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耦合仿生孕镶金刚石钻头高效耐磨机理

吉林大学学报（地球科学版） 2012年第S3期42卷 220-225页

作者：孙友宏高科张丽君李守圣徐良马银龙吉林大学建设工程学院长春130026 无锡钻探工具厂江苏无锡214174 黄河勘测规划设计有限公司河南洛阳471002 北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司北京102200

将耦合仿生高效耐磨理论应用到孕镶金刚石钻头设计中,研制出耦合仿生孕镶金刚石钻头(简称耦合仿生钻头),其与普通孕镶金刚石钻头相比具有破岩速度更快、使用寿命更长等优点。从土壤动物体表非光滑高效破土和耐磨降阻特性入手,通过切削... 详细信息

将耦合仿生高效耐磨理论应用到孕镶金刚石钻头设计中,研制出耦合仿生孕镶金刚石钻头(简称耦合仿生钻头),其与普通孕镶金刚石钻头相比具有破岩速度更快、使用寿命更长等优点。从土壤动物体表非光滑高效破土和耐磨降阻特性入手,通过切削岩粉的微观分析结果和通过数值模拟有限元分析钻头在静态、动态两种作用力下与岩石接触产生的应力状态,揭示了耦合仿生钻头的排屑效果、冷却环境和岩石受力状态等方面均优越于普通金刚石钻头,具有显著的高效破岩和耐磨特性。

关键词：耦合仿生钻头钻头耐磨土壤动物

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关于复合片钻头钻进工艺的试验研究

地球科学（中国地质大学学报） 1993年第1期18卷 100-108页

作者：汤凤林杨凯华孙立朋谭义贤中国地质大学探矿工程系

用试验设计方法研究了复合片钻头钻进时机械钻速、碎岩功耗、钻头磨损与规程参数的关系,求出了它们的最优值以及与其相应的钻进规程最优值。

关键词：钻头复合片钻进金刚石钻头

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金刚石钻头参数设计规律

中南大学学报（自然科学版） 2004年第2期35卷 195-200页

作者：张绍和鲁凡中南大学地学与环境工程学院

提出了用岩石对钻头金刚石的研磨能力大小(A值)和岩石对钻头胎体的研磨能力大小(B值)来表示岩石可钻性的方法,研究了金刚石锯片切割对比法测定A值的方法,岩石B值是岩石的胶结程度、矿物粒度、矿物成分等因素的综合反映。采用金刚石新陈... 详细信息

提出了用岩石对钻头金刚石的研磨能力大小(A值)和岩石对钻头胎体的研磨能力大小(B值)来表示岩石可钻性的方法,研究了金刚石锯片切割对比法测定A值的方法,岩石B值是岩石的胶结程度、矿物粒度、矿物成分等因素的综合反映。采用金刚石新陈代谢速度u来表示钻头性能,钻头性能与A,B值及作用在钻头唇面上压力p、钻头线速度υ之间的量化关系为u=AwBxpyυz。确定了钻头的设计程序:根据A和B值,p和υ来确定金刚石新陈代谢速度,选定钻头的5个主要参数即金刚石质量、粒度和体积分数及胎体耐磨性、包镶强度。研究结果表明:采用A和B值可表示岩石可钻性;通过测定A和B值,可较准确地量化出岩石的可钻性;u由岩石A,B值及p和υ来确定;根据u值设计和选定钻头的5个参数;提高u可以提高钻头时效,降低u可以延长钻头寿命。

关键词：钻头金刚石胎体新陈代谢参数设计

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牙轮钻头浮动套轴承的机理研究

石油学报 1990年第2期11卷 125-132页

作者：罗纬唐小行石油大学北京研究生部

由于浮动套轴承的浮动套可以转动,降低了摩擦功率,从而可以提高牙轮钻头的转速。使浮动套转动的主要参数是浮动套的内、外间隙值。根据牙轮钻头轴固定,牙轮转动的工作特点,进行牙轮钻头浮动套轴承单元实验,发现按国内、外现用内小外大... 详细信息

