新型管道环切机切割方案设计及进给轨迹规划

刀旋式切管机采用刀具绕固定管道外围旋转的方式进行环形切割,在需要精密切割薄壁管材的场合中得到了广泛的应用,但其进给轨迹常为直线或弧线,存在相对单一、无法实现柔性化切割等问题。为此,提出一种新型管道环切机,其核心部件为冗余驱动环切机构,可以在平面内移动以控制环切进给量,并以半圆管道包络切割为例,基于5-6-5-6-5分段高次多项式曲线进行进给轨迹规划,搭建样机平台进行仿真和实验研究。结果表明:实际轨迹与理论轨迹具有一致性,且切割过程较为柔顺,管道切口质量较好,验证了管道环切机结构设计的合理性和柔顺切割的可行性。

顶管机用盘形滚刀断裂原因分析

顶管机盘形滚刀在施工过程中出现断裂,严重影响施工效率且增加施工成本。对断裂和偏磨的盘形滚刀进行统计和分析,发现其断裂位置、形式有相似性,对滚刀质量的提高具有重要意义。对故障件进行外观观察、成分测试、硬度分布测试及金相组织测试,结果表明:盘形滚刀密封性较差,在施工过程中有砂石和泥浆进入滚刀内部,造成内部轴承失效,导致盘形滚刀不能自转且出现偏磨,滚柱相互挤压产生外推力,导致轴承外圈和刀圈均出现断裂,最终导致盘形滚刀断裂。建议改善盘形滚刀密封性,防止影响轴承运转的外部异物进入轴承,可有效避免滚刀早期失效。

矿用顶管掘进机刀盘设计及力学分析

为进一步探究矿用顶管掘进机刀盘的优化设计策略,通过研究参考已有经验及研究文献资料,并结合煤矿企业顶管掘进机应用方面存在的普遍需求,对矿用顶管掘进机刀盘进行优化设计,并确定主要设计参数;而后通过有限元分析方法,确定该矿用顶管掘进机刀盘在理论上符合预期需要。最后对其进行实际测试,结果显示,该刀盘多项性能参数均处于较优水平,表明此次矿用顶管掘进机刀盘设计工作取得初步成功。

杂填土条件下顶管工程管前复合清障技术研究

由于地下环境的不确定性、地下障碍物探查技术的局限性等原因,顶管工程经常会遇到地下障碍物,尤其是顶管管体顶面覆土部分或全部为垃圾杂填土(含块石、大孤石)的顶管施工。如何经济有效地处理这些障碍物以保证顶进的连续性是顶管施工技术中的一大难题。以西安市风城八路雨水箱涵工程为例,针对该工程顶管穿越地层垃圾杂填土的问题,采用地面清障和地下清障相结合的清障工艺,将清障与刀盘适应性改造相结合,保证了在特殊地层条件下顶管顶进的连续性。

Technical Study of Slotted Pipe Working

ＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｔｕｄｙｏｆＳｌｏｔｔｅｄＰｉｐｅＷｏｒｋｉｎｇＹａｎｇＨｅｌａｉ，ＳｕＦｅｎｇ（ＴｉａｎｊｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｒｂａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｅｒａｍｉｃｃｕｔｔｅｒ，Ｓｌｏｔｔｅｄｐｉｐｅ，Ｅｆｆｅ...

ThinkPipe在弯头制作中的应用

文章介绍了一款适用于各种管径的、便于施工现场使用的管道弯头自动切割机的研究成果。利用立体几何的原理建立起弯头斜截管斜口切割的数学模型,并用MATLAB进行了数学仿真,验证了模型的正确性。将数学模型转为ThinkPipe硬件可识别的内置程序,使ThinkPipe具有自动切割弯头斜口的功能。试验证明,内置了弯头斜口切割程序的ThinkPipe不单可以在不放样画线的情况下一次切割出高质量的斜口,而且操作简单,非常适合管道施工过程中使用。

