牙轮钻头滚动轴承滚子接触问题的数值模拟 被引量：7

1

作者 周海 陈家庆 陈琪 《石油矿场机械》 2000年第6期5-8,共4页

研究有限长线弹性体的接触问题是进行牙轮钻头滚动轴承滚子凸度设计的前提 ,现文扼要介绍了有限长线弹性体接触问题经典数值解法的理论基础、基本方程以及相应的数值方法 ,并结合研究体会阐述了程序实现过程中的要点 。

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 弹性 应力 变形 数值模拟

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牙轮钻头滑动轴承磨损的计算机仿真 被引量：4

2

作者 吴泽兵 马德坤 《石油机械》 北大核心 1996年第5期18-21,共4页

在美国Ｍａｒｓｈｅｋ和Ｃｈｅｎ提出的理论基础上，详细分析了牙轮钻头滑动轴承在不对中情况下与牙轮接触的情形，并采用新的确定两体接触区域的方法，在考虑而体之间摩擦的情况下推导了轴承间隙的一般表达式。通过计算机上运行所编制... 在美国Ｍａｒｓｈｅｋ和Ｃｈｅｎ提出的理论基础上，详细分析了牙轮钻头滑动轴承在不对中情况下与牙轮接触的情形，并采用新的确定两体接触区域的方法，在考虑而体之间摩擦的情况下推导了轴承间隙的一般表达式。通过计算机上运行所编制的仿真模型可以得到任意时刻轴承系统的工作状态、轴承副各部位的接触应力和线性磨损量。用该仿真模型可预测轴承系统寿命和改进轴承结构参数，从而可提高轴承系统的使用寿命。 展开更多

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 磨损 钻井 寿命

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牙轮钻头滚动轴承凸度设计探讨 被引量：3

3

作者 王方飞 罗纬 《石油机械》 北大核心 1996年第3期1-4,共4页

国产牙轮钻头滚动轴承均采用直母线圆柱滚子，由于这种滚子的边缘效应，工作时两端接触压力呈奇异分布，导致接触区产生局部塑性变形，发生早期疲劳剥落。为提高轴承的承载能力，延长钻头的使用寿命，必须对直母线滚子进行修型，即凸度... 国产牙轮钻头滚动轴承均采用直母线圆柱滚子，由于这种滚子的边缘效应，工作时两端接触压力呈奇异分布，导致接触区产生局部塑性变形，发生早期疲劳剥落。为提高轴承的承载能力，延长钻头的使用寿命，必须对直母线滚子进行修型，即凸度设计。针对牙轮钻头滚动轴承的特点，对钻头轴承圆柱滚子凸度设计和设计理论基础进行了探讨，分析了对数凸型、圆弧凸型、圆弧修正线型和理论修正线型等四种典型凸型对受力最大的大端滚子接触压力分布的影响，认为四种凸型均能在不同程度上消除或减轻直母线滚子的边缘效应，其中对数凸型是钻头轴承滚子的最佳凸型。 展开更多

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 设计

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三牙轮钻头牙爪应力分析 被引量：1

4

作者 王学林 胡于进 +1 位作者 张卫国 文卫兵 《石油机械》 北大核心 1996年第4期50-54,共5页

用有限元法对某型三牙轮钻头的２号牙轮－牙爪进行了静力计算，求得不同轴承间隙时牙爪轴颈及止推面上的接触应力分布规律。大轴颈上接触面法向应为沿轴线分布不均匀，靠近根部应力最大，沿轴颈轴线方向逐渐减小，但在卡簧槽边处又升高... 用有限元法对某型三牙轮钻头的２号牙轮－牙爪进行了静力计算，求得不同轴承间隙时牙爪轴颈及止推面上的接触应力分布规律。大轴颈上接触面法向应为沿轴线分布不均匀，靠近根部应力最大，沿轴颈轴线方向逐渐减小，但在卡簧槽边处又升高；小轴颈上应力比大轴颈小。在钻压加扭矩共同作用下，牙爪轴颈和止推面上的压应力分布不对称，接触区域发生偏移，止推面上接触区偏移较多。轴承间隙对轴颈应力的影响大于对止推面应力的影响。 展开更多

