高炉液压凿岩机安装方法研究

液压凿岩机是高炉开铁口机的核心部件,安装质量直接影响到其工作效率、应用成本和效益创造。其配合尺寸和形位公差要求非常严格,而且现场位置空间狭窄,大型吊装设备无法靠近。针对上述存在问题,钻杆卡具的安装利用自制非标准成型工具,确保钻杆连接孔轴线与基准轴线同轴度公差为Φ0.01 mm;增设凿岩机链条导轮装置,避免跳齿、脱链、甩掉现象,减少故障和磨损,延长凿岩机链条使用寿命;发明一种液压凿岩机专用维修工具,避免直接装夹花键的工作面,确保安装质量,提高功效5倍以上。

卡杆式自动接卸钻杆装置设计与应用

为解决现有矿用钻深孔设备在现场施工中人工接卸钻杆工序劳动强度大、危险性高的问题,设计了一种卡杆式自动接卸钻杆装置。对其控制系统进行硬件选型和监控程序开发,并开展关键零部件的有限元仿真计算,最后通过现场应用进行验证。该装置能够满足强度和刚度要求,可使操作人员的劳动强度得到降低,提升了钻孔工作效率,实现了设备的自动化和智能化。

夹紧力和摩擦系数对旋扣钳上扣的影响

为了研究夹紧力和摩擦系数对旋扣钳上扣过程中钻杆应力分布的影响,采用有限元分析方法对Φ139.7 mm×9.17 mm钻杆进行了非线性问题的弹塑性力学有限元模拟分析,得到上扣过程中钻杆的应力大小及分布规律,最大夹紧力及摩擦系数对钻杆应力的影响。结果表明,旋扣钳上扣过程中钻杆径向单元层的应力值呈现上下波动规律,内外壁的应力大于中间单元层,钻杆的最大应力出现位置和最大应力值是动态变化的,应力危险点转移到了滚轮与钻杆接触位置,最大应力出现位置也由未旋转时的外壁转移到了内壁,且最大应力值有所增加;滚轮旋转一周过程中,钻杆始终呈椭圆形,且钻杆的椭圆度是动态变化的,其值在1%至2.4%之间波动;当夹紧力为150284 N时,滚轮与钻杆接触位置虽有应力集中现象,但最大等效应力尚未超过钻杆材料的屈服强度。经过仿真发现,钻杆的最大夹紧力为190300 N;当夹紧力为150284 N时,改变摩擦系数对钻杆的最大von-Mises应力值有一定影响,当摩擦系数从0.15增加到0.27时,最大vonMises应力值增大,但最大von-Mises应力值的增量不大。

液压开铁口机钻杆卡具的维修制备方法研究

钻杆卡具是某进口液压开铁口机的关键核心零件,是用于固定钻杆的装置。该钻杆卡具采用螺纹连接,因该种连接只能在一个方向上进行连接和调整,所以无法实现钻杆的反方向旋转。另外,由于螺纹表面受损时,会产生氧化层进一步损伤,这种氧化层还使得螺纹连接的咬死现象经常发生,导致钻杆无法更换,高炉被迫停炉。为了解决这一难题,把钻杆改为凹槽,采用方销穿过凹槽与钻杆卡具固定,限定钻杆的轴向窜动和径向跳动,保证了钻杆转动平稳,易于拆卸,实现了正反方向转动。同时,选用特殊的合金结构钢,巧妙设计加工工序,制备的钻杆卡具完全能够适应并满足该进口液压开铁口机的工作条件与性能要求。

钻井连续循环系统上卸扣卡瓦卡紧力分析

从钻井连续循环系统上卸扣卡瓦的工作机理入手,弄清了钻杆工作时的受力状态。将钻杆看作厚壁筒,采用弹性力学中的拉美公式求解钻杆内外受压的应力问题。钻杆外表面承受的摩擦力矩,看作圆筒扭转问题进行求解。考虑管壁的变形的影响,解决了钻井连续循环系统上卸扣卡瓦卡紧力的计算难题,给出了上卸扣卡瓦卡紧力的计算公式。实例计算表明采用Φ127或Φ140钻杆进行连续循环钻井,上卸扣卡瓦卡紧力最好取19MPa;为提高钻杆的安全系数,应尽量采用厚壁钻杆;在卡瓦的设计时,可考虑加大卡瓦长度的方法减小卡瓦卡紧钻杆时的卡紧力。该计算方法可以用于指导钻井连续循环系统上卸扣卡瓦的设计。

