铸镶型楔齿滚刀的研究

一、概况 钻井法凿井是煤矿竖井掘进的新技术,迄今已成功的钻出了20多个井筒。但由于破岩刀具—楔齿滚刀(简称滚刀)易于磨损,造成工地提钻频繁,影响技术经济效果。根据淮北临涣西风井的统计:在钻进岩石较硬的情况下,直径2.6米超前钻,钻进岩石深     

双金属复合耐磨楔齿滚刀铸造工艺研究

通过对现有楔齿滚刀受力特点、磨损失效原因及加工工艺的分析,提出了双金属复合材料楔齿滚刀离心铸造新工艺,成功试制了新型的双金属耐磨楔齿滚刀刀体,提高了滚刀刀齿的耐磨性,增加了滚刀体韧性与可加工性,降低了生产成本,延长了楔齿滚刀使用寿命,为钻井法的推广应用提供了有力保障。     

镶齿滚刀新材料

镶嵌硬质合金齿的钻井滚刀,工况条件十分恶劣,硬质合金齿和刀壳均要受到岩石的冲击和磨损,特别在钻凿软岩和中硬岩层时,刀壳基体的磨损更加严重,使合金齿根露出,导致合金齿脱落,而引起滚刀过早报废。为提高刀壳基体的耐磨性,并且在镶齿时不产生微裂纹,国内外常采用强度高、韧性好的高强度合     

竖井钻机用楔齿滚刀失效探讨

针对目前竖井钻机用楔齿滚刀使用寿命短、成本高等问题,分析了楔齿滚刀常见的刀齿、刀壳、轴承和密封等失效形式及其形成的原因。并从轴承结构、密封结构、边刀刀壳背锥结构、刀壳铸造工艺和滚刀装配工艺等方面提出了改进技术措施,使压差补偿活塞运动到底部的时间从306h提高到了517 h,刀齿和刀壳外圈的硬度从HRC37～41提高到HRC50～56,提高了滚刀的密封效果和耐磨性。避免滚刀发生突发性的早期失效,从而延长滚刀的使用寿命,缩短钻井时间,提高钻进效率,降低钻井成本。     

新型镶齿滚刀材料

<正> 镶嵌硬质合金的钻井滚刀,其硬质合金齿和刀壳均受到岩石的磨损,特别在钻凿软岩和中硬岩层时,刀壳基体的磨损更加严重,使齿根露出,导致硬质合金齿脱落,滚刀过早报废。为提高刀壳基体的耐磨性,并且在镶齿时不产生微裂纹,国内外研究单位和工厂常采用强度高,韧性好的高强度合金钢作为刀壳材料。经锻造成形、表面渗碳淬火处理来提高耐磨性。但镶齿后齿的周围仍不会很硬,渗碳深度也不会很深,岩石很容易将渗碳层磨掉,这使得滚刀的寿命受到限制。我们经多次试验,最终选用30SiMnCrTi耐磨铸钢作为刀壳材料,其成份如下:     

楔齿滚刀的磨损失效分析

煤矿竖井钻机所用的破岩工具——楔齿滚刀(图1),是具有冲击疲劳、弯曲变形、以磨粒磨损形式为主的恶劣条件下工作的机具。在钻岩过程中,滚刀刀齿在较大的载荷下压入岩石,将其压裂,当钻头旋转时,滚刀在摩擦力的作用下产生自转,把岩石剪切成碎片,岩石的碎屑在相对运动的滚刀与岩     

高压耐磨双金属复合冶金楔齿滚刀的研制

通过对煤矿竖井钻机破岩楔齿滚刀失效原因分析及滚刀刀壳铸造工艺的改进,研发了双金属复合冶金楔齿滚刀,在保证刀齿耐磨性能的同时,降低了刀壳的加工成本。另外,对现有破岩滚刀密封结构的改进设计,满足了楔齿滚刀深井钻井作业8~10MPa耐高压的密封性能要求。新型的密封结构与铸造工艺延长了楔齿滚刀使用寿命,为钻井法的发展与应用提供了更为广泛的空间。     

不均质地层用CG型楔齿滚刀

用３０ＣｒＭｎＳｉＴｉＷ耐磨铸钢做刀壳，堆焊ＲＤＷ－ＣｒＮｉＢ耐磨堆焊焊条的ＣＧ型不均质地层用滚刀，在破碎软硬不均的岩层，冲击剧烈，载荷不均，刀具磨损严重的条件下，和国内同类刀具相比使用寿命提高１￣２倍。     

镶齿滚刀及滚刀钻头嵌岩技术的研究

根据大口径嵌岩桩施工的需要,研制了镶齿滚刀及滚刀钻头,介绍了镶齿滚刀硬质合金齿的选择、布置,镶齿及密封技术,滚刀钻头的结构设计及钻进参数的确定。经生产性试验取得了良好的效果。     