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 应力分析 有限元法

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牙轮钻头滚动轴承弹流润滑的理论研究 被引量：2

5

作者 王方飞 罗纬 《石油机械》 北大核心 1996年第8期12-14,22,共4页

根据钻头脂流变性能的试验结果，研究了牙轮钻头滚动轴承重载脂润滑弹流问题。利用Ｂｉｎｇｈａｍ流体Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程，并考虑轴承接触表面的粗糙度，建立了数学模型。采用多重网格方法进行数值求解，给出了典型工况下轴承滚子与... 根据钻头脂流变性能的试验结果，研究了牙轮钻头滚动轴承重载脂润滑弹流问题。利用Ｂｉｎｇｈａｍ流体Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程，并考虑轴承接触表面的粗糙度，建立了数学模型。采用多重网格方法进行数值求解，给出了典型工况下轴承滚子与滚道间的润滑膜厚度，确定了轴承的润滑状态，并分析了转速对润滑状态的影响。计算结果表明，钻头轴承处于边界润滑状态；低速不利于钻头轴承润滑，提高钻头转速能增加润滑膜厚度，改善轴承润滑状态。 展开更多

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 钻井 石油机械设备

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牙轮钻头大圆弧鼓形滚子轴承设计 被引量：1

6

作者 任汝南 《石油机械》 EI 北大核心 1997年第2期7-10,19,共5页

大圆弧鼓形滚子轴承对牙轮牙爪轴的轴线相互倾斜具有调节功能，因此实际接触应力相对较低，承载能力高，寿命长。它用于三牙轮钻头，特别是大规径钻头和高速钻头，是一种较好的轴承结构形式。在分析三牙轮钻头轴承结构和载荷特点的基础... 大圆弧鼓形滚子轴承对牙轮牙爪轴的轴线相互倾斜具有调节功能，因此实际接触应力相对较低，承载能力高，寿命长。它用于三牙轮钻头，特别是大规径钻头和高速钻头，是一种较好的轴承结构形式。在分析三牙轮钻头轴承结构和载荷特点的基础上，探讨了三牙轮钻头鼓形滚子轴承设计的原理和方法，以限制轴承的塑性变形为出发点，建立了鼓形滚子设计时应满足的接触静强度条件和几何条件，给出了有关的计算公式，并对钻头轴承的接触疲劳强度问题作了简要分析。 展开更多

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 滚子轴承 结构设计 钻井设备

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应用小波理论实现钻进过程中的三牙轮钻头轴承故障诊断 被引量：1

7

作者 李志刚 王潜龙 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期56-58,共3页

在钻井过程中,由于岩石的不均质性、井下工况的不可预测性,采集到的信号通常被背景噪声所淹没。文章针对钻井过程中钻头与岩石啮合产生钻柱轴向调幅振动信号中强烈的背景噪声,采用小波包多层分解、域值滤波、通过能量系数值选取最优小... 在钻井过程中,由于岩石的不均质性、井下工况的不可预测性,采集到的信号通常被背景噪声所淹没。文章针对钻井过程中钻头与岩石啮合产生钻柱轴向调幅振动信号中强烈的背景噪声,采用小波包多层分解、域值滤波、通过能量系数值选取最优小波系数向量,并重构信号。对重构信号做FFT分析,有效的提取出了被噪声淹没的调幅信号特征,检测出了中心频率及其边频率带,将其作为钻头正常工作的图谱。采集并重构牙轮旷动的轴向振动信号,FFT及对比分析结果明显区别于正常工作钻头图谱,从而检测出了三牙轮钻头轴承故障。文章提出了新的钻柱轴向振动监测方法,可以及时发现钻头事故的前兆,实现安全、高效钻井。 展开更多

关键词 故障诊断 钻头轴承 钻进过程 小波理论 应用 钻井过程 背景噪声 振动信号 重构信号 不可预测性 FFT分析 三牙轮钻头 不均质性 系数向量 最优小波 信号特征 中心频率 分析结果 轴承故障 监测方法 轴向振动 小波包 频率带