127mm G105钻杆管体刺穿失效分析

通过力学性能测试、金相显微组织和断口分析,并结合钻杆的受力状态,对某127mm G105钻杆管体刺穿失效原因进行分析。结果表明,钻杆刺穿失效的原因是由于操作不当,大钳夹持管体时产生许多深的牙痕,钻井过程中,牙痕底部由于应力集中形成裂纹,在交变应力作用下,裂纹疲劳扩展,最终导致钻杆形成刺孔。

275型钻井气动卡瓦卡紧力有限元分析与优化

从275型钻井气动卡瓦的结构和工作原理入手,运用ANSYS软件添加约束和载荷,分别从钻杆和卡瓦体的角度对卡紧力进行了有限元分析,得出了变形图和应力云图,确定了卡紧时的应力分布情况,并对不合理之处进行了优化改进。

带有预紧功能的新型钻杆夹持器的研究

在分析现有机械式钻杆夹持器的问题基础上,针对解决机械钻杆夹持器的工作可靠性、操作性问题,选用铰链式的增力夹持结构,设计了一种带有预紧夹持功能的夹持器,增加了卡瓦的初始夹持力,改善了夹持器的工作性能。

ZYWL-4000SY智能遥控自动钻机的设计

针对目前煤矿井下瓦斯抽采钻机操作复杂、效率低下、故障率高以及存在安全隐患等问题,设计了一种既可远控又可近距离遥控操作的能够自动上、下钻杆和防卡钻功能的钻机。该钻机是将双夹持器、机械手以及钻杆箱有机地结合,利用电液控制系统有序地控制钻机的各个动作。试验表明:该钻机操作简单、安全稳定、性能可靠,提高了生产效率。

具有悬持和推扶功能的自动井架工钳头装置研制

为了解决悬持式自动井架工排管作业时承载较大的问题,以及推扶式自动井架工自动化程度较低的问题,研制了一种具有悬持和推扶钻具的自动井架工钳头装置。文中介绍了钳头的结构、工作原理以及液压和电控系统的研制情况。经样机试验表明,该结构作业安全高效、稳定性好、并能有效改善井架的承载受力。

钻管夹持装置控制系统设计

对钻管夹持装置的控制系统进行设计开发,系统硬件以单片机和工控机为基础,软件以NI公司LabVIEW软件为开发平台,具有对钻管夹持装置进行远距离操作、设备工作状态数据收集和异常报警等功能。此系统的开发与成功应用,提高了该装置操作的便利性、降低了劳动强度、减小了作业人员的风险。

基于ADAMS的钻杆拆卸辅助机械手仿真分析

为实现机械手在钻机钻杆拆卸过程对钻杆的精准夹紧．防止液压钻机一级钻杆与二级钻杆之间螺纹的破坏，保证钻杆装卸过程的流畅性，提高钻机自动化生产水平。提出采用SolidWorks对机械手建立三维模型，利用虚拟仿真软件ADAMS分析在夹持过程中动态特性，得到左右手爪运动速度、角加速度及夹持力，将仿真结果用于设计，为结构设计提供理论指导，保证设计产品的合理性。

矿用卡夹式打捞钻头及打捞工艺流程的分析

为促进煤矿钻头打捞工作的顺利进行,基于常见打捞方法存在的主要技术缺陷,分析一种卡夹式打捞钻头,具体介绍了该钻头的结构及工作原理,并提出了具体的卡夹式打捞工艺流程,总结了卡夹式打捞钻头卡紧钻杆的条件,以供打捞工作参考。

煤矿钻机用快接水辫设计

为解决煤矿井下现有钻机所配水辫装卸时存在劳动强度大、装卸流程制约钻机升级等问题,介绍了一种新型卡夹式快接水辫,该水辫利用自锁原理卡紧钻杆,采用轴向硅胶垫和径向组合液压圈两级方式进行密封。阐述了水辫的结构、工作原理及关键件的设计计算。该新型水辫结构紧凑、装卸快捷,经过煤矿井下现场试用,提高了钻孔施工效率,减轻了工人的劳动强度。