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铝合金钻杆材料生产工艺及磨损研究进展 被引量：13
1
作者 王小红 郭俊 +3 位作者 闫静 罗亮 叶敏 林元华 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期1-6,共6页
综述了国内外主要的石油钻杆用铝合金的化学成分、物相组成及性能特点;介绍了铝合金钻杆的生产工艺,重点阐述了其独特的挤压成形、淬火、矫直及装配工艺,探讨了不同使用工况下铝合金钻杆的磨损机理。最后,指出铝合金钻杆研发是一个涉及... 综述了国内外主要的石油钻杆用铝合金的化学成分、物相组成及性能特点;介绍了铝合金钻杆的生产工艺,重点阐述了其独特的挤压成形、淬火、矫直及装配工艺,探讨了不同使用工况下铝合金钻杆的磨损机理。最后,指出铝合金钻杆研发是一个涉及材料、装备、工艺的系统工程,我国开发石油钻杆用铝合金材料应以Al-Zn-Mg系铝合金为基础,着力解决其热强性差、挤压成形后横向性能差等关键问题,并根据使用工况有针对性的设计其耐磨性能。 展开更多
关键词 铝合金 钻杆 生产工艺 磨损 组织
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22Si2MnCrNi2MoA钎杆断裂失效分析 被引量：6
2
作者 朱洪武 刘雅政 +2 位作者 周乐育 王磊英 黄斌 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期613-619,共7页
运用金相观察、扫描电镜观察和能谱定量分析等实验手段,从组织状态、夹杂物、断口形貌等方面分析了22Si2MnCrNi2MoA钎杆内螺纹处断裂原因,同时对其疲劳裂纹起源和扩展进行了探讨.22Si2MnCrNi2MoA钎杆内螺纹处断裂破坏并不是由组织异常... 运用金相观察、扫描电镜观察和能谱定量分析等实验手段,从组织状态、夹杂物、断口形貌等方面分析了22Si2MnCrNi2MoA钎杆内螺纹处断裂原因,同时对其疲劳裂纹起源和扩展进行了探讨.22Si2MnCrNi2MoA钎杆内螺纹处断裂破坏并不是由组织异常和夹杂物引起的,而是由于22Si2MnCrNi2MoA钎杆存在明显的壁厚不均,在高频应力、严重的内外耗同时存在的应力状态下持续工作,壁厚较薄处极易成为受力薄弱区,疲劳裂纹更倾向于在此处优先形成,从而致使壁厚较薄处优先断裂,最终导致钎杆断裂失效.该钎杆疲劳破坏起源于内表面,属于多源的疲劳断裂.起源区微观形貌为韧窝形貌,扩展区的微观形貌为韧窝和沿晶的混合形貌. 展开更多
关键词 工具钢 钎杆 失效分析 疲劳损伤 裂纹萌生 裂纹扩展
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地质钻探铝合金钻杆应用浅析 被引量：14
3
作者 梁健 刘秀美 王汉宝 《勘察科学技术》 2010年第3期62-64,共3页
该文介绍了铝合金钻杆的基本特性,并指出了铝合金钻杆研究的关键技术及其应用前景,期望对我国地质钻探用铝合金钻杆的研究应用具有一定的参考价值,并对提高钻探工程效率、推动地质钻探科学技术进步以及节能降耗工作具有现实意义。
关键词 地质钻探 铝合金钻杆 钢钻杆 比强度
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煤矿井下钻杆装卸机械臂设计与应用
4
作者 彭光宇 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期255-258,共4页
