基于EDEM-Fluent耦合的激光机械钻头井底流场与排屑性能研究

激光机械钻头是一种新型破岩装备,适用于超深层油气资源的开发。在钻进过程中,先利用激光对岩石进行辐射,使得机械钻头能够快速破岩,但同时会产生大量岩屑。若激光机械钻头的排屑性能不佳,则会导致二次钻井以及钻头磨损加剧,而钻头起下钻频繁会严重影响钻井效率。为此,以提高激光机械钻头排屑性能为目标,建立了激光机械钻头三维模型,利用EDEM-Fluent耦合方法对其排屑过程进行了数值模拟;同时,通过对激光机械钻头井底流场的分析,提出了排屑性能指标,并采用正交试验法对其流道倾角、流道直径以及激光通道宽度进行了优化,从而改进了其井底流场和排屑性能。结果表明:优化后激光机械钻头的流道倾角为17°,流道直径为10 mm,激光通道宽度为5 mm;井底低速区面积占比为11.07%,下降了26.19个百分点;井底径向漫流速度为27.93 m/s,提高了61.54%;环空岩屑运移速度为8.97 m/s,提高了46.57%;平均岩屑滞留量减少了46.38%,平均岩屑堆积量减少了59.43%。综上,优化后激光机械钻头的排屑性能得到了有效提升。研究结果可为激光机械钻头水力结构的设计提供数据参考。

钛合金电火花加工间隙流场排屑过程数值仿真研究

采用数值模拟方法对电火花加工过程中间隙流场的碎屑排出情况进行仿真研究。计算结果表明,在电极的上升段,大量粒子被带出凹槽,排屑效果显著;在电极的下降段,仍有部分粒子被继续排出间隙区域。对比不同尺寸的钛合金粒子分布可以发现,排出粒子的数量随粒子直径的增加而减小,说明小粒子更易被排出。对流场内速度矢量分布进行分析可以发现,在电极上升过程中,其下表面下方区域存在涡结构,这是排出颗粒粒子的主要动力;在电极下降过程中,涡结构出现在间隙区域上方电极两侧,继续带动部分粒子排出。

数控车床绿色型排屑收集装置设计

文章介绍了一种数控车床的绿色型排屑收集装置,能够有效去除残留在链板输送带表面的碎屑,并将它们分离储存,以保持机械设备的清洁和有效运行。该装置具有拆卸和维修方便的特点,可满足数控车床生产过程中的工业环保需求。

电火花加工区域排屑方法国内外研究现状

在电火花加工过程中,加工区域电蚀产物能否快速排出是影响加工效率和零件成形精度的关键,并且随着加工深度的增加,加工间隙内的电蚀产物更加难以排出,故需采用合理的方式方法来改善电火花加工过程中的排屑问题。为此,总结分析了近十年国内外出现的各种改善电火花排屑问题的方法,对通过冲液、电极、电火花能场复合方面电火花排屑问题的研究成果进行了阐述,分析其原理和特点,指出了目前各方法的优点和局限,最后对未来改善排屑问题的发展方向进行了展望,为深入研究相关问题提供参考。

可转位铣刀排屑结构专利分析

本文通过对可转位铣刀的排屑结构的专利进行分析检索,分析可转位铣刀排屑结构的专利申请的专利年度分度、专利的区域分布、专利有效性、主要申请人、中国申请的申请人的整体构以及技术的发展脉络和相关的核心专利,为该领域的技术创新提供参考。

切削加工CO_(2)冷却排屑专利技术分析

在切削加工技术中采用CO_(2)冷却排屑是一种高效的改善切削状态的技术手段。本文从专利视角梳理CO_(2)冷却排屑技术的布局区域、创新主体、代表性专利等信息,对该技术进行专利技术分析,为冷却润滑领域技术人员了解行业发展状态、专利布局情况和重点技术提供一定的参考。

强化碎屑排屑策略提高往复走丝电火花线切割加工效率的研究

首先,采用30 000帧/s高速摄像观测记录、分析电火花线切割加工过程的微观状态,确定影响高速切割加工的关键影响因素;接着,采用具有好的包裹性和容纳性的水溶性放电介质,实施了同时向极间叠加低频放电脉冲和高频放电脉冲的火花放电控制策略,构成强化碎屑排屑方法;然后,通过粒度分布测试对比分析了不同放电控制策略的切割加工效果;最后,确定纳秒和微秒两级高频放电脉冲叠加控制策略是提高碎屑能力和排屑能力的有效方法,结合采用双丝筒长丝系统,可显著提高往复走丝电火花线切割的切割效率。

气体钻井排屑管缓冲弯头设计与分析

排屑管线,特别是管线弯头刺漏是气体钻井使用过程中的普遍现象。排屑管线刺漏不仅会造成作业中断、降低钻井时效,而且管线更换耗费人力物力,当钻遇天然气或硫化氢时甚至易引发火灾或人员中毒事故。为了提高排屑管线弯头的使用寿命,本文提出了一种气体钻井排屑管缓冲弯头并进行了冲蚀分析,为气体钻井排屑弯头提供了一种可行的实施方案。