由于浮动套轴承的浮动套可以转动,降低了摩擦功率,从而可以提高牙轮钻头的转速。使浮动套转动的主要参数是浮动套的内、外间隙值。根据牙轮钻头轴固定,牙轮转动的工作特点,进行牙轮钻头浮动套轴承单元实验,发现按国内、外现用内小外大的间隙值配置参数,浮动套不会转动。通过对重载低速工况下的牙轮钻头浮动套轴承的润滑状态进行理论分析,得出属于混合润滑或边界润滑状态的结论。并证明全膜润滑状态下的浮动套轴承计算公式,不适用于牙轮钻头浮动套轴承,后者需考虑金属接触及弹性变形的影响,间隙配置应使外间隙远小于内间隙。实验结果与理论分析相一致。本文得出的间隙配置原则,可供牙轮钻头浮动套轴承设计使用。

关键词：牙轮钻头浮动套轴承钻头

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镶齿钻头的镶齿参数设计原理与方法

石油学报 1989年第1期10卷 100-106页

作者：汪天庚西南石油学院

本文提出了镶齿钻头的掉齿机理假设,由此导出了固齿的几何条件,以及条件式中各物理量的确定方法,同时还提出了度量固齿牢固程度的力学指标,由此导出了过盈量的临界条件,从而为镶齿钻头的镶齿参数设计提供了理论的根据和实用的方法。

关键词：镶齿钻头镶齿参数钻头

根据新的钻头—岩石相互作用模型预测井眼的轨迹

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石油学报 1992年第3期13卷 126-132页

作者：吕英民于永南蔡强康石油大学

文中提出了一个新的钻头—岩石相互作用模型。该模型没有采用地层各向异性指数的概念,而是从横观各向同性岩石(地层)的本构方程出发,考虑了地层各向异性和钻头各向异性对井眼轨迹的影响,编制了相应的井眼轨迹模拟程序,该程序可在微机上... 详细信息

文中提出了一个新的钻头—岩石相互作用模型。该模型没有采用地层各向异性指数的概念,而是从横观各向同性岩石(地层)的本构方程出发,考虑了地层各向异性和钻头各向异性对井眼轨迹的影响,编制了相应的井眼轨迹模拟程序,该程序可在微机上运行。模型有利于现场推广使用,对定向钻井有一定的参考价值。

关键词：轨迹钻头岩石模型预测井眼

凹槽型织构对钻头滑动轴承表面摩擦学性能影响分析

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机械科学与技术 2021年第1期40卷 1-8页

作者：何霞杜文鑫王国荣李梦媛钟林廖代胜西南石油大学机电工程学院成都610500

基于雷诺方程建立表面织构化滑动轴承润滑理论模型,探究不同织构参数(分布角度、深度、面积比、偏斜角度、长度)对钻头滑动轴承承载力和摩擦因数的影响规律。在油膜收敛和最小油膜厚度附近区域布置织构,有利于增加轴承表面润滑性能,而... 详细信息

基于雷诺方程建立表面织构化滑动轴承润滑理论模型,探究不同织构参数(分布角度、深度、面积比、偏斜角度、长度)对钻头滑动轴承承载力和摩擦因数的影响规律。在油膜收敛和最小油膜厚度附近区域布置织构,有利于增加轴承表面润滑性能,而织构布置在油膜发散处反而会减小轴承承载力,增大摩擦因数。织构的最佳织构深度与轴承的工况相关,不同偏心率条件下最优织构深度不同,轴承所承载的载荷越大,凹槽型织构化轴承的最佳织构深度越深;摩擦因数随织构面积比的增加先增大后减小,当面积比为18%时,摩擦因数最小。织构深度对织构偏斜角度的影响较小,轴承摩擦因数随偏斜角度的增加逐渐减小;织构长度为轴承宽度的1/2时,轴承润滑效果最佳。

关键词：表面织构钻头润滑减磨表面磨损摩擦因数