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idriller石油钻机集成控制系统研制概要 被引量:14
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作者 魏培静 于兴军 +4 位作者 刘向军 杨双业 梁卫斌 林康 王飞 《石油矿场机械》 2016年第11期88-93,共6页
随着石油钻机自动化控制技术的发展,司钻需要操作和监视的设备越来越多。现有常规钻机中将各个设备操作按钮、手柄以及控制箱在司钻房内进行"堆积木式"拼装的模式,存在着安全性差,布局混乱等缺点,已经无法满足未来钻机的操作... 随着石油钻机自动化控制技术的发展,司钻需要操作和监视的设备越来越多。现有常规钻机中将各个设备操作按钮、手柄以及控制箱在司钻房内进行"堆积木式"拼装的模式,存在着安全性差,布局混乱等缺点,已经无法满足未来钻机的操作要求,成为制约国产钻机整体技术水平提升的瓶颈。国外为解决此类问题已开发出多种石油钻机集成控制系统,并进行商业化应用。国内目前尚处于起步阶段。该文从系统网络架构、多级急停机制、司钻操作终端理念、防碰撞机制与轨迹规划、人机界面程序以及历史记录功能开发等方面介绍了国内研制的首套钻机集成控制系统——"idriller"。该系统已经实现了在多套钻机中的工业化应用,提升了国产钻机自动化、智能化、信息化水平。 展开更多
关键词 钻机 集成控制 司钻 网络 操作
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Repacking practice for G-3 engineering driller power unit with drive shaft of dual channel reverse circulation
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作者 Lihong ZHU Kun YIN Qingyan WANG Yong HUANG 《Global Geology》 2008年第1期42-46,共5页
In order to satisfy operating requirements for constant core drilling technology in reverse circulation with hollow-through DTH,the power unit of G-3 engineering driller was ameliorated. The new one with dual channel ... In order to satisfy operating requirements for constant core drilling technology in reverse circulation with hollow-through DTH,the power unit of G-3 engineering driller was ameliorated. The new one with dual channel drive shaft, achieved the perfect assemble with transmission structure of the original power unit. It could interconvert according to need by using two sets of drive shafts with direct and reverse circulation. The repacked G-3 engineering driller carried on experiment in the field test in Luanchuan molybdenum mine of Henan, whose effect was very good. 展开更多
关键词 钻孔能力 G-3技术 功率单位 地质研究
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Design and Implementation of a Control System to Mitigate Osteonecrosis in Orthopedic Bone Drilling Procedures
3
作者 Kadir Gok Yasin Kisioglu Arif Gok 《Journal of Mechanical Materials and Mechanics Research》 2023年第1期16-21,共6页
