PDC钻头单齿工作角度有限元仿真研究

采用显式动力学中的接触、侵蚀有限元分析方法,对PDC钻头的单齿几何参数变化进行了仿真,研究了绕钻头中心轴线旋转的单粒PDC切削齿在切削深度为2mm时,不同的前倾角、侧倾角破岩时受力的分布及岩石破碎情况。仿真结果较真实地表明了单粒PDC切削齿应力分布、接触压力分布随钻头破岩过程的动态变化情况,为PDC钻头的设计提供了有效的依据。

基于有限元的镶齿牙轮钻头压齿力计算

采用有限元技术对镶齿牙轮钻头压齿力进行了计算,论述了81/2XHP3型钻头压齿力有限元模拟的关键技术与实现方法,建立了有限元计算模型,获得压齿力的变化规律。结果表明方法有实用价值。

用有限元法实现镶齿牙轮钻头压齿力大小的计算

镶齿牙轮钻头牙齿与牙轮壳体的联结,是用一定大小的压齿力将牙齿压入牙轮内孔中,并通过过盈量的配合来保证的。关于压齿力的计算方法未见有关文献进行公开报道过,目前压齿力大小的确定方法一般是初定一经验值,通过实验不断调整来确定最终所用的压齿力。本文采用有限元法来进行压齿力大小的计算,并与实际压齿力进行比较,验证了该方法的可行性。

高速牙轮钻头轴承表面强化技术实验研究

针对目前牙轮钻头因轴承耐磨性差、寿命短而不能适应高速钻井需要的问题,应用表面工程技术和摩擦学的相关理论,开展了牙轮钻头滑动轴承表面强化工艺和材料的系列实验研究,并测试其性能。进行了组织结构分析和耐磨性、耐冲击性能等实验研究。几种方法的对比实验表明:采用等离子堆焊DH-60粉末后轴承表面涂层致密、孔隙率低、组织结构致密、缺陷少、涂层与基体材料的结合强度高,并且磨损量较小,磨损后试样基本无裂纹等缺陷,耐磨性提高30%左右,可以有效提高牙轮钻头轴承的使用寿命。

用Excel实现三牙轮钻头直径计算的方法

在Excel中利用Newton迭代法实现三牙轮钻头直径的计算。给出了具体的实现方法,按移轴和不移轴2种钻头设计形式进行了验证,证明是一种方便、快捷的牙轮钻头直径计算新方法。

基于遗传算法的PDC钻头优化布齿MATLAB实现

本文提出了一种PDC钻头优化布齿的方法:在PDC钻头几何学的基础上,根据PDC钻头两个工作角的数学模型建立了优化目标函数,采用遗传算法,在MATLAB上实现了PDC钻头优化布齿。此法应用在老钻头结构改进能有效提高钻头的钻速。

牙轮钻头不同轮头速比破岩量仿真分析

牙轮钻头的牙轮有绕自身轴线的自转运动,牙轮轴有绕钻头中心线的旋转运动,因此在破岩时存在不同的轮头速比。采用LS DYNA通用显式动力分析仿真软件研究不同的轮头速比与钻头破岩量的关系,对指导钻头的设计和使用,提高钻头机械钻速,降低钻井成本具有一定的意义。

牙轮钻头的早期失效原因及注脂装置设计

调研某型号牙轮钻头的使用情况,早期失效占失效总数的60%,其中轴承失效约为71%,是影响钻头寿命的主要原因。解剖发现该批钻头的轴承润滑不充分,原因是注脂装置存在不足。改进了注脂装置,提高轴承储油腔的压力,实现自动补充润滑脂,使钻头的平均寿命达到80h。

单牙轮钻头轮体严重冲蚀的解决方法

分析单牙轮钻头轮体严重冲蚀的原因。提出通过对牙轮轮顶平面进行表面处理或在齿顶平面镶装小硬质合金齿来提高轮顶的抗冲蚀能力;通过使用加长硬质合金喷嘴保护牙轮内孔,防止钻井液从内向外冲蚀;通过优化牙轮流道的几何结构来提高轮体的抗冲蚀能力。

提高牙轮钻头使用寿命的研究

牙轮钻头是最广泛的一种钻头,由于设计的理念,相对减少磨损,通过对牙轮钻头使用方法以及钻头使用寿命的具体分析,本文将从牙轮钻头的多方面进行简要分析,具体原因影响穿孔作用的操作,多方面影响制造质量因素,有效的提高使用寿命以及如何降低成本的具体措施.

