盾构排浆管道内块石流速分析与沉积临界泥浆流速公式推导

为了明晰排浆管道内各种块石的流速情况,探讨块石沉积形成的管道堵塞和泥浆流速的关系,首先,根据流体力学基本方程推导出泥浆液动力计算式;然后,从运动力学角度对水平、斜向上、斜向下、垂直向上管道内的石块取最难排出的状态进行受力分析;最后,对不同形状、不同粒径石块,在不同倾斜角度的泥浆通道内随泥浆流动,达到受力平衡时和泥浆流速差值计算公式进行推导,进而分析推导出各种块石沉积临界泥浆流速计算公式,并设定工程数据试算。得出以下结论:1)不同尺寸、不同形状、不同密度的块石在不同倾角排浆管道内差速流动、流动速度自动分级、沉积临界泥浆流速不同;2)密度小、体积小的块石运动速度快、沉积临界泥浆流速小;3)相同重量、密度的块石,球形的运动速度最快、沉积临界泥浆流速最小,正方体形的次之,长条形的运动速度最慢、沉积临界泥浆流速最大,长径比越大流速越慢、沉积临界泥浆流速越大;4)同一块石,在向下管道流速最快、沉积临界泥浆流速最小,水平管道次之,在垂直上升管道流速最小、沉积临界泥浆流速最大。重点控制始发井和地面垂直向上管道内的泥浆流速至关重要。通过计算以适用经济的泥浆流速来预防排泥管道堵塞。

YF-G盾构管片液压翻转机的研制与应用

为了实现管片翻转工序机械化,提高管片完好率、减低工人劳动强度和安全风险,研制出了YF-G盾构管片液压翻转机。为了实现翻转机的工作性能满足工况的需要,在分析同类液压机械的基础上,对翻转机运行全过程进行受力分析,取最大载荷作为设计载荷,对组成翻转机的主要元件进行参数计算、选型、校核。为了实现两个工作油缸同步工作,采用机械强制两油缸自同步结构,利用机械强制油缸自同步原理,确保两个工作油缸自同步运行。为了克服油缸爬行、振动、反向载荷时失速的不良问题,利用两个单向节流阀作为背压阀,安装在油缸进回双向油路上,通过调节单向节流阀口控制转斗翻转速度,利用双向背压节流调速原理,使转斗翻转平稳,保护环片不被破坏。YF-G盾构管片液压翻转机的成功研制,实现了管片翻转的机械化,降低了作业工人的劳动强度和受伤的安全风险。通过实际工程应用表明:(1)无论运行多少个工作循环,翻转机的两个工作油缸都不会出现不同步的现象;(2)翻转机运行平稳,无爬行、振动、失速不良现象;(3)机械强制油缸自同步和双向背压节流调速技术原理是可行的。