碳纤维连续抽油杆夹持技术

碳纤维连续抽油杆(简称碳纤维杆)具有质量轻、抗拉强度高和抗腐蚀性强等优点,用于深井、超深井和腐蚀性油井可大大降低能耗、提高采油效率,但是由于碳纤维杆的抗剪能力差、表面摩擦因数低,已有的碳纤维杆夹持系统提升力不足、伤杆断杆等问题突出,大大影响了碳纤维杆技术的推广应用。为了解决碳纤维杆的夹持难题,开展了碳纤维杆的基础性能评价、夹持摩擦副材料开发、表面结构及介质影响配套夹持系统试验等方面的研究工作。通过试验对比研究,优选了碳纤维杆的夹持摩擦副材料和夹持表面结构形式,提高了对碳纤维杆夹持的提升力和可靠性;结合碳纤维杆作业机注入头夹持系统非对称运动的特性,优化了夹持块的结构,并对夹持块切入角部位采用软合金材料,解决了碳纤维杆夹持时存在的错位夹持块弯折咬杆和注入头运转时的切入角磕碰伤杆问题。配套作业机注入头形成的碳纤维杆无损伤夹持技术,为碳纤维杆技术在油田的推广应用奠定了基础。     

小型双级活塞推料离心机主要运行参数设计

针对小型化工厂废水处理中,双级活塞推料离心机固液分离产能过大,从而要求设计生产能力在300 kg/h～500 kg/h,残余含湿率≤5%的双级活塞推料离心机的问题,研究了影响生产能力的推料行程、滤饼厚度、推料次数以及影响残余含湿率的分离因数、分离时间等相关参数。采用了P-40双级活塞推料离心机的实际运行和分离效果参数,应用换算法对P-25小型双级活塞推料离心机的推料行程、推料次数、转鼓过滤长度、转鼓转速等运行参数进行了设计,确定了转鼓直径。研究结果表明:生产能力和残余含湿率在理论上可满足用户的要求;P-25双级活塞推料离心机在实际运行中生产能力达到300 kg/h～550 kg/h,残余含湿率在4.5%～5%之间,达到了预期效果。     

铆钉结构对铝合金板搅拌摩擦单面铆接穿透力的影响研究

利用三种基于不同铆钉穿透机理的搅拌摩擦单面铆接工艺(Friction stir blind riveting, FSBR)对AA6061-T6(厚度为1 mm)与AA6022-T4(厚度为2 mm)铝合金板进行了铆接。发现完全依靠挤压机理实现铆钉穿透的工艺(FSBR-III),其最大铆钉穿透力比另外两种同时依靠挤压与切削机理实现铆钉穿透的工艺(即FSBR-I和FSBR-II)分别高33%与83%。通过分析铆钉穿透单一工件的过程,建立了工件材料去除率与铆钉穿透力的关系曲线,并综合考虑铆钉穿透机理以及摩擦热的影响,分析了穿透过程中不同结构铆钉的穿透力变化规律。研究发现,挤压机理在铆钉穿透机理中所占比重越高,则相同材料去除率下铆钉穿透力越大,同时穿透力受摩擦热的影响越明显。此外,通过接头断面观察,发现铆钉切削性能更优异的FSBR-II,所得接头中的上下工件间隙最小;FSBR-I与FSBR-II工艺会产生切屑,而在FSBR-III连接过程中没有切屑产生。     

爆炸冲击作用下埋地并行输气管道的动力响应

天然气泄漏爆炸已成为埋地输气管道主要的极端灾害。选取TNT当量法作为输气管道小孔泄漏致爆的估算模型,适当选取材料本构模型,采用任意拉格朗日-欧拉方法 (ALE),在验证模型精度的基础上,建立了埋地输气管道-土壤-炸药耦合的三维实体模型,分析了埋地输气管道动力响应(等效应力、位移)与爆心距和炸药量之间的关系。研究结果表明:ALE法可较好地描述球形爆炸波在土中的传播规律,且可形象展示爆炸空腔及地表土丘的宏观演化过程;在爆心距为205 cm时,应力随着药量的增大而增大,管体的抗爆极限药量为58. 4 kg;应力与位移均随着装药量的增大或爆心距的减小而增大; X向位移、迎爆点及背爆点的Y向位移随着时间的变化先增大后减小,管顶的Y向位移则呈现先增大后减小的二次震荡,管底的位移近似呈正弦规律变化;基于应变的失效判据与应力的失效判据评定结果存在偏差,应力评定结果相对偏保守。所得结论可为并行输气管道的安全评估提供参考。     

经ECAE处理后GCr15钢的摩擦磨损机理分析

采用等通道转角热挤压方法对Gcr15钢进行处理,并分析其摩擦学性能的影响机理。结果表明,经ECAE处理后GCr15钢晶粒得到细化,磨粒尺寸也就随之减小。这样两接触摩擦表面间的磨粒压入软基体的深度也就降低了,摩擦磨损过程中摩擦表面磨损体积减小就会使试样的磨损量显著减小,从而使GCr15钢试样的耐磨性能大大提高。     

基于蚁群算法的矿井救援最短路径研究

针对羊场煤矿,选取巷道节点,根据节点坐标,计算巷道实际长度和当量长度,构建当量长度邻接矩阵,基于蚁群算法和MATLAB仿真平台,得到救援最短路径及距离,并对结果进行优化,确保救援工作遍历所有巷道,给出了实际可行的救援方案,为今后的救援工作提供理论指导。     

415m2环冷机漏风、打滑及跑偏治理

环冷机是烧结矿生产中三大主要设备之一,其稳定运行关系到烧结矿生产效率、效益和技术指标。为保障稳定运行,对环冷机使用过程中存在的漏风、摩擦轮打滑和跑偏等主要问题进行了分析研究,并实施了一系列治理和改进。通过对环冷机台车底部两侧与风箱之间、轴端处、台车栏板与密封罩间使用机械密封,增加刮料板和反射板保障料面治理了环冷机漏风;对环冷机台车的栏板紧固和修复罩子变形、台车下部动、静密封的紧固以及清理摩擦板及调节碟簧紧力等治理了摩擦轮打滑;对环冷机内、外环形轨道调整、摩擦轮角度调整及更换挡轮等治理了环冷机的跑偏。改进后,余热蒸汽量平均提高5%以上,同时降低了事故发生率,年可创效175万元。     

搅拌摩擦加工对AZ91镁合金微观组织及裂纹扩展性能的影响

对铸态AZ91镁合金进行搅拌摩擦加工,通过光学显微镜,扫描电镜进行组织及断口分析。结果表明,观察发现晶粒得到极大细化,第二相融入基体。对其裂纹扩展行为研究发现,抵抗裂纹扩展能力提高,加工之后的裂纹扩展断口出现韧窝,相比母材呈现塑性断裂的特征,发生脆韧转变。     

微纳振动能量收集器研究现状与展望

振动能量广泛分布在我们周围的环境中,比如人体运动、机器振动、微风吹动、水纹波动、声音振动等,收集环境中的振动能量对未来电子器件的自驱动化具有十分重要的意义。阐述了电磁、压电、摩擦电三种微纳振动能量收集器的工作机理和最新研究进展。对三种微纳振动能量收集器的特点和面临的挑战做出了归纳与概括。最后,对微纳振动能量收集器的发展趋势做出了展望。