TBM滚刀不同刀刃宽破岩动力学特性分析

全断面硬岩隧道掘进机(Tunnel Boring Machine,TBM)被广泛应用于现代隧道施工建设。作为其核心部件,TBM滚刀的受力情况也成为了研究重点。为了研究不同刃宽滚刀的特性,建立滚刀破岩力学模型。通过建立不同刃宽滚刀破岩三维模型对同一岩石进行动力学仿真,将后处理得到的数据进行整理绘制曲线,对比结果验证模型正确性并分析其特点。结果表明,破岩时需要根据实际情况合理设计滚刀刃宽以达到最佳破岩效果,可为今后研究滚刀破岩提供一定的理论依据。

全断面岩石掘进机盘形滚刀刃宽和刃角设计方法的探讨

盘形滚刀是全断面岩石掘进机破岩刀具,由于作业环境恶劣,因此寿命较低,是研究的热点。通过将盘形滚刀看成是径向纤维组织组成的盘形构件,且沿整个盘形滚刀刃的受力情况与正在破岩的弧段刃一样,构建了盘形滚刀破岩的工程力学模型。该模型解刃宽与某引进17英寸盘形滚刀完全一致;模型解刃角偏小,其相对误差为20%。将盘形滚刀刃展开,并假设为无限长楔形体,全楔顶受力等同于正在破岩的弧段刃,据此构建了盘形滚刀刃破岩的弹性力学模型,该模型解刃角偏大,与某引进17英寸盘形滚刀刃角相比,相对误差为38.3%。上述研究方法和研究结论可为盘形滚刀设计理论的建立提供借鉴。

塑性地层宽刃齿破岩机理研究与提速应用

常规PDC钻头在钻进塑性地层时,存在吃入困难、机械钻速低的问题。为提高复合片吃入地层的能力,对常规PDC钻头布齿情况下的比钻压分布进行理论分析,并提出一种新的宽刃齿齿形。建立了宽刃齿和常规平齿静态压入和切削破岩的有限元模型。模拟结果表明:在同压力下,宽刃齿压入深度比常规平齿深24%~430%,静压入体积也明显增多;在相同工况下,宽刃齿比常规平齿破碎比功更小,更易高效破碎岩石;同时,设计宽刃齿钻头时,前倾角和侧转角不宜过大。基于研究结果开发了新型宽刃齿钻头并在塑性泥岩地层进行了现场应用。应用结果表明,该新型钻头平均机械钻速比同型号常规齿PDC钻头提高515%。研究结果可为解决难钻塑性地层的钻井提速问题提供一种新的思路。

宽刃车刀用丝杠走刀加工细长轴的方法研究

细长轴的加工是车加工中难度最大的零件加工之一,所谓车工怕车杆、细长轴,钳工怕钻眼、深孔,就是因为细长轴直径较细,容易弯曲变形,车加工中容易出现竹节,麻花波纹跳动和大小头(拔稍)等情况的出现,精度和粗糙度也很难达到设计要求。宽刃车刀用丝杠走刀能够很好的解决这个问题。

弹性宽刃精车刀与细长轴的加工

介绍了自制弹性宽刃精车刀对细长轴进行加工,以及加工工艺和加工中要注意的若干问题。

宽刃车刀在平面加工中的应用

我厂在CW61100车床上加工引进三系列汽轮机抽汽速关阀“下盖”内腔小平面时(见图1),表面粗糙度为Rα3.2,由于该零件偏重严重,同时受结构影响,且夹持表面为铸造毛坯面,夹紧时不十分可靠,因此在车削时车床主轴转速受到限制(通常n≤80r/min),切削速度较低(切削速度约为8～20m/min)。刀具容易产生积屑瘤,采用常规刀具结构,无论是硬质合金刀具,还是高速钢刀具,效果都不理想,加工的表面粗糙度只能达到Rα6.3。不能满足图纸加工要求,为此我们尝试采用宽刃高速钢车刀配以高液度浮化液加工该平面,效果很好,表面粗糙度稳定地达到Rα3.2。下面简单介绍该刀具的使用情况。