地质钻探小口径水力割管器的技术性能及应用

介绍了地质钻探小口径水力割管器的基本工作原理、技术性能以及在陕南、北山地区地质岩心钻探中的应用。实践表明,小口径水力割管器具有设计简单、操作方便、工作效率高等优点,在钻孔卡钻、埋钻等孔内事故处理中发挥了巨大作用,取得了很好的应用效果。同时,在实际应用中,水力割管器也存在一些问题,如刀头焊接质量不高、存在环切震动以及刀头崩刃的现象。通过分析和总结实际应用情况,针对存在的问题提出了一些改进意见,以便该设备的推广应用。

割刀清管器的研制及应用

某长距离铁精矿矿浆输送管道的内壁结垢严重,且垢质坚硬,进行清管作业时清管器发生卡堵的风险很大。因此设计了携带管子切割刀片装置的新型清管器。当它在管内运行时,管子切割刀片可紧密贴合垢质层,对垢质进行有效切割。大块的垢质随介质流出,小块的垢质被后续的常规清管器清出管道,极大程度辅助了管道清管、检测工作的顺利开展。经过清管试验验证切割效果后,这种割刀清管器在作业现场得到应用,在提高管道输送效率和排除管道事故隐患方面发挥了重要作用。

管道更新掘进机刀盘切削技术研究

为解决非开挖管道更新的难题,探索掘进机刀盘切削钢筋混凝土管节的可行性,构建钢筋混凝土管节切削模型并研究切削机制。依托管道切削试验台及地下试验段开展切削试验,分析不同的刀盘刀具配置对切削效果的影响规律。主要结论如下:1)与球齿滚刀相比,条齿滚刀更易切断钢筋,且切削过程更平稳;2)二次剪切破碎装置能较好地实现混凝土渣及钢筋的二次剪切破碎,且破切钢筋较易排出;3)刀盘破切钢筋混凝土管节时主要承受切削转矩,摩擦转矩及二次剪切转矩对刀盘切削转矩影响不大。试验表明管道更新掘进机实现钢筋混凝土管节切削是可行的。

下穿塑料排水板处理路基顶管施工控制技术研究

以广州市南沙自贸试验区合兴电力隧道项目下穿南沙港快速路段为例,通过有限元数值模拟方法建立了顶管隧道与塑料排水板处理路基的三维计算模型,对比分析了塑料排水板对顶管下穿高速公路施工的影响规律。针对塑料排水板等韧性障碍物的特点,对顶管下穿高速公路施工过程中路面沉降的控制方法进行了改进,并通过采用刀盘改装、安装止退装置等措施优化了施工方案,同时结合现场监测结果,较好地实现了破除塑料排水板、控制路面沉降的目的。该研究可为类似工程设计施工提供参考。

矿用顶管掘进机刀盘设计及工业性试验分析

基于矿用顶管掘进机刀盘破岩机理和成孔形式需求,介绍一种矿用顶管掘进机刀盘设计。此设计主要包括刀盘形式、刀盘支撑方式、支撑梁支撑位置、辐条数量、刀盘开口方式、刀具布置方案等内容,为验证刀盘设计可行性,分别采用有限元仿真分析和工业性试验分析两种分析方式进行综合检验,最终确认矿用顶管掘进机刀盘设计方案具有较强应用价值。

钢管桩-注浆加固盾构换刀区稳定性分析

以佛-莞城际线路长隆隧道工程为背景,采用室内试验和数值模拟,研究常压开仓时换刀区失稳和渐进破坏过程.结合工程实际建立数值模型,采用快速拉格朗日差分法分析钢管桩-注浆方案常压换刀区地层的安全系数,对比分析钢管桩-注浆加固方案对换刀区地层应力释放和位移的控制效果.结果表明,常压开仓时盾构开挖面首先失稳,并引起土体流失以及土压力释放现象;随着刀盘后移,逐渐诱导换刀区地层出现大范围竖向位移,最终贯通至地表.采用钢管桩-注浆方案,换刀区安全系数得到显著提高,地层应力释放和位移均得到有效控制.与注浆加固方案相比,钢管桩-注浆方案具有工期短、污染少的优点且钢管桩可回收,不影响土体后续使用,为工程提供新的地层加固思路.

