螺旋钻铤机床铣头箱动态特性分析

螺旋钻铤是石油钻采行业中常用的重要钻具,其细长的圆柱外表面上有三条均匀分布的螺旋槽,螺旋槽的加工精度直接影响着螺旋钻铤的工作性能。螺旋钻铤机床是采用三盘铣刀同时铣削螺旋钻铤三个螺旋槽的专用加工机床,通过多轴联动一次铣削成形钻铤工件,提高了螺旋钻铤螺旋槽的加工精度和加工效率。三盘铣刀切削刃对工艺系统的共同作用,使得机床铣头箱部件的动态特性问题更为突出。建立了螺旋钻铤机床铣头箱的理论分析模型,应用有限元方法对铣头箱进行了动态特性分析,求解了铣头箱的前4阶模态频率,得到了各阶振型,并计算了机床切削时铣刀的工作频率。研究结果表明该铣头箱体的各阶固有频率都避开了铣刀的激振频率,因此钻铤螺旋槽在加工过程中具有良好的切削稳定性。

近钻头钻具声波传播特性分析

为了利用声波将近钻头处的信息传输至远钻头端,运用有限元方法分析了常见近钻头钻具(普通钻铤、螺旋钻铤、整体直棱稳定器、整体螺旋稳定器和螺杆钻具)的声波传播特性。分析结果表明,由于轴向上的截面形式和大小基本保持一致,普通钻铤和螺旋钻铤不仅具有较好的时域特性,没有严重的波形反复震荡现象发生,而且具有较宽的通频带;稳定器段的出现使得轴向上声波阻抗不连续,其他3种钻具不仅在其时域波形中出现波形的反复震荡,其通频带宽度也大幅变窄。因此,普通钻铤和螺旋钻铤更适合于作为近钻头声波信号传输的通道,当必须使用其他3种钻具时,则必须采用辅助的信号处理措施。

螺旋钻铤机床铣头箱动态特性分析

螺旋钻铤是石油钻采行业中常用的重要钻具,其细长的圆柱外表面上有三条均匀分布的螺旋槽,螺旋槽的加工精度直接影响着螺旋钻铤的工作性能。螺旋钻铤机床是采用三盘铣刀同时铣削螺旋钻铤三个螺旋槽的专用加工机床,通过多轴联动一次铣削成形钻铤工件,提高了螺旋钻铤螺旋槽的加工精度和加工效率。三盘铣刀切削刃对工艺系统的共同作用,使得机床铣头箱部件的动态特性问题更为突出。建立了螺旋钻铤机床铣头箱的理论分析模型,应用有限元方法对铣头箱进行了动态特性分析,求解了铣头箱的前4阶模态频率,得到了各阶振型,并计算了机床切削时铣刀的工作频率。研究结果表明该铣头箱体的各阶固有频率都避开了铣刀的激振频率,因此钻铤螺旋槽在加工过程中具有良好的切削稳定性。

一种油田用大导程螺旋钻铤加工方法探索

通过在车床主轴前端加装减速机,在大拖板上加装铣削头,并使减速机转速与大拖板移动协调配合完成超大导程螺旋线的加工;为保证三螺旋面均匀分头,在减速机卡盘上划三等分刻线,利用划针、刻度线进行分头,并由拖板的快速移动实现各种辅助运动;通过试制,结果表明螺旋钻铤各项性能指标均达到API及石油行业标准要求。