连续管钻井个性化PDC钻头降扭机理及试验研究

由于连续管自身管径小、柔性大等特性,在进行井下钻进时容易导致摩擦自锁和管柱屈曲,存在钻压施加困难、进尺低下等问题。为提高连续管在低钻压情况下的钻进能力,个性化设计了连续管钻井专用小尺寸PDC钻头。通过单齿切削试验、水平井钻柱微钻头破岩试验、全钻头破岩试验开展小尺寸PDC钻头的降扭机理研究,对比不同齿形对破岩效果的影响。研究结果表明:在PDC切削齿前倾角较小时,破碎相同体积的岩石,宽刃齿所受切削力平均值比常规齿小10.35%~24.56%;同机械钻速情况下,宽刃齿钻头的扭矩小于常规齿钻头,最高降扭37.64%;同转速和钻压情况下,宽刃齿钻头最高降扭28.58%,钻压越大,降扭效果越显著。个性化设计的宽刃齿PDC钻头更适用于连续管实现低钻压、低扭矩、高转速破岩。研究结果可为改善连续管钻井技术在低钻压钻进时的适应性提供新的解决思路和理论支撑。

采用正交试验优化分析极硬岩隧道滚刀刃形

滚刀的破岩效率是影响隧道掘进机掘进进度的关键因素。依托深圳地铁极硬岩掘进工程,研究极难掘进的致密花岗岩地层滚刀刃形破岩效果。通过正交试验分析滚刀各相关参数试验,确定在极硬岩地层中滚刀刃形尺寸对硬岩掘进效率有较大影响,得到了施工掘进参数和刃形参数对掘进效率影响的权重,为硬岩地层刀具的选型提供参考。

我国西南地区有段石器的研究

一 序言 我国西南地区的云南、贵州、四川三省,由于特殊的地理位置和自然条件,历史上曾是诸种文化交流的地带。以目前资料而言,云、贵、川地区新石器时代晚期文化在自身文化的基础上,至少受到四种文化的强烈渗透,这就是由北向南延伸的仰韶文化和马家窑文化,由南向北挺进的越文化,以及川东鄂西固有的大溪文化。有段石器便是受东南沿海地区百越文化影响的一个突出表现。 有段石器在学术界的称呼颇不一致,有的学者称为有段石锛,有的学者称为有段石斧,也有的学者称为有段石器,甚至有的学者称为石戊。笔者主张以有段石器统一称呼,包括有段石锛、有段石斧、有肩有段石锛和有肩有段石斧四种类型。下面,我们就依据这四种类型,对西南地区的有段石器进行初步的整理与研究。

大型平面精刨法

本文详细分析大型平面精刨时,必须对机床、工件、刀具、夹具提出特殊要求,从而可保证加工质量,提高劳动生产率.

西域宽刃剑与中西文化交流

在新疆龟兹石窟壁画中多次出现一种宽刃剑,其形象亦曾出现在犍陀罗、中亚和河西走廊、西藏、云南、中原的艺术作品中。在新疆的出土文物中曾发现其痕迹,在犍陀罗和大夏亦曾出土宽刃剑。上述各地的宽刃剑具有明显的亲缘性,即新疆宽刃剑源于犍陀罗宽刃剑,而犍陀罗宽刃剑又源于希腊、罗马宽刃剑。这是丝绸之路上中西文化交流的反映,为研究古代中西文化的广泛交流提供了又一实例。

高精度锥方孔加工工艺和工装的改进

介绍了采用B5032普通插床加工高精度锥方孔的工艺,并将工装进行了多项改进,使钳工修刮量降低到最小。

三线梯形螺纹的切削加工

加工多线螺纹的难点在于如何提高粗车速度,精车精度。本文通过三线梯形螺纹加工实例,介绍了车削三线梯形螺纹时,采用宽刃刀进行快速分头,强力双刀进行粗车;采用百分表配合小滑板精确分线后进行精车,从而保证梯形螺纹牙形精度的方法。

车削圆锥工件

圆锥面配合,具有定心精确、能实现大转矩传递及无间隙配合的特点,在机床与工具中,有很广泛的应用。但因其车削加工及准确测量困难,初学者往往感到难以掌握。本文就这方面的问题作简要介绍。 1.车削圆锥常用的方法 (1)转动小滑板法 这种方法操作简单、调整范围大。车削时只要将小滑板按工件要求转动一定角度。

精确开剥——光缆维护现代化的重要步骤

光缆维护施工过程包含几个主要步骤，即故障定位、开剥、接续、置放。其中，光缆开剥是光缆线路施工中难度较大，技术要求较复杂的一道重要工序，其效率的快慢将影响整个工期的进程。由于缺乏安全高效的专用工具，传统光缆开剥长期以来一直是截断式，用简单工具完成，作业时间长、机械化程度低，易造成整个线路信号阻断。已成为当前提升维护效率，加强维护质量可控性的一大障碍。因此，创造和采用比截断式开剥更为高效、科学和安全的新型光缆开剥模式及专用工具，并在保证质量的前提下，确保施工的时间，才能更好地满足现代化维护施工的要求。