国际油气井钻头进展概述(四)——PDC钻头发展进程及当今态势(下)

近年来,非平面PDC切削齿,如浅凹面PDC齿、Stinger毒牙中心锥形齿、Stinger毒牙刀翼锥形齿、Axe Blade斧式脊形PDC齿和Stay Cool保持冷却PDC齿等制造的钻头,逐步在油气钻井中得到有效的应用。这些钻头能够以较高的钻进效率和工作寿命钻进某些硬岩和研磨性地层。为了满足水平钻井,特别在页岩气水平井中能够强力排除岩屑,并具有优良的钻井导向性能,国际著名公司推出了许多新型钻头,如ONXYⅡ矛式PDC钻头、Seeker导向PDC钻头、Counter Force反力PDC钻头、Speed快速PDC钻头等用于当代油气钻井,取得了良好的效果。文章还介绍了Defyer DPA套管钻头与Cutt Pro PDC防剪切保护帽。提出了以下建议:继续深入研究PDC钻头,以提高其性能,更好地满足油气钻井的要求;组合化钻头是油气钻头发展的重要趋势;比金刚石性能更好的钻头切削材料有可能今后发现或合成,可用于制作更佳钻井钻头;我国钻头企业需重组和发展状大;各种钻头技术创新应该加强。     

基于改进谱残差的直齿圆柱齿轮啮合磨损状态检测方法

针对当前齿轮磨损检测方法存在检测正确率低、时间长、效果差的问题,提出了基于改进谱残差的直齿圆柱齿轮啮合磨损状态检测方法.基于直齿圆柱齿轮动力学模型结构,考虑直齿圆柱齿轮摩擦转矩,建立了直齿圆柱齿轮啮合系统动力学方程.通过计算齿轮啮合力,定义符号函数,利用改进谱残差,寻找直齿圆柱齿轮啮合磨损图像梯度的最大值.在平滑处理直...     

高原地区篦冷机冷却风机改造

<正>我公司3号2 500t/d生产线于2009年6月投产,窑规格为Φ4m×60m,窑尾采用五级单系列悬浮预热器和在线管道式分解炉,冷却机为第三代控制流推动篦式冷却机,冷却风机采用高中压离心式风机。自投产后,篦冷机冷却效果一直不好,我公司针对这个问题进行了认真分析和现场标定等工作,最后认为主     

柔性自回位绕齿式自动卸膜机构的设计及应用

针对现有残膜回收机卸膜困难、工作可靠性差、效率低等问题,设计了柔性自回位绕齿式自动卸膜机构,通过设计确定和性能试验,将该机构成功应用于现有残膜回收机产品,最终形成旋齿式液压自动卸膜废膜回收机.     

衬套结构对篦齿密封封严性能的影响

为提高压气机级间篦齿密封封严性能,设计矩形开槽、梯形开槽、矩形挡环和梯形挡环4种衬套结构,数值研究不同压比和间隙下衬套结构对篦齿密封泄漏特性的影响,并与光滑衬套进行对比。结果表明：随压比增加,流体加速,密封泄漏量均增大,然而设置挡环衬套可直接阻碍壁面射流,其中梯形挡环可以引导射流回冲,加剧齿腔中湍流混乱程度,故泄漏量增速逐渐变缓;间隙相同时,挡环衬套密封效果最好,开槽衬套仅在最佳间隙值时才凸显其封严优势,而挡环衬套随间隙增加封严优势逐步放大。因此,高压比大间隙工况下,挡环衬套封严性能更好,其中梯形挡环更具优势。     

基于PRO/E的直齿圆柱齿轮参数化设计

基于PRO／E的CAD模式下,详述了直齿轮的参数化设计,用户可方便地根据需要对程序进行修改,重新运行程序并更改齿轮各个参数从而得到新的零件。以期对提高零件的设计效率和设计质量有一定的帮助。     

一种少齿差环板式减速器力学模型的建立

与传统齿轮传动减速装置相比,少齿差环板式减速器具有传动比大、承载能力高、结构紧凑等特点,已成功在冶金、矿山、运输、建筑等行业取得应用,通过对少齿差环板式减速器各轴进行受力分析建立平衡方程,并结合变形协调方程建立相应力学模型,为相关减速装置齿轮、轴承、轴径的选择计算提供理论基础。     

纵向变位HRH齿轮等高成形法制式设计

研究了准双曲面齿轮的节锥和轮齿收缩的形成与演变规律,分析了刀盘半径、齿根角、节锥等参数之间的耦合关系。根据节点纵向变位原理,提出了等高成形法高减比准双曲面(High reduction hypoid, HRH)齿轮的制式设计方法;通过纵向变位系数和刀盘半径的恰当匹配,确定了适合等高成形法HRH齿轮的节锥角、齿根角的几何可行域,其中等径刀盘设计为工程应用提供了便利。给出了3种HRH齿轮等高成形法的几何制式设计样例,完成了3∶60、1∶60两种HRH齿轮加工、滚检与动态性能试验,试验所设计HRH齿轮齿形与啮合关系正确,接触性能良好。证明了所提出的纵向变位HRH齿轮等高成形法设计方法的可行性。     

重载工况下行星齿轮传动啮合偏载分析

为了深入研究重载行星齿轮传动多柔体变形下齿面载荷分布规律,提出一种计入结构柔性与齿轮副动态接触的行星齿轮传动耦合动力学建模方法。以某型兆瓦级风电齿轮箱行星轮系为研究对象,根据内齿圈、行星架结构及其边界特征,采用有限元缩聚理论建立内齿圈轮齿、行星架耦合点与弹性支撑之间的关联关系,利用齿轮副动态承载接触作为界面协调条件将各构件进行耦合,建立行星齿轮传动耦合动力学模型,分析了啮合偏载现象以及结构参数对啮合特性的影响。研究结果表明,作用在行星轮上的合弯矩以及行星架销轴非对称结构变形是造成啮合偏载的主要原因,系统共振会加剧啮合偏载程度;在共振区附近,齿轮动态啮合刚度与静态啮合刚度存在较大差异;增加销轴刚性、增大螺旋角可以改善啮合偏载程度,减小共振区系统振动,但在低转速区不利于系统减振,而增大行星架连接板刚性可以保持低转速区系统振动状态,同时减小共振区系统振动。     

采用曲面综合法的复杂齿面微分修形与拓扑结构设计

针对高减比准双曲面(HRH)齿轮空间曲面极端扭转、曲率修正难度大的问题,提出了刀具双向修形点接触齿面修正方法。利用ease-off曲面综合法、齿面微分修形、拓扑结构精益化设计,实现了点接触齿面啮合质量的精确控制。建立了曲面综合法齿面微分精益化设计计算流程,给出了轻修形、内对角重修形、内对角轻修形三种拓扑结构设计形式;利用齿面承载接触分析(LTCA)方法,对比了上述三种形式的齿面啮合刚度、传动误差及载荷分布特性,其中内对角轻修形方式的接触性能最好。进行了HRH齿轮动态啮合性能试验,齿面接触斑点检验了点接触齿面ease-off梯度特征。研究结果表明,实测振动特性变化规律与啮合刚度、承载传动误差(LTE)理论仿真分析一致。齿轮在较宽转速与载荷范围运转平稳,验证了所设计HRH齿轮的齿形关系正确,微分精益化修形控制良好。