The drilling process in orthopedic surgery can sometimes lead to an undesired increase in temperature,which can cause serious damage to bones and soft tissues.This overheating is typically identified as a temperature ... The drilling process in orthopedic surgery can sometimes lead to an undesired increase in temperature,which can cause serious damage to bones and soft tissues.This overheating is typically identified as a temperature above 47℃,known as the critical limit,and can result in the condition known as osteonecrosis.This study aims to develop a new control system,using a proportional-integral-derivative(PID)controller,to prevent overheating and the resulting osteonecrosis.The bone temperature is constantly measured using a thermocouple and,when it reaches the critical temperature of 47℃,the cooling device is activated by the PID-controlled system.This new control system makes the drill machine with cooling device more user-friendly and allows surgeons to set a desired temperature level manually. 展开更多
关键词 Bone drilling Orthopedic surgery OSTEONECROSIS PID controller driller mechanism
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无钻机钻探器井筒电缆存储与释放装置设计与力学分析 被引量:1
4
作者 吕姜辉 刘昌 +3 位作者 程为彬 陈雪菲 李刚 张明菊 《石油管材与仪器》 2023年第2期17-21,共5页
基于无钻机钻探机器人的能源供应和线缆存取的要求,研制了一种井筒电缆存储与释放装置,具备深海深地钻探用电缆的井筒存储和释放功能。结合井下环境、钻探功能和控制要求,对总体结构和运动模态进行了设计,重点对绕线机构和中间连接筒机... 基于无钻机钻探机器人的能源供应和线缆存取的要求,研制了一种井筒电缆存储与释放装置,具备深海深地钻探用电缆的井筒存储和释放功能。结合井下环境、钻探功能和控制要求,对总体结构和运动模态进行了设计,重点对绕线机构和中间连接筒机构进行结构设计和力学分析,并制作样机进行了功能验证。结果表明,研制的井筒电缆存储与释放装置可实现无钻机钻探机器人在3000 m钻深工况下的电缆收放功能。 展开更多
关键词 无钻机钻探器 钻探机器人 电缆存储与释放装置 井筒电缆装置 模块化
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液压锚杆钻机转速的无模型自适应控制
5
作者 熊治敏 林娜 池荣虎 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第1期119-126,共8页
大多数液压锚杆钻机转速控制主要依赖于工程技术人员的现场经验,在人工钻进不同岩层时,多采用固定转速,导致作业效率低、设备故障率高。本研究提出了钻机转速的无模型自适应控制算法。该算法仅利用系统的I/O数据,而不需要系统的精确机... 大多数液压锚杆钻机转速控制主要依赖于工程技术人员的现场经验,在人工钻进不同岩层时,多采用固定转速,导致作业效率低、设备故障率高。本研究提出了钻机转速的无模型自适应控制算法。该算法仅利用系统的I/O数据,而不需要系统的精确机理模型信息,其可适应钻孔过程中岩层的变化以及快速性的要求。文中分别对无外界干扰和存在外部扰动两种情况进行仿真验证,结果表明:本研究所提出的无模型自适应控制方法能够实现对期望转速的快速跟踪,相比于PID控制,具有更好的控制性能和较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 锚杆钻机 动态线性化 无模型自适应控制
