或轮胎托挂行走式,液压夹持器,可用于合金、金刚石钻进和绳索取心等多种钻进工艺.整机具有稳定性好、发动机功率大、输出扭矩大、工作效率高、机动灵活、多功能等优点.     

CYS-300型全液压地热水井钻机的研制

本文介绍了CYS-300型全液压地热水井钻机的性能参数、关键机械部件结构及液压系统的设计。钻机选用齿轮泵作为液压系统动力元件,配合液压多路阀实现对动力头双液压马达和给进油缸等执行元件液压油的合流,通过液控二速阀实现动力头双液压马达的串并联工作,输出4种转速和扭矩,在满足钻机性能参数设计要求的同时,简化液压系统的设计,减少液压系统能量损耗,降低维护和使用成本。钻机采用油缸三链条倍速机构实现动力头的给进提升,具有结构简单、性能可靠、抗冲击能力强、提升平稳等优点。现场工程施工应用表明:CYS-300型全液压地热水井钻机性能稳定可靠,工艺和复杂地层适用能力强,操作安全舒适,钻进效率高。     

无卷扬机液压缸升降式钻机

目前,液压动力头岩心钻机大多采用液压缸给进,液压卷扬机提升。近年来,国外多个国家以液压技术见长的公司,研发了无卷扬机液压缸升降式钻机,它与传统钻机设计理念不同,液压缸不单是给进机构也作为提升机构。这种钻机取消了结构复杂而笨重的卷扬机、天车、游动滑车组。液压缸提升系统井架不承受提升载荷,井架尺寸小,轻便;整个设备体积小、质量轻、成本低、技术经济指标先进。它为研发液压动力头钻机提供了一种新机型。介绍了瑞典山特维克浅钻和挪威MH公司RamRig深孔钻机的结构和其他一些国家研发和应用情况。阐述了双液压缸提升和液压缸-钢丝绳倍速机构两种不同系统的工作原理及应用特点。     

全液压坑道钻机动力头液压卡盘设计探讨

介绍了国内外全液压钻机动力头常用的几种液压卡盘的工作原理及使用情况，对碟形弹簧式液压卡盘、油缸式液压卡盘和胶筒式液压卡盘的结构、设计特点及其优缺点作了分析比较，并在ＺＳＭ－２５０型顺层强力钻机的动力头液压卡盘结构设计中，采用了油缸式液压卡盘。     

全液压坑道钻机动力头液压卡盘设计探讨

介绍了国内外全液压钻机动力头常用的几种液压卡盘的工作原理及使用情况，对碟形弹簧式液压卡盘、油缸式液压卡盘和胶筒式液压卡盘的结构、设计特点及其优缺点作了分析比较，并在ＺＳＭ－２５０型顺层强力钻机的动力头液压卡盘结构设计中，采用了油缸式液压卡盘。     

全液压动力头岩心钻机选型分析

本文从全液压动力头岩心钻机普及率不高的原因展开论述,从品牌知名度、技术成熟性、性能稳定性、部件可靠性、应用适应性等角度对全液压动力头岩心钻机选型进行了分析,提出了全液压动力头岩心钻机选型建议,为钻机的选择提供参考。     

深海底钻机动力头的钻杆自行抛弃和冲击卸扣机构

文章介绍了深海岩心取样钻机的主要部件动力头的结构及特点。根据深海钻进的特殊情况,专门在动力头上设计了钻杆自行抛弃机构和冲击卸扣机构。这两种机构可在发生卡钻事故钻机无法回收已经深入孔内的钻杆串时,可将其自行抛弃,或由于动力头扭矩液压马达出现故障不能拧卸钻杆时,冲击卸扣机构将对钻杆丝扣进行冲击使其松动而卸扣。文章重点介绍了钻杆自行抛弃机构和冲击卸扣机构的结构及工作原理。     

