Mechanical performance analysis of hollow cylindrical roller bearing of cone bit by FEM

Bearings are key components of cone bit,thus its rapid failure is a major cause of leading to lower life of the bit.To improve the bearing performance and prolong working life,contact mechanics of hollow cylindrical roller bearing of cone bit was simulated.Effects of hollow size,drilling pressure,friction coefficient and fitting clearance on mechanics performance of the bearing were studied.The results show that the maximum equivalent stress of the hollow cylindrical roller bearing appears on the claw journal,and the maximum contact stress appears on the contact pair of the hollow roller.Besides,hollow sizes have a greater impact on the equivalent stress and contact stress of the cylindrical roller,while the influence on the stress of the cone and claw journal is relatively small.With the increasing of the drilling pressure and fitting clearance,equivalent stress and contact stress of bearing parts increase.The friction coefficient has little impact on mechanical performance of the bearing.As the 121/4SWPI517 type hollow cylindrical roller bearing of cone bit an example,the optimal hollow size is 55%,the drilling pressure is 140 kN and the fitting clearance is 0e0.02 mm.

牙轮钻头采用空心圆柱滚子轴承的理论探讨

为了提高牙轮钻头滚动轴承的抗接触疲劳能力 ,提出在牙轮钻头滚动轴承中采用空心圆柱滚子的方案 ,在对其接触情况进行了深入研究。首先应用弹性曲梁理论分析了单个空心圆柱滚子在径向对顶集中压力作用下的压缩变形以及滚子内外圆柱面上的拉压应力分布情况 ,并采用当量弹性模量法计算其与半空间平面接触时的接触应力分布。为了分析空心圆柱滚子轴承的载荷分布 ,在分析滚子与内外滚道接触变形量构成的基础上 ,提出了空心圆柱滚子载荷分布的迭代算法。结果表明 ,无论是单个滚动体的最大接触应力 ,还是整个轴承的载荷分布情况 ,只要有效控制空心滚子的空心度 。

牙轮钻头变曲率圆柱滚子轴承的结构设计与研究

从结构设计和载荷分布等方面对牙轮钻头变曲率滚子轴承进行了初步的理论研究。结果表明 ,载荷在承载滚子之间的分布更趋均匀 ,变曲率结构较常规结构的峰值接触应力要低 ,可以提高滚动轴承的接触疲劳寿命。

热嵌固齿工艺钻头的研究应用

热嵌柱齿钻头优化选择适用于热嵌钻头基体材料,开展基础的孔板试验研究,改善热处理条件提升基体材料性能及均匀性,控制钻头盲孔及柱齿合金的加工精度,配以合理的过盈量,装齿中进行严格的温度控制,可以保证产品在生产中的产品质量。

桩基筒形翼状钻头的改进设计及应用

针对浙江省温州市世贸中心大厦桩基施工中硬岩钻进时出现的堵管、卡钻和效率低等问题,从所钻地层和钻头的磨损分析出发,提出了钻头的改进设计方案。改进型筒形翼状钻头比原先使用的平底滚刀钻头增加了18个孕镶金刚石-针状硬质合金复合式钻齿和3个钎头,并按受力特点进行了合理分布。实际钻进效果表明改进型钻头应用于超深、大直径钻孔的钻进效率较高、钻进过程平稳。针对钻头的实际磨损情况提出了钻头进一步改进设计的建议。

CJQT10机械冲击式嵌岩筒钻的研制与应用

根据旋挖施工现场硬岩施工效率低的工况,通过研究岩石的破碎原理及破碎条件,基于提高钻进效率、降低工程成本的要求,研制了一款适用于中小型旋挖钻机的机械冲击式嵌岩筒钻。介绍了机械冲击式嵌岩筒钻的结构组成及工作原理,并通过SolidWorks软件建立关键部件模型,对模型进行网格划分与分析,验证钻具在极端条件下的稳定性。机械冲击式嵌岩筒钻结构简单,纯机械式结构维修便捷,成孔效果较好,使用成本低廉,钻凿速度快,适用于硬岩施工。