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司钻房爆炸载荷场景下的人员安全撤离分析方法
6
作者 朱敬宇 陈国明 +1 位作者 张少禹 齐心歌 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期150-155,共6页
为有效降低井喷失控场景下人员的应急疏散风险,提出针对司钻房控制室爆炸载荷的安全撤离分析方法。首先,根据司钻房控制室载荷设计规范和布局,确定司钻房的爆炸载荷阈值;然后,运用多能法初步估计爆炸载荷阈值对应的等效气云体积,并构建... 为有效降低井喷失控场景下人员的应急疏散风险,提出针对司钻房控制室爆炸载荷的安全撤离分析方法。首先,根据司钻房控制室载荷设计规范和布局,确定司钻房的爆炸载荷阈值;然后,运用多能法初步估计爆炸载荷阈值对应的等效气云体积,并构建井喷失控场景平台爆炸仿真模型,借助逆推法确定爆炸载荷的可燃气云体积阈值;最后,针对井喷重组分气体扩散过程的危险气云体积变化曲线,确定不同场景下的可用安全疏散时间T A,通过对比所需安全疏散时间T R,判断人员能否安全撤离。结果表明:所提方法可以针对多种井喷场景下的人员安全撤离给出指导建议,其中,井喷速率和风速对T A有显著影响,当风速增至7 m/s时可以保证司钻人员的安全撤离,而井喷速率的增加则会显著降低T A,当井喷速率>390 m/s时,会威胁司钻人员的安全撤离。 展开更多
关键词 司钻房 爆炸载荷 安全撤离 井喷事故 可燃气云
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机械水源钻机自动化升级的研究及应用
7
作者 杨联峰 宋飞 《钻探工程》 2023年第S01期476-480,共5页
传统水源钻机的加压送钻等操作受到操作者经验的影响较大,工作环境和安全条件也较差。为更好地满足中深层地热井施工的需求,对现有一台TSJ-3000型水源钻机进行了自动化升级改造。增加了司钻房;运用伺服控制系统,实现触感式摇杆提钻下钻... 传统水源钻机的加压送钻等操作受到操作者经验的影响较大,工作环境和安全条件也较差。为更好地满足中深层地热井施工的需求,对现有一台TSJ-3000型水源钻机进行了自动化升级改造。增加了司钻房;运用伺服控制系统,实现触感式摇杆提钻下钻功能和自动恒压送钻功能;采用自动传感式换挡模组,在司钻房内实现快速换挡、变速,使司钻房远离钻机转盘;采用工控屏触摸方式集成现场主要电柜控制器;实现了自动化和手动操作两个独立的操作系统。现场试验和应用表明,自动化升级后钻机运转参数能够实时监控和集中显示,为判断、预防井内事故提供科学依据;能满足3000 m水源钻机钻具悬重800 kN条件下的提、下钻工况需求,钻进效率比改造前提高了61%;降低了劳动强度,改善了操作环境。本项目顺应了钻探设备自动化、数字化、智能化发展趋势,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 机械水源钻机 自动化升级 人机交互 智能司钻 司钻房 中深层地热井
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青洼矿定向长钻孔疏放采空区积水技术应用
8
作者 王伟伟 康马超 《江西煤炭科技》 2023年第2期137-139,共3页
青洼矿2207面回采工作切眼以南存在大面积采空区积水,为解除积水对2207采面采掘的威胁,借鉴创新探放水钻孔施工工艺,使用千米定向钻机进行定向钻进,精准施工探放水钻孔,提前疏放了采空区积水,确保了2207采面的正常采掘活动,本文详细介... 青洼矿2207面回采工作切眼以南存在大面积采空区积水,为解除积水对2207采面采掘的威胁,借鉴创新探放水钻孔施工工艺,使用千米定向钻机进行定向钻进,精准施工探放水钻孔,提前疏放了采空区积水,确保了2207采面的正常采掘活动,本文详细介绍了长距离定向疏放积水的设计方案及钻孔布置参数,论述了千米定向钻机的使用条件及工艺特点。 展开更多
关键词 千米定向钻机 采空区积水 超前探放水 定向钻进 巷道掘进
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深水司钻法压井模拟计算 被引量:24
