大型金刚石薄壁钻头行波振动分析及优化

针对大型金刚石薄壁钻头在钻切中出现的振动和噪声问题,用Ansys Workbench有限元软件对无开孔、开孔、开孔且夹层和安装定位轮的薄壁钻头进行模态分析,进一步用行波振动理论计算薄壁钻头共振裕度δ,分析避开行波共振的效果,研究开孔、夹层对行波振动的影响。结果表明:钻切转速为187.32 r/min时,无开孔薄壁钻头的共振裕度δ为0,出现后行波共振;在无开孔薄壁钻头出现后行波共振固有模态变形大的区域开8组圆孔(每组3个)和8个S形孔,薄壁钻头的共振裕度δ为5.18%,避开行波共振效果良好;开孔且夹层的薄壁钻头的共振裕度δ为6.11%,避开行波共振效果最好。为提高孔的加工精度,在薄壁钻头周围安装定位轮,分析定位轮数对行波振动的影响,发现安装6个和12个定位轮的薄壁钻头的共振裕度δ分别为4.59%和4.79%,避开行波共振效果好。比较2~12个定位轮薄壁钻头的共振裕度δ,而且考虑安装方便,最后确定最佳安装定位轮数为6个。

国内金刚石工程薄壁钻台架对比钻进实验研究

使用寿命长短以及钻切效率高低是衡量金刚石工程薄壁钻的使用性能优劣的重要指标。采用新工艺制备的金刚石工程薄壁钻与传统热压工艺生产的国内某著名厂家产品进行了钢筋混凝土台架钻切对比实验,结果表明,新工艺制备的1#钻头的钻孔数为94孔,其耐磨性比目前国内使用寿命最长的产品高51.6%,且钻速基本上与之相当,属于高耐磨型产品;3#钻头的平均钻进时间为12.3min/孔,钻速为19.5mm/min,与国内钻速最高的产品相当,但其使用寿命相比却提高52%,属于高效钻切型产品;2#钻头的钻孔数为72孔,平均钻速为17.7mm/min,其耐磨性和钻进速度分别比国内最先进产品提高了29%-32%和26%-33%,实验证实了该工艺方法制备的金刚石工程薄壁钻头具有高效、长寿命的特点,克服了传统热压烧结技术产品耐磨性与钻速不可兼得的矛盾。

钎焊多层金刚石薄壁钻的性能研究

采用钎焊法制备多层金刚石薄壁钻,并对空白胎体及孕镶胎体的密度、抗弯强度等机械性能和钻头的使用性能在相同的工艺条件下与烧结钻头进行对比。结果表明:钎焊空白胎体和孕镶胎体的密度高,抗弯强度较大。钎焊钻头金刚石的出刃高度比烧结钻头提高了12.5%。钎焊钻头比烧结钻头的使用寿命提高了17.75%,但效率降低了4.63%。

薄壁金刚石钻头的研制

通过对在钢筋混疑土、花岗岩等建筑物上钻孔特点的分析，本文设计了一种新型的取芯式薄壁金钢石钻头。与目前使用的人工凿孔与电锤汀孔方法相比，采用这种薄壁金钢石钻头，不仅能顺利切割钢筋混凝土、花岗岩等所有建筑材料，而且钻孔尺寸精确、表面光洁度高，对墙体不产生冲击危害；钻进施工时无粉尘与噪音，对环境不产业污染；对钻机功率与加压能力要求不高，便于钻机小型化。

钎焊法制造多层均布金刚石薄壁钻及其性能研究

采用钎焊法制造多层均布金刚石薄壁钻,观察了金刚石的出刃高度以及胎体与金刚石的微观形貌,并对多层均布钻头进行钻进实验。结果表明:钎焊金刚石的出刃高度可达70%。在钎焊过程中,Ni-Cr合金钎料中的活性元素Cr向金刚石表面富集,Ni-Cr合金钎料中的Ni、Cr原子和胎体中的Co原子相互扩散使得胎体与金刚石结合牢固。钎焊多层均布钻头在工作中能够实现金刚石的自锐,具备连续加工能力。