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牙轮钻头滑动轴承润滑状态分析

8

作者 任群 《江汉石油科技》 1993年第2期74-77,共4页

本文通过对牙轮钻头滑动轴承磨损原因的探讨，分析了轴承润滑状况，指出改善润清条件的基本途径，为以后润滑脂的研究指明了方向。

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 钻头润滑 钻头设计

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三牙轮钻头轴承环道位置检具的设计 被引量：1

9

作者 刘兴富 《金属加工（冷加工）》 2008年第22期55-56,共2页

1．概述 三牙轮石油钻头由三牙轮和三牙爪等零件组成，装配后在牙轮与牙爪构成的球状环槽（道）中注入一定数量钢球，形成球形轴承环道。装配时必须保证牙轮、牙爪两零件环槽（道）中心的一致（重合）性。因此，如何控制如图1所示的牙... 1．概述 三牙轮石油钻头由三牙轮和三牙爪等零件组成，装配后在牙轮与牙爪构成的球状环槽（道）中注入一定数量钢球，形成球形轴承环道。装配时必须保证牙轮、牙爪两零件环槽（道）中心的一致（重合）性。因此，如何控制如图1所示的牙轮、牙爪环槽（道）中心至基面尺寸（尺寸A随产品型号而异）的精度要求，一度成为牙轮、牙爪加工中的测量难题。如果增大牙轮、 展开更多

关键词 三牙轮 钻头轴承 环道 设计 检具 位置 石油钻头 球形轴承

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新型非密封滑动轴承牙轮钻头的试验研究

10

作者 王镇泉 巩立根 +1 位作者 谭春飞 蔡镜仑 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期15-20,共6页

密封滑动轴承牙轮钻头的密封圈工作条件恶劣，极易损坏；密封圈占据了轴颈的一部分空间，使钻头承载能力减小，这些都降低了钻头的使用寿命。通过滑动轴承失效原因的分析，提出非密封滑动轴承牙轮钻头的轴承表面应采用硬度大、热稳定性... 密封滑动轴承牙轮钻头的密封圈工作条件恶劣，极易损坏；密封圈占据了轴颈的一部分空间，使钻头承载能力减小，这些都降低了钻头的使用寿命。通过滑动轴承失效原因的分析，提出非密封滑动轴承牙轮钻头的轴承表面应采用硬度大、热稳定性好的材料，轴承摩擦副应采用硬－硬配对方式。经过对WC－Co类硬质合金材料力学性能和摩擦学性能分析，用新的轴承结构解决了硬质合金脆性问题，并研制出新型非密封硬质合金滑动轴承牙轮钻头。室内试验表明，硬质合金摩擦副具有良好的抗磨粒磨损能力，可用于牙轮钻头非密封滑动轴承的滑动表面。现场初步试验证明，新型非密封硬质合金滑动轴承牙轮钻头具有良好的应用前景，是发展高速滑动轴承牙轮钻头和小尺寸滑动轴承牙轮钻头的有效途径。 展开更多

关键词 密封轴承 钻头 钻头轴承 滑动 硬质合金 材料

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指向式旋转导向钻井工具的典型结构和原理分析 被引量：2

11

作者 王可可 李晓红 张光伟 《河南科技》 2012年第05X期78-79,共2页

20世纪90年代,旋转导向钻井技术问世。由于传统导向钻井技术具有很多缺陷,如,滑动钻进摩阻不断增大而导致钻井极限深度受限、无法完成水平井等特殊井的钻探、井眼清洗不良等;而旋转导向钻井技术作为一种新技术,具有钻井效率高、井眼质... 20世纪90年代,旋转导向钻井技术问世。由于传统导向钻井技术具有很多缺陷,如,滑动钻进摩阻不断增大而导致钻井极限深度受限、无法完成水平井等特殊井的钻探、井眼清洗不良等;而旋转导向钻井技术作为一种新技术,具有钻井效率高、井眼质量好、适应恶劣环境和复杂地质能力强、智能化水平更高等优点,已经成为世界钻井技术的发展方向,在设计钻井工程中得到了很好的应用。一、旋转导向钻井工具的分类旋转导向工具按偏置机构工作方式的不同可以分为静态偏置式和动态偏置式两类,按照导向方式的不同又可分为推靠式和指向式两类。推靠式旋转导向系侧向力大,造斜率高。 展开更多