针对液驱钻杆装卸机械臂控制精度低,动作连贯性差,不利于实现钻机智能化的问题。以防爆伺服控制技术为切入点,结合钻探施工工艺技术,设计六自由度电驱防爆机械臂,用于煤矿井下钻杆自动装卸,打造新一代智能化钻杆装卸平台。首先分析了钻... 针对液驱钻杆装卸机械臂控制精度低,动作连贯性差,不利于实现钻机智能化的问题。以防爆伺服控制技术为切入点,结合钻探施工工艺技术,设计六自由度电驱防爆机械臂,用于煤矿井下钻杆自动装卸,打造新一代智能化钻杆装卸平台。首先分析了钻杆装卸机械臂主要参数,根据参数要求设计机械臂结构方案,再进行机械臂驱动部件选型计算,最后通过运动学仿真与分析,验证机械臂满足钻杆装卸要求。现场试验表明,设计的钻杆装卸机械臂运行稳定,智能化程度高,适用于煤矿井下恶劣环境。 展开更多
关键词 钻杆装卸 防爆机械臂 伺服控制 仿真分析
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Q22、Q25 mm Cr-Ni-Mo、Cr-Ni-W系列正七边形中空钎钢的研发 被引量：2
5
作者 张国榉 叶凌云 +5 位作者 邹文 方军 赵长有 张汉斌 熊波 尹和平 《凿岩机械气动工具》 2017年第3期57-61,共5页
近百年来,国内外采掘工业凿岩工程用中空钎钢,只有正六边形(Hexagon)和圆形(Round)两种。六边形钎钢的名义内切圆直径系列为:H19、H22、H25、H28、H32、H35、H38mm;圆形钎钢的名义直径为:R32、R39、R46、R52 mm。针对采掘工程φ50 mm以... 近百年来,国内外采掘工业凿岩工程用中空钎钢,只有正六边形(Hexagon)和圆形(Round)两种。六边形钎钢的名义内切圆直径系列为:H19、H22、H25、H28、H32、H35、H38mm;圆形钎钢的名义直径为:R32、R39、R46、R52 mm。针对采掘工程φ50 mm以内小直径凿岩应用最广泛的H22、H25 mm正六边形钎钢,本文提出并论证了与正六边形钎钢外接圆直径相同的正七边形(Heptagon,代号Q)Q22、Q25 mm新型中空钎钢,将比原用正六边形中空钎钢具有更好的抗断裂和抗弯曲能力,因而更有利于提高凿岩用硬质合金整体钎和锥体连接钎杆的使用寿命,也更有利于消除凿岩时钎杆的弯曲现象从而改善炮孔平直度。同时对Q22、Q25 mm两种新型钎钢的几何结构参数、钢种、钢质与冶轧工艺提出了初步建议。 展开更多
关键词 中空钎钢 几何结构参数 正六边形钎钢 正七边形钎钢 横截面积 惯性矩 抗弯模数 硬质合金整体钎 锥体连接钎杆 钢种 钢质 轧制工艺
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国内主要制钎企业的锥形钎对比分析 被引量：1
6
作者 杨云 胡如好 李永金 《凿岩机械气动工具》 2017年第4期50-54,共5页
锥形钎是国内矿山开采、隧道和水利工程掘进、岩石破碎等工程施工中钻凿炮孔的主要工具之一,市场需求由顶峰的12万吨降至目前的5万吨,萎缩50%以上,但生产企业仍有30余家,产能严重过剩,竞争激烈。为抢夺市场和适应大功率凿岩机的需要,包... 锥形钎是国内矿山开采、隧道和水利工程掘进、岩石破碎等工程施工中钻凿炮孔的主要工具之一,市场需求由顶峰的12万吨降至目前的5万吨,萎缩50%以上,但生产企业仍有30余家,产能严重过剩,竞争激烈。为抢夺市场和适应大功率凿岩机的需要,包括我们贵钢公司在内的几家主要制钎企业,都在不断地稳定和提升产品质量,最大限度地为客户提供优质的产品和优良的服务,满足客户需求。本文对目前国内几家主要锥形钎制钎企业的使用材料、钎杆制钎工艺及现场凿岩进尺等情况进行了对比分析,可为客户配套选用和制钎企业进一步优化工艺,稳定和提升产品质量提供参考。 展开更多
关键词 锥形钎 制钎 材质 进尺寿命