铁路混凝土轨枕硫磺锚固螺栓拔出用金刚石取芯钻头

通过对在铁路混凝土枕木上钻孔特点的分析,设计了一种新型的取芯式薄壁金刚石钻头。与目前使用的人工凿孔方法相比,采用这种薄壁金刚石钻头,不仅能顺利切割混凝土轨枕硫磺物,而且钻孔尺寸精确、表面光洁度高,对环境不产生污染;对钻机功率与加压能力要求不高,便于钻机小型化。

薄壁金刚石钻头的研制和在电熔锆刚玉耐火材料中的应用

电熔锆刚玉砖具有高硬度、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等特点,因而成为玻璃熔窑的关键筑炉材料。文章通过复合电镀方法研制和生产薄壁金刚石钻头。在研制过程中,对金刚石钻头的胎体配方进行了优化,确定了电镀工艺参数,分析了金刚石参数等对钻进过程的影响,采用混目金刚石扩大了钻头的适用范围,提高了钻头的自锐性。研制的电镀薄壁金刚石钻头用于钻进锆刚玉砖耐火材料,其平均使用寿命达到6m,钻进时效为1.5m。使用结果表明:胎体配方、工艺流程和电镀参数是合理的,电镀金刚石薄壁钻头是最适合钻进电熔锆刚玉砖的金刚石工具,加工后的锆刚玉砖具有精确的几何形状和高光洁度的表面。

电沉积金刚石薄壁工程钻头的研制

电沉积金刚石薄壁工程钻头是一种新型钻孔工具.本研究成功地解决了胎体与钢基体结合强度、同心度及金刚石掉块等关键技术问题.实际工程应用表明:该钻头具有钻速快、强度高、不掉块、寿命长等优点.

一种造孔材料对金刚石薄壁钻头效率提高的研究

研究造孔材料N对Co胎体的强度和硬度的影响,并将N分别添加到纯Co、FeCu和CoFe基胎体中做成薄壁钻头,进行钻进钢筋混凝土的对比试验。结果表明:在纯Co胎体中加入N,随着添加量增加,抗弯强度和硬度均呈下降趋势,添加量到4%,抗弯强度下降16%,添加量到6%降低35%。钻进试验结果:不同的实验钻头钻进钢筋的效率均有提高,其中纯Co胎体提高102%;钻进纯混凝土,不同的胎体效果不同,纯Co中效率提高62%。

薄壁钻头中金刚石定位排布参数设计

为确定合适的薄壁钻头中金刚石定位排布参数,基于岩石破碎理论得出了层间距、纵向间距及横向间距的设计方法,认为层间距取值为破碎坑理论计算最小值的75%,纵向间距稍大于金刚石直径;基于岩石破碎理论最小横向间距综合确定横向间距,能得到较为合理的定位排布参数.使用相同胎体配方和金刚石浓度制作Φ100 mm定位排布薄壁钻头和传统薄壁钻头,并进行混凝土钻进对比试验,得出定位排布金刚石薄壁钻头较传统薄壁金刚石钻头,锋利性提高了24.9%,寿命增加了26.5%.

环状金刚石薄壁钻齿自动冷压工艺研究

一种环状金刚石薄壁钻齿(以下简称环钻)某批次在使用过程中,出现钻齿工作层从焊接层处掉落的问题,最终分析原因是出在生产工艺上。该环钻一直采用在烧结模具中直接装料后再烧结的工艺生产。该工艺中因为需要喷脱模剂,导致装料过程粉料内部混入脱模剂;还有人工装料有不均匀的情况,存在影响产品质量的问题,以及人工装料效率较低的问题。为了解决以上问题,文章通过设计一种环钻自动冷压模具,将粉料先自动冷压成型,再进行烧结的工艺,避免了烧结模具上的脱模剂混入粉料中,减少了一种影响产品质量的因素,同时也提高了效率。实验结果表明,相较在烧结模具中直接装料后再烧结的工艺,环齿自动冷压成型再烧结的工艺在保证质量的前提下可以有效提高生产效率。

YZ-400型多功能液压钻机的研制

YZ - 4 0 0型多功能液压钻机是以 2 0 0～ 5 0 0mm大口径薄壁金刚石钻头钻取钢筋混凝土为主的液压动力头钻机 ,同时兼顾 91和 110mm金刚石岩心钻进。介绍了该机的技术参数、设计原则和结构特点。