关键词 旋转导向钻井 导向工具 钻井技术 水平井 造斜 极限深度 智能化水平 钻井效率 钻头轴承 心环

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立井钻井机上应用的钢丝滚道轴承

12

作者 刘元举 《煤炭科学技术》 CAS 1985年第12期5-7,9,共4页

钢丝滚道轴承于1980年首次使用在立井钻井机的行星大钻机上,成功地钻凿沈北大桥立井,钻进冲积层和基岩层。钢丝滚道轴承的承载能力大,达数百吨;轴承直径大,达φ3m;使用环境由地面发展到井下泥浆中,使用寿命比标准轴承高10倍,而造价为标... 钢丝滚道轴承于1980年首次使用在立井钻井机的行星大钻机上,成功地钻凿沈北大桥立井,钻进冲积层和基岩层。钢丝滚道轴承的承载能力大,达数百吨;轴承直径大,达φ3m;使用环境由地面发展到井下泥浆中,使用寿命比标准轴承高10倍,而造价为标准轴承的几分之一。一、结构特点钢丝滚道轴承的滚动体多为滚珠,上下座圈内各镶入两根或多根φ6mm合金钢丝, 展开更多

关键词 轴承内圈 钻井机 滚动体 基岩层 钻头轴承 行星轮 径向轴承 承载能力 轴承外圈 镶入

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最佳破碎块度的钻机选择

13

作者 沈思明 赵统武 《采矿技术》 1989年第13期10-13,共4页

用钻机钻凿将安放炸药的孔以破碎要开挖的矿物已有二百多年丁。事实上,凿岩和爆破是如此紧密地联系在一起,以致于不可能只讨论其一而不顾及其二。

关键词 凿岩 安放炸药 钻头设计 钻凿 牙轮钻头 破碎岩石 爆破孔 钻头轴承 炮孔 冲击能

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一种牙轮脱落预警新技术及其工作理论研究

14

作者 杨迎新 林敏 +2 位作者 刘德明 杨建忠 朱强 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期62-65,共4页

文章介绍了一种以轴承副的径向磨损量作为轴承工作状态监测参数、以钻头机械钻速和工作扭矩的急剧变化作为预警信号的牙轮脱落预警新技术。新技术利用摩擦自锁原理,将一个预警装置设置在原有牙轮钻头的轴承腔内。当轴承磨损量达到预定... 文章介绍了一种以轴承副的径向磨损量作为轴承工作状态监测参数、以钻头机械钻速和工作扭矩的急剧变化作为预警信号的牙轮脱落预警新技术。新技术利用摩擦自锁原理,将一个预警装置设置在原有牙轮钻头的轴承腔内。当轴承磨损量达到预定的危险界限时,牙轮将被卡死在轴颈上,轴承的磨损过程终止。钻头工作扭矩和机械钻速急剧变化的信号预示钻头轴承寿命的终结,应即时起钻更换钻头。文章阐述了该技术的基本工作原理,建立了钻头轴承副临界磨损量与结构参数之间的解析关系,说明了预警装置的结构设计准则。 展开更多

关键词 技术 理论研究 结构设计准则 机械钻速 预警装置 磨损量 监测参数 工作状态 预警信号 摩擦自锁 牙轮钻头 磨损过程 轴承寿命 工作原理 结构参数 钻头轴承 文章 扭矩

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三牙轮钻头轴承和密封系统失效原因

15

作者 李定邦 《江汉石油科技》 1997年第2期84-87,95,共5页

主要论述了三牙轮钻头在井下工作时，由于受高钻压、高转速和反复的冲击载荷、剪力、扭矩等影响，轴承和密封结构产生磨损、疲劳剥落、锁紧槽改道的各种失效原因。

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 密封件 性能 原因

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高速牙轮钻头浮动套轴承研制的探讨

16

作者 毛红兵 《江汉石油科技》 1992年第2期70-74,共5页

牙轮钻头浮动套轴承的研制关键在于通过浮动套内、外间隙的合理分配设计浮动套结构参数以及浮动套材质的优选。本文全面地介绍了国内外牙轮钻头浮动套轴承的设计思想及浮动套材质研究应用动态，阐述了关于浮动套轴承研制的看法，提出了... 牙轮钻头浮动套轴承的研制关键在于通过浮动套内、外间隙的合理分配设计浮动套结构参数以及浮动套材质的优选。本文全面地介绍了国内外牙轮钻头浮动套轴承的设计思想及浮动套材质研究应用动态，阐述了关于浮动套轴承研制的看法，提出了研制的方向。 展开更多