9
作者 王志远 孙宝江 +2 位作者 高永海 曹世敬 宋林松 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期786-790,共5页
针对深水钻井井控的特点,考虑油、气相变,建立了深水司钻法压井过程中的多相流控制方程,并给出了具体的求解方法。模拟计算结果表明,随着循环流量的增加,节流管线摩阻迅速增加,而且不同尺寸节流管线摩阻之间的差距也随着循环流量的增加... 针对深水钻井井控的特点,考虑油、气相变,建立了深水司钻法压井过程中的多相流控制方程,并给出了具体的求解方法。模拟计算结果表明,随着循环流量的增加,节流管线摩阻迅速增加,而且不同尺寸节流管线摩阻之间的差距也随着循环流量的增加逐渐增大;动态安全余量随着泥浆池增量的增大而减小;第1及第2循环周的最大循环流量随着节流管线内径的减小而减小。第1循环周的最大流量随着泥浆池增量的增加而减小,而泥浆池增量对第2循环周最大流量的影响不大。在压井过程中,节流压力随着循环流速的增加而降低,实际应用时需要优化设计。 展开更多
关键词 压井 深水司钻法 多相流控制方程 模拟计算 节流压力 优化设计
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月球次表层取心钻具功耗特性及地面模拟实验 被引量:7
10
作者 田野 邓宗全 +3 位作者 唐德威 姜生元 全齐全 侯绪研 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期166-171,共6页
建立了月球次表层取心钻具功耗模型,制备了与真实月壤物理机械参数相近的模拟月壤作为被钻对象,通过钻进取心实验对理论模型进行验证,得到取心钻具的功耗特性曲线并确定低能耗钻进规程。实验结果表明,取心钻具钻进功耗理论模型能够正确... 建立了月球次表层取心钻具功耗模型,制备了与真实月壤物理机械参数相近的模拟月壤作为被钻对象,通过钻进取心实验对理论模型进行验证,得到取心钻具的功耗特性曲线并确定低能耗钻进规程。实验结果表明,取心钻具钻进功耗理论模型能够正确反映实验曲线的变化趋势,可依据模型对钻具的钻进功耗进行预估。以保证高取心率为前提,在阻力矩允许范围内,适当降低钻具回转转速,可使取心钻具的钻进功耗降低。 展开更多
关键词 机械设计 探月采样 取心钻具 功耗模型 钻进规程
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国内外非开挖定向钻机及其智能控制技术 被引量:17
11
作者 赵丁选 杨力夫 +2 位作者 李锁云 尚涛 乌效鸣 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期44-48,共5页
介绍了非开挖定向钻机及其智能控制技术的国内外发展现状,总结了非开挖定向钻机技术的发展趋势,提出了钻进导向控制技术、定向钻机专用控制技术、地下电缆与管道探测防触碰安全保护技术、钻进软件开发技术和智能故障诊断技术是我国非开... 介绍了非开挖定向钻机及其智能控制技术的国内外发展现状,总结了非开挖定向钻机技术的发展趋势,提出了钻进导向控制技术、定向钻机专用控制技术、地下电缆与管道探测防触碰安全保护技术、钻进软件开发技术和智能故障诊断技术是我国非开挖定向钻机行业为占领国际市场、面对国际竞争所需要发展的关键技术。 展开更多
关键词 工程机械 非开挖定向钻机 智能控制技术 综述
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NEEM计划2537.36m透底深冰芯的钻取与成果概述 被引量:11
12
作者 王士猛 效存德 +4 位作者 谢爱红 李传金 任贾文 秦大河 张通 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2011年第3期589-594,共6页
NEEM(格陵兰北部Eemian冰芯钻取)计划是目前最重要的国际冰芯研究计划,来自14个国家超过300名的科学家参与,目标是获得130~115ka BP甚至更古老的Eemian间冰期的透底冰芯和气候信息;此冰芯长达2 537.36m,最后2m冰芯含有数十万年的基岩... NEEM(格陵兰北部Eemian冰芯钻取)计划是目前最重要的国际冰芯研究计划,来自14个国家超过300名的科学家参与,目标是获得130~115ka BP甚至更古老的Eemian间冰期的透底冰芯和气候信息;此冰芯长达2 537.36m,最后2m冰芯含有数十万年的基岩和其他物质.介绍了NEEM计划深冰芯的钻取背景和NEEM计划概况,以及NEEM计划获取的成果,并详述我国科学家在2010年度深冰芯钻取过程中取得的认识. 展开更多