链板式排屑器故障分析及改进

链板排屑器构造简单,主要应用在机床加工和生产线中。由于排屑器运行过程中时滑动摩擦面较多,因此,正常使用时存在磨损,必须进行定期维护。该文着重分析排屑器机械故障原因及改进措施。通过对SUC8202S数控车床排屑器的结构原理及故障分类的分析,发现排屑器堵塞和磨损是排屑器的主要故障,这些故障主要是设计原理和实际状况不匹配造成。为防止故障发生,给出维护保养措施,建议设计阶段和使用阶段要考虑客户对切削工艺的要求,并定期实施维护保养,以减少故障发生。

机械加工车间排屑方式探析

机械加工过程会产生大量的切屑,必须及时正确地将这些废料排出去,以保证工件加工质量和车间的美观,同时增加加工设备的可用时间,改善车间的自动化水平,提高企业的效应。从机加工切屑处理的任务出发,对车间常见的排屑方式进行分析总结,特别是引入了集中排屑系统的概念,以期解决机加工车间排屑的全面自动化。

基于CFD的排屑管路弯头局部冲蚀磨损研究

排屑管路弯头磨损失效是气体钻井中的常见问题,严重影响钻进效率.为深入研究弯头磨损机理,采用计算流体动力学CFD软件对弯头内气固两相流场进行了数值模拟研究.研究结果表明,高速气流携带岩屑经过弯头时,受惯性力作用,岩屑颗粒在外壁面一侧汇聚,造成管壁冲蚀磨损,磨损区域位于弯头30° ～ 60°转角位置,弯管磨损速率的最大值远高于其平均值,说明弯管局部刺漏要远早于弯管的整体磨损失效.根据弯头磨损分布特点,对排屑管路弯头进行结构改进,在壁面主要磨损位置设置挡板.现场试验结果表明,连续钻进80 m,弯管没有刺漏,钻进效果显著提高.

深孔钻断排屑机理与变切深加工数控宏程序研究

深孔加工面临许多困难,其中最主要的困难是断排屑、钻偏及折断钻头。文章针对深孔加工的特殊性,研究了切屑形成机理及各种断、排屑方式,采用"变切深、引钻"等方法并通过数控宏程序控制深孔加工,解决了断排屑、钻偏及折断钻头等难题,应用结果表明,深孔加工的断排屑效果明显,加工效率及精度显著提高。

振动钻削改善排屑效果机理的研究

通过建立常规钻削加工排屑管中切屑颗粒的运动方程 ,推导出振动钻削加工条件下切屑颗粒的运动特点 ,研究了振动参数对排屑速度的影响 ,分析了振动钻削提高排屑能力的原因 ,并提出优先选择振动频率的低频振动钻削加工原则 。

永磁振动钻削排屑分析

通过普通钻削与振动钻削情况下切屑单元受力情况的分析 ,建立了在两种切削状况下单位时间内切屑的位移公式 ,解释了振动钻削情况下排屑顺利的原因。介绍了一种新型的振动钻削装置——永磁振动钻削装置。在此新型的振动钻削装置上进行试验 。

内排屑深孔钻削切屑变形与切削力实验研究

通过内排屑深孔钻削加工过程的实验 ,讨论了切削变形和钻削切削力与钻头切削部几何参数、切削用量等的关系 ,并得到了切削力的经验公式。实验表明 :各段切削刃对切屑变形的影响趋势基本相同 ,为内排屑深孔钻切削机理研究、切削参数数据库建立和进一步开发在线检测系统奠定了基础。

错齿内排屑深孔钻削技术探讨

分析深孔钻削加工工艺存在的问题,对错齿内排屑深孔钻削技术、工艺进行分析,并针对加工中遇到的问题提出相应的解决方法。

孔加工中负压排屑、断屑的分析

通过对孔加工中负压排屑、断屑的理论分析，确定了有关结构、参数之间的关系，同时提出了负压断屑及强力负压孔加工等新概念，为设计的合理化提供了理论基础。

排屑速度干涉对切削力影响的试验研究

设计了一组用“V”字形刀具横切工件的切削试验,以验证排屑速度干涉对切削力的影响.试验中,利用刀具上各点切削速度与工件半径的比例关系及刀具上切削部分前后两点对应工件半径差恒定的特点,通过改变工件半径来改变刀具上切削部分前后两点排屑速度差与刀具切削部分中点排屑速度的比(排屑速度的相对差),从而获得较大的相对排屑速度大小改变量.试验结果表明,排屑速度干涉对切削力有显著影响,影响程度随排屑速度大小的相对差的增大而增大.

外排屑深孔钻削DF系统的设计与研究

对外排屑深孔钻削DF系统的原理及装置进行了研究,对外排屑深孔钻削DF系统的参数选择及使用时注意事项进行系统地阐述。并设计制造出外排屑深孔钻削DF装置。经实验研究证明可有效的解决枪钻钻削过程中排屑等问题。