三種端面形狀的潛孔鉆頭流場CFD數(shù)值模擬仿真

潛孔釬具/潛孔鉆頭系列 潛孔釬具，產(chǎn)品分為高風(fēng)壓、低風(fēng)壓兩大系列潛孔釬具。采用優(yōu)質(zhì)的原材料、通過先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn) 出高質(zhì)量的系列潛孔釬具。我公司生產(chǎn)的各型號的高風(fēng)壓沖擊器、潛孔鉆頭可以和sandvikatlascopco和 ingersoll-rand等世界著名公司生產(chǎn)的產(chǎn)品配套，產(chǎn)品廣泛用于土石方工程、礦山開采、水井鉆探、建筑 工程等。公司的系列潛孔釬具產(chǎn)品批量出口到澳大利亞、加拿大、美國、法國等20多個國家和地區(qū)，并享 有盛譽(yù)。 潛孔釬頭 downtheholebits 產(chǎn)品名稱 nameofproduct 釬頭 直徑 diam (mm) 合金 tipsize(mm)花鍵 spline 重量 weight (kg) 瑞龍型號 rlp/n 配套沖擊器 邊齒 gauge 正面齒 front 柱齒釬頭 downtheh

在勘探鉆井過程中,qf-ⅱ型潛孔鉆頭井底流場分布不合理,存在排屑能力差,對井壁沖蝕破壞嚴(yán)重等缺點(diǎn),制約了該潛孔鉆頭在現(xiàn)場的應(yīng)用。為此,以qf-ⅱ型潛孔鉆頭為原型,充分考慮了鉆頭排屑槽和切削齒對井底流場的影響,建立了與實(shí)際相接近的潛孔鉆頭井底流場物理模型。在計算流體力學(xué)軟件fluent中將cad模型轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的cfd井底流場模型,運(yùn)用k-ε兩方程模型,對鉆頭噴嘴不同位置、不同直徑、不同傾角時的井底流場進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。這些結(jié)構(gòu)參數(shù)直接影響井底流場分布及流體的排屑能力,在研究中把這些參數(shù)作為鉆頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的重點(diǎn),找到了鉆頭噴嘴不同結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下對井底流場的影響機(jī)理,為合理進(jìn)行潛孔鉆頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計及水力設(shè)計提供了依據(jù)和校驗(yàn)方法。

淺析潛孔鉆頭設(shè)計 一、鉆頭的受力分析 （一）潛孔鉆工作原理 潛孔鉆工作時，推進(jìn)調(diào)壓機(jī)構(gòu)使鉆具連續(xù)推進(jìn)，并使轉(zhuǎn)頭始終與孔底巖石 接觸?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鉆具連續(xù)回轉(zhuǎn)。同時，裝在鉆桿前端的沖擊器在氣壓的作用 下，其活塞不斷沖擊鉆頭，鉆頭獲得沖擊后獲得能量，潛入孔底，產(chǎn)生使巖石 受擠壓的沖擊力。鉆具回轉(zhuǎn)避免了鉆頭重復(fù)打擊在相同的鑿痕上，并產(chǎn)生了對 孔底巖石起刮削作用的剪切力，在沖擊器活塞沖擊力和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的剪切力作用 下，巖石不斷被壓碎和剪碎。氣壓由氣接頭進(jìn)入，經(jīng)由中空鉆桿直達(dá)孔底，把 剪碎后的巖渣，從轉(zhuǎn)桿與孔壁之間的得環(huán)形空間吹到孔外，從而形成炮孔。 （二）潛孔鉆受力分析 通過對潛孔鉆工作原理的分析得出潛孔鉆頭在工作時主要受力如下： 1.潛孔鉆機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：m=7000n·m 2.潛孔鉆機(jī)的推力：f推=80kn 3.沖擊器產(chǎn)生的沖擊力：f沖=e/s=520j/8㎜=65

