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题名锥形PDC齿犁切破岩受力试验研究
被引量：22
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作者
孙源秀
邹德永
侯绪田
豆宁辉
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机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
中国石化石油工程技术研究院
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出处
《石油机械》
北大核心
2014年第9期23-26,共4页
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基金
国家科技重大专项"中东富油气区复杂地层井筒关键技术"(2011ZX05031-004)
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文摘
鉴于锥形PDC齿的相关理论与技术研究尚处于起步阶段,国内还未见相关研究报道的现状,设计了锥形PDC齿,通过单齿破岩试验分析了锥顶直径、切削角、吃入深度和岩石硬度等主要参数对锥形PDC齿受力的影响,同时将锥形PDC齿受力与常规PDC齿进行了对比。分析结果表明,在相同的吃入深度下,锥形PDC齿所受的轴向力和切向力均随锥顶直径的增大而增大,说明锥形齿越尖锐,吃入岩石的能力越强;在钻进花岗岩、大理岩和石灰岩时,切削角为15°时的轴向力最小,吃入岩石能力最强;在吃入深度相同的情况下,锥形PDC齿所受轴向力和切向力都小于常规PDC齿,锥形PDC齿的破岩方式为犁切破岩。研究成果对研制高效破碎硬地层的新型PDC钻头具有一定的指导意义。
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关键词
锥形PDC齿
犁切破岩
切削角
锥顶直径
吃入深度
岩石硬度
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Keywords
conical PDC cutter
plow-breaking
cutting angle
diameter of conical cutter vertex
biting depth
rock hardness
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分类号
TE921
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名考虑煤岩硬度的悬臂式掘进机截割控制
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作者
许向前
简阔
王宁
李胜利
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机构
山西科技学院能源工程学院
太原科技大学能源与材料工程学院
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第4期153-158,共6页
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基金
山西省基础研究计划项目(202303021211209)。
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文摘
煤岩硬度显著影响悬臂式掘进机空间运行状态,分析掘进机空间运行状态与煤岩硬度变化的关联性,有助于更好地实现悬臂式掘进机自动化截割控制。为提高截割控制精度,提出了一种考虑煤岩硬度的悬臂式掘进机截割控制方法。根据动力学原理获得了悬臂式掘进机空间运行状态与煤岩硬度变化的关系,得出随着截割头与目标点之间的距离、运动范围半径及动态角度增大,截割头的运行稳定性会相应提高。采用加权平衡的方式确定自动化控制参数,采用PID控制和闭环模糊控制方法实现掘进机自动化截割控制。实验结果表明,该方法横向控制和纵向控制都表现出较好的性能,掘进机截割头摆速在2 s内达到稳定值,动态工作稳定性好;悬臂式掘进机截割头回转和升降角度变化轨迹与期望轨迹之间的吻合度较高,整体偏离程度较小,控制精度较高。
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关键词
悬臂式掘进机
自动化截割控制
煤岩硬度
自动化控制参数
加权平衡
PID
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Keywords
boom-type roadheader
automatic cutting control
coal rock hardness
automatic control parameters
weighted balance
PID
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分类号
TD632.2
[矿业工程—矿山机电]
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题名掘进机截割头动载荷变化规律的研究
被引量：3
- 3
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作者
贺颖
田慕琴
冯君玲
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机构
太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室
太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室
山西大学
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出处
《煤矿机械》
北大核心
2020年第5期50-53,共4页
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基金
国家自然科学基金项目(U1510112)。
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文摘
掘进机截割岩石时,需要根据不同的岩层地质条件选择合适的截割头,并调整截割参数。在MATLAB中进行动态仿真模拟,深入研究截割头载荷的变化规律。结果表明,截割头载荷随着截割头截深、截割转速、摆速或钻进速度和截割岩石硬度的不同而发生变化。为截割头的选择和截割参数的调整提供了可靠的依据。
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关键词
截割动载荷
截割岩石硬度
截割参数
MATLAB
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Keywords
cutting dynamic load
cutting rock hardness
cutting parameter
MATLAB
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分类号
TD421.5
[矿业工程—矿山机电]
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题名考虑外界负载变化的自调节元件响应控制方法
- 4
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作者
张玉静
李升
张栋
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机构
山东职业学院港口学院
山东职业学院智能制造学院
中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
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出处
《机电工程技术》
2023年第8期54-58,共5页
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基金
山东职业学院横向科研项目(KYKJ-XY-202001)。
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文摘
传统的钻井设备未考虑外界负载变化的影响,导致稳定性差,为此,提出一种考虑外界负载变化的自调节元件响应控制方法。在设计自调节元件结构过程中,采用单锥、双锥与浅锥3种模式设计冠部结构轮廓,利用被动式液压结构反馈结构组成切削深度控制结构,通过布齿方法与布齿密度设计切削结构,完成自调节元件结构的优化。并分析自调节元件所受外部负载以及自调节元件冠部结构钻压施加情况,构建自调节元件与外部负载相互作用模型,实现自调节元件响应控制。由测试结果可知,该控制方法可减少自调节元件的磨损,提高机械转速,提升了钻井过程中钻井设备自调节元件工作状态下的稳定性,适用于复杂地质条件下的钻井作业。
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关键词
负载变化
自调节元件
响应控制
冠部结构
切削结构
岩石硬度
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Keywords
load change
self adjusting element
response control
crown structure
cutting structure
rock hardness
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分类号
TE921
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名基于掘进机截割电机电流的岩石硬度识别
被引量：3
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作者
贺颖
田慕琴
宋建成
冯君玲
董宗慧
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机构
太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室
太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室
山西大学电力工程系
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2020年第12期159-162,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(U1510112)。
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文摘
针对岩巷掘进机在掘进过程中,截割载荷难以直接监测,导致截割转速和摆速无法及时调整以适应岩石硬度变化的问题,研究了基于截割电机电流信号识别截割岩石硬度;通过分析截割动载荷与电机电流信号之间的传输特性,构建截割电机电流与截割岩石接触强度系数之间的函数模型,识别截割岩石硬度;以EBZ160TY型重型掘进机地面试验数据进行验证,平均识别精度为90.5%。结果表明:利用截割电机电流信号能够有效的识别截割岩石的硬度,为掘进机实现自动控制提供可靠依据。
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关键词
掘进机
截割动载荷
截割电机电流
岩石硬度
函数模型
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Keywords
roadheader
cutting dynamic load
cutting motor current
rock hardness
function model
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分类号
TD679
[矿业工程—矿山机电]
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