环锭细纱机新型传动管零件加工工艺改进

为提高环锭细纱机新型传动管零件的加工质量和效率,满足JWF1572型棉纺环锭细纱机产品转批后传动管零件的批量生产需求,分析传动管零件加工现状以及加工过程中存在调头难度大、劳动强度大等难点的原因;根据新型传动管零件的结构特点和加工技术要求,详述使用双头铣床加工两端面、加长钻孔专机设计、制作专用倒角刀具、刀盘以及加长钻孔工作台面等对原有工艺的改进措施。指出:工艺改造后无需零件调头,以铣代车,可实现1次装夹完成两端面以及内外孔口倒角,缩短加工工艺流程,减少零件装夹次数及磕碰划伤等问题;制作钻孔工序加长台面,原材料利用率提高,零件加工费用降低,工序集中,提高了零件加工质量与加工效率。

环保绞吸船管道输送加气增排技术现场试验研究及能效分析

针对河湖库清淤环保绞吸船长排距输送吹距不足、传统接力泵增排方式安装维护困难及使用成本较高的问题,依托现场工程开展射流管加气和风炮管直接加气2种不同加气方式的增排技术试验研究,并对其增排效果和能效进行对比分析。研究表明,射流管加气和风炮管直接加气2种加气方式均具有增压减阻增排增流的效果。二者相比,射流管加气方式更能起到节能降本增效的作用。通过工程现场测试,相比于传统接力泵方式,采用射流管加气工艺可增产约9%,降低单方成本约6.0%,若换算为排距,可在原排距基础上提升排距约16.6%,其节能增排效果显著。本研究结果可为河湖库清淤环保绞吸船的长排距施工提供参考。

热管铣刀散热基本结构的优化

为提高热管铣刀的散热效果,借鉴以往热管刀具散热结构的研究成果,建立热管铣刀散热基本结构,然后对该结构进行刀具散热性能的优化.通过铣削测温实验评价各种结构的优劣,获得热管铣刀的散热优化结构.基于该优化结构设计并制造出散热性能优良的热管铣刀,并通过切削测温实验验证该优化结构的有效性.切削区温度场反求的结果表明:经散热基本结构优化的热管铣刀,其散热性能有效提高;在某工艺条件下,相比普通铣刀,热管铣刀切削区的温降达35℃以上.

热管铣刀散热基本结构关键参数优化

为给基本结构优化后的热管铣刀设定合理的结构参数,对热管铣刀的热流过程进行了优化分析,对与散热增量关系不明确的结构参数进行了深入讨论,并进行了该类参数与散热增量间的量化关系实验。首先建立热管铣刀结构参数与散热增量之间的关系评定实验平台,再通过系列正交试验获得各试验因子与散热增量之间的关系,并获得各因子的最佳取值,最后基于实验得到的各参数最佳值制造一把热管铣刀,并以此热管铣刀进行切削测温实验,进而验证正交试验结论的正确性。实验结果表明,相比结构参数未优化的热管铣刀,优化后切削区的温降达到50℃以上。

常压管道取样器的设计及运用

利用Solidworks软件对常压管道取样器管道内矿浆流场进行仿真分析,对比取样器在现场的实际使用效果,证明取样器的结构设计方法是合理的。该方法为设计其它类型的取样器提供了一定的指导。

旋风式切管机床的设计

简要介绍了一种旋风式自动切管机床的机床和主轴箱的结构、设计特点,控制系统采用的是PLC控制器。这种机床主要用于自动流水线的下料,它既能手动操纵也可以按程序控制来加工定长的管材。

自制水压割管器在斜井内的应用

随着岩盐矿山钻井水采生产井的服役,不论是单井还是对接井,进入中后期后需要对其技术套管进行割管,才能保证上溶及卤水的产量和质量,并提高资源利用率。各岩盐矿山可以自制水压割管器,在直井段和斜井段均可以进行割管。

气动小口径顶管技术在管道施工中的应用及工艺改造

结合具体工程实例介绍了气动(捶击式)小口径顶管技术的原理及施工工艺,分析了气动小口径顶管施工管材的选择问题,着重介绍了切土头、气压出土、减小摩擦力等技术的改进措施。