潛孔鉆頭品種規(guī)格 潛孔鉆頭/花鍵潛孔鉆頭 釬具簡圖鉆頭 直徑d （mm）花鍵合金片（柱）水孔型號 外徑×鍵數(shù)中齒邊齒 四鍵潛孔鉆頭 7040×412×312×41dh770-40×4 7644×412×312×52dh876-44×4 8052×412×314×52dh880-52×4 9052×412×414×62dh1090-52×4 10060×412×514×63dh11100-60×4 11060×414×614×62dh12110-60×4 11056×414×714×62dh13110-56×4 11060×414×714×62dh13110-60×4 11560

淺析潛孔鉆頭設(shè)計 一、鉆頭的受力分析 （一）潛孔鉆工作原理 潛孔鉆工作時，推進(jìn)調(diào)壓機(jī)構(gòu)使鉆具連續(xù)推進(jìn)，并使轉(zhuǎn)頭始終與孔底巖石 接觸?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鉆具連續(xù)回轉(zhuǎn)。同時，裝在鉆桿前端的沖擊器在氣壓的作用 下，其活塞不斷沖擊鉆頭，鉆頭獲得沖擊后獲得能量，潛入孔底，產(chǎn)生使巖石 受擠壓的沖擊力。鉆具回轉(zhuǎn)避免了鉆頭重復(fù)打擊在相同的鑿痕上，并產(chǎn)生了對 孔底巖石起刮削作用的剪切力，在沖擊器活塞沖擊力和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的剪切力作用 下，巖石不斷被壓碎和剪碎。氣壓由氣接頭進(jìn)入，經(jīng)由中空鉆桿直達(dá)孔底，把 剪碎后的巖渣，從轉(zhuǎn)桿與孔壁之間的得環(huán)形空間吹到孔外，從而形成炮孔。 （二）潛孔鉆受力分析 通過對潛孔鉆工作原理的分析得出潛孔鉆頭在工作時主要受力如下： 1.潛孔鉆機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：m=7000n·m 2.潛孔鉆機(jī)的推力：f推=80kn 3.沖擊器產(chǎn)生的沖擊力：f沖=e/s=520j/8㎜=65

以現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用的qf-ⅱ型潛孔鉆頭為原型,利用顯式動力學(xué)分析軟件ls-dyna建立潛孔鉆頭與巖石的互作用模型,對潛孔鉆頭的井底破巖模式進(jìn)行仿真分析。通過原型鉆頭沖擊旋轉(zhuǎn)破碎巖石的仿真研究認(rèn)為:從結(jié)構(gòu)上看,現(xiàn)場原型鉆頭的中間牙齒分布不合理。因此,在原型鉆頭端面布齒的基礎(chǔ)上添加一顆硬質(zhì)合金齒,可以提高鉆頭單次破巖量,進(jìn)而提高鉆頭的破巖效率和機(jī)械鉆速,并可以減少鉆頭失效的幾率,提高鉆頭使用壽命,為確定鉆頭的最優(yōu)布齒方案提供了理論依據(jù)。

中心分區(qū)式PDC鉆頭流場數(shù)值模擬

本文針對大口徑潛孔鉆頭的試制過程的闡述,論證了鉆頭體和合金材料的試制過程的可行性和可靠性。對產(chǎn)品加工的關(guān)鍵工藝(熱處理、鉚鑲)的試制過程也進(jìn)行了分析論證。

利用ansys/ls-dyna顯式動力學(xué)分析軟件建立潛孔鉆頭與巖石的互作用動力學(xué)模型,對潛孔鉆頭的破巖過程進(jìn)行仿真分析,通過對破巖總體過程、鉆頭的應(yīng)力、破碎坑的形狀和分布及鉆頭的位移等四個方面的分析,完整地描述潛孔鉆頭的破巖機(jī)理,認(rèn)為鉆頭破碎巖石的過程分為三個階段:中間齒破碎巖石,形成破碎坑階段;邊齒破碎巖石,形成破碎坑階段;鉆頭的反彈階段。在鉆頭侵入巖石的過程當(dāng)中,鉆頭既有軸向的位移,也有橫向的位移。破巖過程中,牙齒3峰值最大,最容易發(fā)生破壞。