高速牙轮钻头轴承密封研究

牙轮钻头轴承密封寿命是影响牙轮钻头使用寿命的关键因素之一,随着深井、超深井以及地热钻井的不断增加,井下温度越来越高,对轴承密封能力提出了新的要求。本文主要针对8 1/2GHJ高速牙轮钻头轴承密封结构进行研究分析,结合牙轮钻头轴承密封的实际工况和尺寸参数,以及高转速、高钻压、高井温的要求,从密封形式、轴承结构及润滑油脂等方面进行重新设计和优化,技术经济指标好,能满足现代钻井工艺的需求。

卧式旋耕机耕作重叠量的理论计算与分析

通过对卧式旋耕机耕作重叠量的分析,建立了耕作重叠量的数学模型,探讨了主要参数机组前进速度Vm、刀齿角速度ω、刀齿数量Z对耕作重叠量L的影响。

基于有限元法的牙轮钻头浮动轴承间隙设计

根据牙轮钻头浮动环轴承结构,建立其有限元模型和边界条件,按轴承结构的尺寸及间隙比(分别为1/3,1,2,3,4,5)进行了浮动环应力及工作状态的动力仿真计算,结果与文献[1]中的试验结果基本一致,这为浮动轴承的设计提供了一种行之有效的方法。

原位管道内涂层防腐技术在海上集输管线应用

油气集输管道容易腐蚀、结垢,造成压力增高、能耗增加,并存在失效风险。介绍了集输管道原位内涂层防腐施工工艺,以及在ZX1海上平台至陆地联合站Ф457mm管道的应用实例。涂层材料为bar-rust 257多功能环氧树脂,厚度为20～30μm,可有效降低输油能耗,延长管道使用寿命。

浮动环加工夹具的改进设计

浮动轴承中的浮动环是一种薄壁轴套类零件.通过浮动环加工夹具的改进设计,保证了该零件的加工精度要求,不仅提高了该零件的使用性能,而且也相应地提高了浮动轴承的使用寿命.

特殊薄壁零件的加工

鼓形薄壁零件由于口小内大及壁薄的特点,在加工过程中易产生振动和变形,经过反复试验与论证,找出加工过程中产生振动和变形原因与解决问题的具体方法。

中间换向分动箱齿轮噪音的消除

中间换向分动箱广泛应用于矿山机械、化工及轨道机车,其主要以渐开线圆柱齿轮传动为主,输入转速在2100r/min左右。在多年的研制过程当中,发现噪音超标一直是制约产品质量提高的瓶颈,在同行业当中,噪音超标也是急需攻克的主要难关之一。在噪音攻关中,大胆创新,努力探索,噪音超标问题得到有效控制,使产品质量得到了大幅提升。

零件的沉割槽深度测量

在实际生产中,沉割槽是经常出现的,而有些零件孔底部至沉割槽下端的距离,无法用常规的方法进行测量。为了测量出这种零件孔底沉割槽下端的尺寸,经反复研究可采用间接测量、设计专用量具的方法,即利用一个偏心的套管量具来测量,孔底先放入一垫块,高度按尺寸的最小值做出,并要求量杆、套筒装配后转动无阻滞感;垫块由于磨损较快,所以还要对其进行定期检测。

合金结构钢35CrMo的焊接

详细介绍了35CrMo钢的焊接性,重点论证了35CrMo钢在调质状态下的焊接工艺。实践表明,合理匹配焊接接头的"强度与塑性"之间的关系,采用合理的焊接参数,能够提供高性能的焊接产品。

一种薄壁轴套加工夹具的改进

我公司在研究钻头轴承寿命的过程中，发现浮动环（如图1）在提高轴承寿命方面具有一定的潜力。在其相关试验中，浮动轴承中关键零件浮动环，是薄壁轴套类零件，技术要求高，加工存在一定困难。早期，采用端面定位的加工方法，所生产的零件经测量，主要存在以下两方面的问题：