关键词 NEEM计划 深冰芯钻机 2537.36m透底冰芯 格陵兰冰盖
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基于单片机的钻机参数监测仪的研制 被引量:10
13
作者 焦阳 凌振宝 +1 位作者 王君 赵大军 《吉林大学学报(地球科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期172-176,共5页
针对目前国内资源勘探钻机的钻进参数在实时显示等方面的不足,设计并实现了一套基于MSP430单片机的集钻机的钻进深度、钻进速度、钻进功率、转速、提升/钻进力、扭矩、空压机风量和空气压力等参数的检测系统。实际实验结果:钻进深度... 针对目前国内资源勘探钻机的钻进参数在实时显示等方面的不足,设计并实现了一套基于MSP430单片机的集钻机的钻进深度、钻进速度、钻进功率、转速、提升/钻进力、扭矩、空压机风量和空气压力等参数的检测系统。实际实验结果:钻进深度检测精度为1cm,压力检测精度为1%FS,转速检测范围为0~1000r/min,钻进/提升力为0~1000kN。 展开更多
关键词 钻机参数 传感器 MSP430单片机
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钛合金钻削加工及其新发展 被引量:17
14
作者 毕秀国 卜繁岭 康健 《工具技术》 北大核心 2008年第12期19-22,共4页
从钛合金自身的切削加工性能出发,系统介绍了钛合金的切削加工基本原则。阐述了传统钛合金在钻削加工中常出现的几点问题:钻头材料、钻头几何参数分析和冷却介质的选择。根据钛合金的导热率低、弹性模量低、硬度较低和化学活性强等特点... 从钛合金自身的切削加工性能出发,系统介绍了钛合金的切削加工基本原则。阐述了传统钛合金在钻削加工中常出现的几点问题:钻头材料、钻头几何参数分析和冷却介质的选择。根据钛合金的导热率低、弹性模量低、硬度较低和化学活性强等特点合理地调整钻头材料的选择,对原有钻头几何参数进行优化,正确选取冷却介质。并介绍了当前钛合金切削加工技术的新发展。 展开更多
关键词 钛合金 钻削加工 钻头参数 新发展
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基于泵控液压技术的ZDY4000L履带钻机液压系统 被引量:13
15
作者 姚克 凡东 殷新胜 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2009年第3期68-70,119,共4页
对全液压履带钻机液压系统需要解决的问题和功能要求进行分析,详细介绍了基于负载敏感、恒压变量等泵控系统液压技术的ZDY4000L履带钻机液压系统,并结合实际使用对该液压系统主要回路的功能和特点进行阐述,最后通过生产实践应用验证了... 对全液压履带钻机液压系统需要解决的问题和功能要求进行分析,详细介绍了基于负载敏感、恒压变量等泵控系统液压技术的ZDY4000L履带钻机液压系统,并结合实际使用对该液压系统主要回路的功能和特点进行阐述,最后通过生产实践应用验证了基于泵控液压技术的ZDY4000L履带钻机液压系统的先进性和可靠性。 展开更多
关键词 液压系统 履带钻机 坑道
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遗传-蚁群算法求解司钻控制室操纵器布局优化 被引量:7
16
作者 邓丽 王国华 余隋怀 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期143-151,共9页
在传统的计算机辅助司钻控制室布局设计中通常采用交互式输入和修改,不能以全局最优化的思想支持布局设计全过程,故将遗传-蚁群算法引入司钻控制室布局设计中.根据人的认知特性规律,总结出布局原则,并建立相应的数学模型,将布局原则以... 在传统的计算机辅助司钻控制室布局设计中通常采用交互式输入和修改,不能以全局最优化的思想支持布局设计全过程,故将遗传-蚁群算法引入司钻控制室布局设计中.根据人的认知特性规律,总结出布局原则,并建立相应的数学模型,将布局原则以目标函数变量的形式作用于布局优化过程.从工业设计的角度,研究了面向司钻控制室操纵器空间几何位置布局优化的适应度函数、信息素和启发信息的表达形式,建立了遗传-蚁群算法应用于司钻控制室操纵器布局优化设计过程中的流程.以某型钻机控制台上的操纵器布局设计为例,进行了多目标优化计算,实现了布局原则量化并与算法结合,提高了设计效率. 展开更多
关键词 遗传-蚁群算法 操纵器 布局优化 控制室 司钻