关键词 牙轮钻头 钻头轴承 工艺设计 材料

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钻井方案数值优化设计

17

作者 赵凤治 《运筹与管理》 CSCD 1993年第1期51-56,共6页

钻井是一项很复杂的工艺过程,其中包含了5种17个参数。如何最优的搭配本身就较为繁锁,更何况其中有一项是钻头类型这一非数值因素。因而国内外大多处于单钻头优化设计的水平上。我们和实际单位结合研究出了一种全并序列优化钻井设计方... 钻井是一项很复杂的工艺过程,其中包含了5种17个参数。如何最优的搭配本身就较为繁锁,更何况其中有一项是钻头类型这一非数值因素。因而国内外大多处于单钻头优化设计的水平上。我们和实际单位结合研究出了一种全并序列优化钻井设计方案。这一方案用于实际取得了很好效果,现在介绍出来供参考。 展开更多

关键词 数值优化 钻头轴承 工艺过程 钻压 机械钻速 地质层 费用系数 馆陶 辅助时间 技术套管

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行星式钻井机全断面钻进

18

作者 刘元举 《煤炭科学技术》 CAS 1987年第9期11-14,59,共5页

介绍行星式钻井机具钻凿两个井筒的钻井、洗井、支护和充填工艺的研究。

关键词 钻井机 行星式 充填工艺 钻头轴承 洗井 刀盘 钻井法 钻凿 钻压 破岩

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牙轮钻头轴承单元试件的摩擦磨损性能 被引量：10

19

作者 王国荣 钟林 +1 位作者 杨昌海 陈林燕 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期14-18,22,共6页

由于牙轮钻头轴承的结构尺寸小、工作载荷大、温度高、润滑条件差等,导致其失效主要为摩擦磨损。为了提高轴承的润滑性能和使用寿命,模拟牙轮钻头轴承单元工况,建立其流体润滑的数学模型;分别以牙轮钻头轴承单元材料20CrNiMo和铍青铜为... 由于牙轮钻头轴承的结构尺寸小、工作载荷大、温度高、润滑条件差等,导致其失效主要为摩擦磨损。为了提高轴承的润滑性能和使用寿命,模拟牙轮钻头轴承单元工况,建立其流体润滑的数学模型;分别以牙轮钻头轴承单元材料20CrNiMo和铍青铜为销和盘,在MMW-1型万能摩擦磨损试验机上研究不同工况下试件的摩擦因数、磨损量及温度变化。结果表明:在牙轮钻头轴承模拟工况下,当转速一定时,试件的摩擦因数随载荷的增大而增大,当载荷一定时,摩擦因数随着转速升高而逐渐降低;试件及润滑脂的温度随载荷和转速的升高而升高,当载荷为120～200 N、转速为60～192 r/min时,试件的温度保持在40℃左右较低的温度,即润滑性能较好。磨损表面形貌分析表明,牙轮钻头轴承的失效形式为黏着磨损。 展开更多

关键词 牙轮钻头轴承 摩擦磨损 流体润滑 润滑性能

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牙轮钻头轴承表面织构三种加工方法对比分析 被引量：7

20

作者 何霞 李梦媛 +1 位作者 王国荣 蒋龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期28-35,共8页

目的研究牙轮钻头轴承上润滑减磨的有效织构加工方法,从而进一步深入牙轮钻头轴承上仿生表面织构的研究。方法开展精密雕刻、纳秒激光和飞秒激光三种加工方式在牙轮钻头轴承上加工织构的实验,观察加工织构底部形貌,从织构加工尺寸、加... 目的研究牙轮钻头轴承上润滑减磨的有效织构加工方法,从而进一步深入牙轮钻头轴承上仿生表面织构的研究。方法开展精密雕刻、纳秒激光和飞秒激光三种加工方式在牙轮钻头轴承上加工织构的实验,观察加工织构底部形貌,从织构加工尺寸、加工精度、加工对象三个方面对比分析三种织构加工方式的优缺点。结果精密雕刻技术可获得较规则的织构三维形貌,但不适用加工熔点高的材料,且仅适用于直径大于400?m的织构。纳秒激光由于金属熔融堆积效应,织构加工质量较差。飞秒激光技术的加工质量高且不受材料限制,能获得较好的织构轮廓,合理织构直径应小于300μm。结论为织构化牙轮钻头滑动轴承的加工方法提供依据。综合织构加工尺寸范围、加工对象和加工精度,飞秒激光加工技术在牙轮钻头轴承上具有良好的应用前景,精密雕刻技术仅在织构尺寸较大时可采用。 展开更多

关键词 牙轮钻头轴承 表面织构 精密雕刻 纳秒激光 飞秒激光

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