冲击-切削联合破碎瓷砖机理与建模

为了研究磨头磨粒的破碎瓷砖机理,分析抛光机的结构和运行原理,提出磨粒在冲击与切削联合作用下破碎瓷砖,并分析其机理。建立磨粒冲击破碎瓷砖和切削破碎瓷砖的模型,综合理论分析得出:磨头转速、磨头压力、磨粒粒度号是影响瓷砖破碎的主要因素。多磨块磨头可以提高瓷砖的磨削深度。

油气钻井中的分离式冲击-切削复合破岩机制研究

近年来高频冲击类钻井提速理论及工具飞速发展,有效解决了聚晶金刚石复合片(polycrystalline diamond compact,简称PDC)钻头在复杂难钻地层存在的黏滑、回弹震荡等问题,但PDC齿在冲击载荷下的失效问题较为突出。为此,提出了一种新型分离式冲击-切削复合钻头,有效地解决冲击载荷对PDC齿寿命的不利影响。该钻头与传统冲击类工具作用机制不同,破岩机制尚不明确,亟需开展相关研究。基于新型分离式冲击-切削复合破岩形式,分别开展了单元齿冲击、切削以及两者不同组合形式下的破岩试验研究,并进行了相应的数值分析。结果表明,冲击齿冲击岩石形成冲击坑后,冲击波在岩石内部进一步传递,降低了冲击坑附近区域岩石的强度,有效地减少了切削时切削齿所受切削力,提高了破碎体积。同时基于正交试验,对冲击速度、冲击角度以及冲击坑与切削齿偏移距离等因素进行参数敏感性分析,研究了不同冲击参数对冲击-切削复合破岩的影响。上述研究揭示了冲击-切削复合破岩机制以及冲击齿与切削齿最佳组合方式,对油气钻井中的冲击破岩工具设计研究具有重要参考价值。

刀具刃倾角对半刀宽插铣载荷冲击的影响实验研究

半刀宽插铣加工中的冲击会导致刀具过早破损,制约插铣加工的效率。通过对半刀宽插铣顺铣切入和逆铣切出过程进行分析,研究了刀具刃倾角对半刀宽插铣切入切出状态的影响规律,为插铣刀具刃倾角的选取提供指导。提出了一种插铣冲击的描述方法,通过插铣实验对比了不同刃倾角对半刀宽插铣切入切出冲击的影响。由于现有插铣刀具结构的限制导致无法选取大刃倾角,设计了特殊断续车削实验进一步探究刃倾角对冲击的影响规律。结果表明,刃倾角在顺铣逆铣及不同径向切削宽度下对插铣切入切出冲击影响规律不同,正刃倾角不仅可以减小切削力,而且可以为切入切出瞬时冲击提供一定的缓冲,从而减小插铣冲击。

煤岩两用液动锤钻头的结构设计研究

为了提高煤矿井下穿层孔硬岩施工的效率,解决液动锤一趟钻实现煤岩互层钻孔的问题,设计了煤岩两用液动锤钻头,并分析了其工作原理。通过对钻头水力结构参数的计算和模拟分析,得出了可以通过调整切换阀的水力结构以及阀芯和阀座弹簧弹力匹配设计,实现对钻头功能切换所需的压力和钻头切削推力的精确控制,从而达到液动锤随钻切换冲击-切削模式的目的,实现不退钻完成煤岩互层的高效钻进。

动静载荷耦合作用下岩石破碎理论分析及试验研究

根据压头侵入岩石的断裂特征,确定了动静载荷耦合侵入岩石过程中所形成的中间、径向和侧向裂纹长度与侵入载荷、冲锤质量和冲击速度关系式,分析了冲击–静压切削组合破岩模式下冲击间距(频率)对破岩效果的影响。在自行研制的动静态多功能岩石破碎试验台上,以花岗岩为试验对象分别进行了动静耦合载荷侵入岩石试验和冲击–静压切削破岩试验。结果表明:组合载荷模式能大幅度提高破岩效果,冲击间距与切削深度之比值对破岩比能耗有很大影响,并且存在最优比值可使破岩达到最佳效果;合理的加载方式应是冲击载荷使岩石产生足够大的开裂区,再与之匹配适当的静压和切削力将开裂区岩石切削下来;大冲击能、高冲击频率、小冲击间距对于破碎脆性硬岩有较好的效果。

新型多功能岩石破碎试验装置

设计了一种运用冲击动载与静压组合切削破碎岩石的新型试验装置,分析了该装置的破岩力学参数。该装置具有多种功能,既可进行单一静压切削、冲击破碎和静力侵入岩石的试验,又可进行动、静组合加载的切削试验,以及单一刀头、多刀头或滚压试验。对平端式PDC、硬质合金刀具在不同载荷施加方式下的花岗岩、砂浆块进行多种破碎试验,结果表明:该试验装置可操作性强,工作参数可控,所得试验数据可靠。

汽车发动机连杆珩磨工艺分析

针对连杆珩磨中出现的问题进行了工艺分析,找出影响工件质量的主要因素,并对所采取的措施加以讨论,如提高珩磨机主轴运行刚度及精度;改进夹具,使其自由平稳浮动;选用耐磨材料做导套;加大冲屑及润滑力度;选择适应高速冲击切削的金属基单晶刚玉磨石;提高磨石胶接强度,调整网纹角度,使切削痕迹不重复,周圈均布等,使工作质量得以很大提高。

简述清除管线油焦专用设备的制作和使用方法

2013年阿尔及利亚索拉信炼油厂35万吨/年催化裂化沉降器油气管线清除结焦人工作业施工难度大,为了解决油气线清除结焦作业缓慢的难题,同时降低作业风险,提高施工效率,针对油气线结焦清理的问题设计制作了清除油焦专用设备,该设备由切削冲击体和动力风两部分组成,其中切削冲击体包括:冲击刀头及导向套筒;动力风镐、冲击板、平衡配重(包括两个配重、横档、导向板和导向柱);动力风包括:空气压缩机及风线等。清除结焦作业时,把切削冲击体放置在油气管线内,通过操作拉绳和动力风线开关作业。

高硬热喷涂层的缓进给切削试验

采用高硬材料切削过程中常用的2种刀具材料CBN和YG610,应用缓进给的模式对高硬喷涂层进行切削试验。试验结果表明：采用小进给切削模式YG610刀具切削高硬热喷涂层可以获得较理想的刀具耐用度,并且加工表面质量可以达到Ra1以下,具备了以车代磨的基本条件。高硬材料切削常用的刀具CBN在切削过程中出现了较严重的非正常破损现象。通过对试验现象的分析,可以认为冲击性和高硬度的同时存在是喷涂层切削的最重要特性。因此,喷涂层切削刀具需要同时具备较高的韧性和硬度。