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快速掘进复合式凿岩钻车研制 被引量:9
17
作者 鲍伟 宋立新 +4 位作者 赵锦桥 鲍大力 王洪立 赵建 陈闪 《煤矿机械》 2015年第8期209-212,共4页
在煤矿井巷掘进工程中,随着钻孔机械化程度的不断提高,中深孔爆破亦随之增加,研究与之相适应的快速掘进复合式凿岩钻车,对加快岩巷快速掘进速度,解决煤矿采、掘关系失调的矛盾,提高井巷工程掘进爆破效果和安全生产等都具有现实意义,并... 在煤矿井巷掘进工程中,随着钻孔机械化程度的不断提高,中深孔爆破亦随之增加,研究与之相适应的快速掘进复合式凿岩钻车,对加快岩巷快速掘进速度,解决煤矿采、掘关系失调的矛盾,提高井巷工程掘进爆破效果和安全生产等都具有现实意义,并且使用方便,经济效益显著。 展开更多
关键词 快速掘进 复合式 凿岩钻车 研制
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螺旋钻机变幅时机液耦合动力学的键合图建模 被引量:10
18
作者 胡均平 李科军 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期495-502,共8页
为了从理论上研究螺旋钻机变幅机构内在的复杂动态特性,建立较精确的变幅机构数学模型。首先,分析螺旋钻机变幅机构的工作原理和结构特点,运用键合图理论对转动铰、油缸及立柱进行模块化建模,构建变幅机构基础单元的多体动力学模型;然后... 为了从理论上研究螺旋钻机变幅机构内在的复杂动态特性,建立较精确的变幅机构数学模型。首先,分析螺旋钻机变幅机构的工作原理和结构特点,运用键合图理论对转动铰、油缸及立柱进行模块化建模,构建变幅机构基础单元的多体动力学模型;然后,建立变幅机构液压系统驱动力的键合图模型。通过分析各子模型的动态特性及相互作用规律,根据功率流传递路径,以统一方式建立变幅机构机液耦合动力学的键合图模型。研究结果表明:变幅油缸2腔压力的数值模拟结果与试验结果较吻合,表明该模型能预测机液耦合作用下系统的动态特性,可为分析和提高变幅机构的动力学性能提供参考。 展开更多
关键词 螺旋钻机 变幅机构 动态特性 键合图 耦合
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石油钻机自动化、智能化技术研究和发展建议 被引量:73
19
作者 张鹏飞 朱永庆 +4 位作者 张青锋 宋志刚 王玉 梁春平 宋涛 《石油机械》 2015年第10期13-17,共5页
为了提高钻井速度,缩短钻井周期,开展了石油钻机自动化和智能化技术研究,形成了一整套管柱自动处理系统技术,实现了管柱输送、建立根、立根排放和井口作业的自动化和智能化。同时进行了钻机集成控制系统的研究,采用现代先进技术,将石油... 为了提高钻井速度,缩短钻井周期,开展了石油钻机自动化和智能化技术研究,形成了一整套管柱自动处理系统技术,实现了管柱输送、建立根、立根排放和井口作业的自动化和智能化。同时进行了钻机集成控制系统的研究,采用现代先进技术,将石油钻机变频系统、仪表系统、顶驱系统、视频监控系统和管柱处理系统等组成集成控制系统。应用"一键多能,多键协作"的理念实现钻机所有关键设备的集中控制与监视,完成了双司钻集成控制平台开发。克服了常规钻机配套的各子系统相互独立、配置重复的缺点,搭建了石油钻机自动化和智能化控制平台。最后对石油钻机未来的发展方向提出了几点建议。 展开更多
关键词 石油钻机 自动化 智能化 管柱处理系统 集成电子司钻 集成控制系统
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声频振动钻机液压系统设计与研究 被引量:9
20
作者 王瑜 刘宝林 +2 位作者 周琴 胡远彪 吴浩 《机床与液压》 北大核心 2012年第23期76-79,共4页
声频振动钻进技术是一种新型、高效的沉积层钻进技术。基于虚拟样机技术设计了声频振动钻机总体设计方案,在此基础上开发了液压驱动系统,并对该系统的基本结构、工作原理进行详细分析。制造了该钻机的实物样机,对钻机液压系统进行现场测... 声频振动钻进技术是一种新型、高效的沉积层钻进技术。基于虚拟样机技术设计了声频振动钻机总体设计方案,在此基础上开发了液压驱动系统,并对该系统的基本结构、工作原理进行详细分析。制造了该钻机的实物样机,对钻机液压系统进行现场测试,为声频振动钻进技术与声频振动设备的开发提供了参考。 展开更多
关键词 声频振动钻机 液压系统
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