中国科学技术大学学报
中國科學技術大學學報
중국과학기술대학학보
Journal of University of Science and Technology of China
2015年
6期
476-484
,共9页
田家林%杨志%付传红%杨琳%朱永豪%李友%吴纯明
田傢林%楊誌%付傳紅%楊琳%硃永豪%李友%吳純明
전가림%양지%부전홍%양림%주영호%리우%오순명
钻头%钻井%旋切%振动%破岩%机械钻速
鑽頭%鑽井%鏇切%振動%破巖%機械鑽速
찬두%찬정%선절%진동%파암%궤계찬속
drill bit%drilling%rotary cutting%vibration%rock breaking%rate of penetration
针对现有钻头的破岩问题与井底模型的特点,提出了一种以旋切运动方式破岩的新型钻头.基于旋切钻头的结构和运动学原理对其进行动力学的振动分析,建立切削齿的振动方程,得到旋切钻头不同齿圈上切削齿的振动位移和速度.然后进行旋切钻头的破岩特性研究,根据建立的钻头不同齿圈切削齿破岩特性分析模型,得到不同齿圈切削齿的冲击力、剪切力、破岩体积等结果并对比分析.研究结果表明:与现有钻头技术相比,旋切钻头利用冲击与剪切作用复合破岩,大圈齿过中心,可有效提高钻头心部破岩效率;井底模型呈旋风状,可实现所有齿圈切井壁,实现破岩过程钻头的保径功能.同时,建立的分析模型通过对应参数的变换,也可用于其他类型包括复合钻头的分析.
針對現有鑽頭的破巖問題與井底模型的特點,提齣瞭一種以鏇切運動方式破巖的新型鑽頭.基于鏇切鑽頭的結構和運動學原理對其進行動力學的振動分析,建立切削齒的振動方程,得到鏇切鑽頭不同齒圈上切削齒的振動位移和速度.然後進行鏇切鑽頭的破巖特性研究,根據建立的鑽頭不同齒圈切削齒破巖特性分析模型,得到不同齒圈切削齒的遲擊力、剪切力、破巖體積等結果併對比分析.研究結果錶明:與現有鑽頭技術相比,鏇切鑽頭利用遲擊與剪切作用複閤破巖,大圈齒過中心,可有效提高鑽頭心部破巖效率;井底模型呈鏇風狀,可實現所有齒圈切井壁,實現破巖過程鑽頭的保徑功能.同時,建立的分析模型通過對應參數的變換,也可用于其他類型包括複閤鑽頭的分析.
침대현유찬두적파암문제여정저모형적특점,제출료일충이선절운동방식파암적신형찬두.기우선절찬두적결구화운동학원리대기진행동역학적진동분석,건립절삭치적진동방정,득도선절찬두불동치권상절삭치적진동위이화속도.연후진행선절찬두적파암특성연구,근거건립적찬두불동치권절삭치파암특성분석모형,득도불동치권절삭치적충격력、전절력、파암체적등결과병대비분석.연구결과표명:여현유찬두기술상비,선절찬두이용충격여전절작용복합파암,대권치과중심,가유효제고찬두심부파암효솔;정저모형정선풍상,가실현소유치권절정벽,실현파암과정찬두적보경공능.동시,건립적분석모형통과대응삼수적변환,야가용우기타류형포괄복합찬두적분석.