φ86潛孔鉆頭材質(zhì)選擇及其強(qiáng)化工藝研究

臨清市瑞龍鉆具有限公司 版權(quán)所有：http://www.***.***/轉(zhuǎn)載請注明出處 高風(fēng)壓潛孔鉆頭 高風(fēng)壓潛孔鉆頭簡介 潛孔鉆頭，采用優(yōu)質(zhì)的原材料、通過先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，公母連接的鏈接方式。 類型：產(chǎn)品分為高風(fēng)壓、低風(fēng)壓兩大系列潛孔釬具。 規(guī)格：65、70、76、90、93、95、100、105、110、113、115、120、130、150 低風(fēng)壓潛孔鉆頭規(guī)格：70、90、100、110、120 高風(fēng)壓潛孔鉆頭規(guī)格：115、130、150 用途：產(chǎn)品廣泛用于土石方工程、礦山開采、水井鉆探、建筑工程等。 現(xiàn)在高風(fēng)壓潛孔鉆頭，目前采用的端面設(shè)計形式主要有四種：即端面凸面型、端面平面型、 端面凹面型和端面深凹中心型。硬質(zhì)合金多選用球齒、彈齒或球齒和彈齒共用的布齒方式。 1、端面凸面型：這種鉆頭分兩種形式，單凸臺和雙凸臺端面，后者主要用于直徑較大潛 臨清市瑞龍

針對潛孔柱齒鉆頭的特點(diǎn),對柱齒鉆頭用硬質(zhì)合金齒通過礦山現(xiàn)場試驗(yàn)與電鏡分析確定適宜材質(zhì);對柱齒鉆頭通過不同的熱處理工藝并進(jìn)行機(jī)械性能測試確定合理工藝;對柱齒鉆頭幾何結(jié)構(gòu)與參數(shù)進(jìn)行設(shè)計;對固齒工藝進(jìn)行改進(jìn)并開展了一系列的試驗(yàn)研究工作。

描述：通過分析？準(zhǔn)86潛孔鉆頭的性能要求，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際條件，選擇22simncr2mo鋼，并分析了該鋼 在釬焊工藝與不同的冷卻條件下的相變機(jī)理、金相組織、斷口形貌，從而確定了適宜的強(qiáng)化工藝。 摘要：通過分析？準(zhǔn)86潛孔鉆頭的性能要求，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際條件，選擇 22simncr2mo鋼，并分析了該鋼在釬焊工藝與不同的冷卻條件下的相變機(jī)理、金 相組織、斷口形貌，從而確定了適宜的強(qiáng)化工藝。 1引言 準(zhǔn)86潛孔鉆頭如圖1所示。位于頭部的硬質(zhì)合金采用中頻感應(yīng)釬焊工藝固 定。而鉆頭體，尤其是釬尾端部，硬度要高。為了確保鉆頭的質(zhì)量穩(wěn)定和擴(kuò)大市 場，選擇合適的鉆頭體用鋼并制訂合理的強(qiáng)化工藝是至關(guān)重要的。 2材質(zhì)選擇 鉆頭體材質(zhì)必須依據(jù)鉆頭的性能要求、釬焊工藝特點(diǎn)來確定。 （1）鉆頭性能要求 鉆頭頭部強(qiáng)度要高，以滿足鑿巖過程中巖粉的磨蝕，頭部與釬尾過渡處要有 好的強(qiáng)韌性，以免在

本文通過市場調(diào)研,了解國內(nèi)φ382潛孔鉆頭的鉚鑲加工工藝、工裝設(shè)計狀況及鉆頭鉚鑲加工存在的不足,通過分析鉆頭冠部尺寸技術(shù)參數(shù),研發(fā)出國內(nèi)φ382潛孔鉆頭主體鉚鑲加工中較先進(jìn)的鉆鉸工裝,提高φ382潛孔鉆頭鉚鑲加工的質(zhì)量和效率,可為國內(nèi)潛孔鉆具生產(chǎn)廠家開發(fā)鉆鉸工裝產(chǎn)品,提供有價值的參考建議。