竖井球齿滚刀通过鉴定

由洛阳矿山机械研究所、南京遵义机械厂等八个单位联合攻关研制的9240C_2型竖井钻机球齿滚刀,获得成功。1984年7月11～13日在南京通过部级鉴定。 9240C_2型球齿滚刀,已钻进139.86米,纯钻进时间1156.5小时,每把刀的平均寿命116.5米,纯钻进980小时,超过了试验大纲规定的指标:60米进尺,纯钻进400小时。     

钻井滚刀镶齿过盈量的确定

介绍了过盈量的理论计算和实验数据。     

LCX12型长楔齿滚刀的试验研究

近十年来,我国煤矿钻井法凿井发展很快。钻井直径从φ4.1米到φ9米,钻井深度由60.3米到508米,至今用钻井法已成功地钻成了34个煤矿井筒,累计总深度达6436米。     

镶齿滚刀的破岩机理及分形研究

反井钻机在水电行业的施工应用中,遇到了岩石坚硬,施工进度较慢的问题,通过对镶齿滚刀破碎花岗岩粒的分形研究,找出镶齿滚刀破碎花岗岩的规律,为滚刀的设计开发提供理论指导。     

镶齿滚刀破碎岩渣粒径分布规律研究

镶齿滚刀破岩产生的细小岩渣是引起钻井施工中粉尘问题的关键因素,细小岩渣所占比例也可以反映出反井钻机的破岩效率。介绍镶齿滚刀破碎岩渣形成机理,分析破碎岩渣的粒径分布特点。对镶齿滚刀破岩试验得到的岩渣进行粒径筛分,得出各次试验的粒径分布数据,并计算出各次破岩试验的破岩比能。通过对各组粒径分布数据的拟合分析,得出岩渣粒径分布规律;分析拟合曲线,得到岩渣分布特征粒径数据;对特征粒径和破岩比能进行分析,得出两者之间的数学关系。     

新型镶齿盘形滚刀的破岩特性

本文系新型镶齿盘形滚刀的研究试验总结。作者阐述了镶齿盘形滚刀的设计特点、滚刀刀刃间距与岩碴块度的关系、拉力及扭矩与进尺的关系、拉力与扭矩以及拉力与进尺的关系。作者最后论及这种新型滚刀的使用寿命与作业成本     

排齿间距对镶齿滚刀破岩效果影响试验研究

镶齿滚刀的破岩效率是影响反井钻机钻进速度的关键因素,对反井钻机在坚硬岩石中的破岩过程进行了研究,介绍了镶齿滚刀的破岩机理,阐述了镶齿滚刀的试验设计及过程,最后对试验现象进行了分析。通过对破岩数据的整理和分析,得出了岩石表面的平整度对镶齿滚刀的单齿压入效果有显著影响,提出了针对此类岩石或同等硬度岩石破岩效率最高的多排镶齿滚刀的排齿间距值。     

勘探所镶齿滚刀技术获得突破性进展

由国土资源部勘探技术研究所大口径钻头与钻具研制中心研制的8系列镶齿滚刀及12系列镶齿滚刀经过对切削齿、轴承、密封机构及加工工艺的改进，目前在技术上有了突破性进展，最近研制的直径为XG1100、XG2500、XG2800镶齿滚刀钻头先后成功地用于温州世贸大厦及深圳金中环商务大厦桩基础施工，在罕见的恶劣施工条件下，取得了非常满意的使用效果，得到了施工单位——江西地质工程总公司及华东、华南地区同行的一致好评。     

反井钻井镐形镶齿滚刀破岩试验研究

根据反井钻井在坚硬岩石钻进中出现的滚刀破岩效率低、使用寿命短等问题,研制了新型镐形刀齿。通过破岩试验,镐形镶齿滚刀有较好的破岩效果,适合于在硬岩及中硬岩层中推广应用。     

硬岩大直径钻机用球齿滚刀破岩分析

从硬岩大直径竖井钻井工程的实际要求出发,分析了硬岩大直径竖井钻机用球齿滚刀破岩与轴压力、转速及洗井排碴等钻井工艺参数之间的关系,并给出了相关的计算公式;提出合理使用刀具应考虑的因素,并参考美国(休斯公司)、俄罗斯等国家的相关研究和试验结果,以某型钻机为例进行了定量分析。     

反井钻井镐形镶齿滚刀破岩试验研究

根据反井钻井在坚硬岩石钻进中出现的滚刀破岩效率低、使用寿命短等问题,研制了新型镐形刀齿。通过破岩试验,镐形镶齿滚刀有较好的破岩效果,适合于在硬岩及中硬岩层中推广应用。