基于遗传算法的无阀液压冲击旋转型锚杆钻机动力头优化设计

针对旋转式锚杆钻机不适用于坚硬岩层的问题,提出了无阀液压冲击旋转型锚杆钻机动力头结构。在正确分析冲击旋转钻孔破岩原理后,制定出无阀液压冲击旋转型动力头结构方案,并采用遗传算法优化原理,利用MATLAB遗传算法工具箱对动力头结构及尺寸进行优化设计,较好地解决了锚杆钻机的冲击钻进问题。     

GXD-5S型水平岩心钻机动力头的设计与分析

针对千米级水平绳索取心钻进工艺对桅杆式钻机动力头的要求,阐述了GXD-5S型千米级水平岩心钻机动力头的设计思路和设计方案,介绍了动力头变速、减速的传动结构;采用三维虚拟样机技术在Solidworks软件中对动力头进行快速设计建模,并在Simulation环境中对传动齿轮副、主轴、动力头箱体等关键零部件进行有限元分析,具有较高的设计效率和直观明了的分析校核结果,FEA分析结果与传统校核计算公式所得结论一致。     

XDQ-1200型全液压轻型岩心钻机电液控制系统设计与应用

XDQ-1200型全液压轻型岩心钻机采用了电液比例控制技术,具有自动化水平高、效率高、易操作、可靠性高等优点。简要介绍了该钻机的性能特点,重点阐述了动力头回转、给进系统的液压控制原理和钻机的整体电气原理设计。生产试验表明,钻机运行良好,工作稳定,进尺速度快,操作简单,功能先进,自动化程度高。     

动力水接头式岩心钻机

近几年来,美、英、瑞典、加拿大等国研制出动力水接头式岩心钻机,并成功地应用于中深度金刚石岩心钻进。这类钻机,打破了传统钻机的结构型式,从结构原理上进行了革新,更适应金刚石钻进工艺的要求。动力水接头式岩心钻机取消了立轴,用液压马达驱动一个可沿导向架移动的回转器—动力水接头。实现了钻具转速的无级调节和长行程不倒杆钻进,动力水接头与孔口处轻便的钻杆夹持器相配合,可实现扭卸管机     

3500m全液压岩心钻机动力头结构设计

在简要阐述了动力头设计的作用及其设计应当满足的条件和动力头设计的一般过程的基础上,介绍了3500 m全液压岩心钻机动力头的设计过程和设计方案,并总结了该动力头的性能特点。     

FYD-2200型全液压动力头钻机的研制及应用

通过对深部钻探地质岩心钻机国内外现状分析,提出了FYD-2200型分体塔式全液压动力头钻机的研制指导思想、设计方案路线,介绍了研制钻机的结构特点、主要技术参数及使用效果.     

液压动力头岩心钻机的负载敏感液压回路

钻探工作对液压钻机的回转、给进和升降液压回路都有性能上的要求,传统的手动控制阀与定量泵组成的普通液压系统技术较落后,对不同地层钻进控制能力和适应性差,而负载敏感液压回路对钻进适应性强,可提高钻进效率,且液压系统能耗少、发热少、传动效率高。介绍了液压动力头岩心钻机的负载敏感液压回路的工作原理,系统的特点及对钻探工作的负载适应能力。     

基于ANSYS的液压锚杆钻机动力头分析方法

针对液压锚杆钻机动力头易发生疲劳性失效,无法保证支护作业过程的稳定性和安全性。提出了一种基于ANSYS的液压锚杆钻机动力头分析方法。通过分析液压锚杆钻机动力头的冲击凿岩过程以及受力情况,建立了动力学模型,并以动力头冲击活塞为例,运用ANSYS软件对其模型进行瞬态动力学分析和振动模态分析。结果表明：运用该方法能够对易发生疲劳损坏的危险部位进行预测;验证相关配套零部件的合理性,避免摩擦以及碰撞带来影响,从而降低结构的失效率。