潛孔鉆頭由于工作環(huán)境惡劣,使用過程中存在很多不可預(yù)見的因素,很容易造成鉆頭的非正常報廢,長期以來,國內(nèi)外專家學(xué)者從鋼材選材、硬質(zhì)合金齒的牌號以及鉆頭的結(jié)構(gòu)等不同角度對鉆頭進(jìn)行研究和改良,并取得了豐碩的成果。本文以花鍵連接類潛孔鉆頭為例從鉆頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計闡述對鉆頭使用壽命的影響。

對高風(fēng)壓潛孔鉆頭使用時鉆頭體崩塊、掉齒等早期失效情況進(jìn)行分析,找到其失效原因。通過改進(jìn)熱處理工藝,采用低濃度滲碳等,取得了較好的效果。

置換通風(fēng)與cfd數(shù)值模擬——為了降低空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的能耗，提高通風(fēng)效率，改善熱舒適性，對于建筑在夏季工況下，可采用置換通風(fēng)方式來滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)和熱舒適性的要求。通過分析置換通風(fēng)的運(yùn)行原理，借助計算流體力學(xué)的理論和方法，利用cfd(f1uent)軟件，采用了...

潛孔鉆頭是空氣鉆井中一種重要的破巖工具,鉆齒鑲嵌過程中的過盈量直接影響鉆齒與鉆頭本體的接觸強(qiáng)度。文章以φ311.1mm潛孔鉆頭用φ19mm鉆齒為研究對象,建立了鉆頭本體與鉆齒過盈配合的力學(xué)模型,并進(jìn)行計算機(jī)模擬仿真。通過對過盈量分別為0.01、0.02、0.04、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1mm時鉆齒與鉆頭本體的接觸分析可知,過盈量小于等于0.07mm時,鉆頭本體均為彈性變形;當(dāng)過盈量為0.08mm時,鉆頭本體接觸區(qū)域局部開始發(fā)生塑性變形;當(dāng)過盈量達(dá)到0.1mm時,鉆頭本體沿齒眼的應(yīng)力值接近材料的強(qiáng)度極限。根據(jù)分析結(jié)果并考慮塑形強(qiáng)化的影響,推薦φ311.1mm潛孔鉆頭φ19mm鉆齒的安裝過盈量為0.07～0.08mm。論文的研究工作為空氣鉆頭鉆齒的科學(xué)裝配提供了理論依據(jù)。

本文以某連通式橫火焰玻璃熔窯為例,利用商用cfd軟件,在運(yùn)行工況下,對某連通式橫火焰玻璃熔窯內(nèi)玻璃液的溫度場與速度場進(jìn)行了數(shù)值模擬,為提高玻璃窯爐的運(yùn)行與設(shè)計水平提供理論依據(jù),彌補(bǔ)了單純依靠技術(shù)工人的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計的不足。

運(yùn)用fluent軟件對軸流風(fēng)機(jī)內(nèi)部三維粘性流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過模擬分析得到了內(nèi)部流動的一些規(guī)律,為風(fēng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了依據(jù)和方向。

以qf-ⅱ型潛孔鉆頭為原型,應(yīng)用有限元分析軟件ansys闡述了潛孔鉆頭本體結(jié)構(gòu)的有限元模型建立、網(wǎng)格劃分、材料的本構(gòu)關(guān)系、邊界條件的處理等相關(guān)問題,對不同牙齒過盈量時鉆頭本體應(yīng)力的分布情況進(jìn)行了模擬研究,并得出了相應(yīng)的vonmises應(yīng)力分布圖,為合理進(jìn)行潛孔鉆頭本體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了依據(jù)和校驗(yàn)方法。

噴射鉆井的實(shí)踐和理論研究表明,噴射鉆頭不僅靠牙輪進(jìn)行機(jī)械破巖,鉆頭噴嘴還是一個水力機(jī)械,高速射流的水力能量不僅能凈化井底的巖屑,還具有直接破碎巖石的沖蝕作用。文中以基礎(chǔ)流體力學(xué)理論和流場模擬來分析噴嘴的水力性能,建立不同結(jié)構(gòu)噴嘴的cfd模型,對比分析各型噴嘴的水力性能,為牙輪鉆頭上噴嘴的選用與設(shè)計提供了理論依據(jù)。