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长寿命冲击凿岩钎杆——工业炸药和凿岩机发明后困扰世界采掘工业的百年难题
7
作者 张国榉 《凿岩机械气动工具》 2002年第1期39-45,共7页
150年前瑞典诺贝尔父子继中国火药之后,发明硝化甘油胶质炸药用于修路与采矿,引发了导致社会财富高速增长的“真正意义的工业革命”。1923年德国施律泰尔发明WC-Co硬质合金,迅速形成硬质合金切削刃具和硬质合金凿岩钎具两大产业,使机械... 150年前瑞典诺贝尔父子继中国火药之后,发明硝化甘油胶质炸药用于修路与采矿,引发了导致社会财富高速增长的“真正意义的工业革命”。1923年德国施律泰尔发明WC-Co硬质合金,迅速形成硬质合金切削刃具和硬质合金凿岩钎具两大产业,使机械和采掘工业飞速发展,被誉为“工业的牙齿”。迄今,现代化的凿岩爆破技术,已成为人类向岩石圈索取资源和向地下开拓生存与发展空间的主要手段。其中,用在岩矿石中冲击凿孔的凿岩钎杆,是人类所有机械工具中受力条件最苛刻、使用寿命最短、基础工业必备、技术含量很高的大量消耗性工具。研制长寿命冲击凿岩钎杆,已成为全球采掘工业高效、低耗凿岩必须解决的新世纪重大工程技术难题。这需要凿岩、爆破、岩石破碎、矿业、材料、冶金、钢铁、机械、物理、化工、电子、数学、力学、生物（仿生）等各方面专家的长期通力合作。建设以新型“硬质合金钎具”和“长寿命冲击凿岩钎杆”为标志的有中国特色的现代化凿岩钎具工业,是我国新一代“资源-高科技-外向型”民族工业一个具有战略意义的新的生长点。 展开更多
关键词 凿岩钎具 钎钢 长寿命钎杆
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松软突出煤层钻进困难的原因分析 被引量：96
8
作者 孙玉宁 王永龙 +1 位作者 翟新献 王振锋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期117-121,共5页
在分析煤层深孔钻进困难原因的基础上,提出"钻穴"概念,分析了"钻穴"对钻进的影响。在分析"钻穴"类型及成因的基础上,建立"钻穴"内流体排渣模型,采用数学方法,分析钻孔深度和"钻穴"... 在分析煤层深孔钻进困难原因的基础上,提出"钻穴"概念,分析了"钻穴"对钻进的影响。在分析"钻穴"类型及成因的基础上,建立"钻穴"内流体排渣模型,采用数学方法,分析钻孔深度和"钻穴"的关系。结果表明:在纯流体排渣情况下,松软、突出煤层的钻孔深度几乎与钻机动力大小无关,而取决于危害型"钻穴"的发生位置和"钻穴"的体积大小。基于对"钻穴"的新认识,提出流体与机械协同排渣的新观点,以此克服或减轻"钻穴"的危害,并发明了"双动力低螺旋钻杆"。 展开更多
关键词 松软煤层 突出煤层 钻穴 钻杆
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软煤钻杆研究进展及发展趋势 被引量：29
9
作者 聂百胜 薛斐 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2016年第1期47-54,共8页
针对软煤钻杆研究及应用现状,基于不同的钻杆形式及排粉动力方式,介绍了不同钻杆的定义、适用范围、优缺点、排粉动力模型,并对软煤钻杆发展历程进行分析。通过对软煤打钻研究工作的分析,指出研究工作中的不足之处:软煤流变研究成果与... 针对软煤钻杆研究及应用现状,基于不同的钻杆形式及排粉动力方式,介绍了不同钻杆的定义、适用范围、优缺点、排粉动力模型,并对软煤钻杆发展历程进行分析。通过对软煤打钻研究工作的分析,指出研究工作中的不足之处:软煤流变研究成果与软煤钻孔理论结合不足;排粉动力学及耦合排粉问题研究工作亟待深入;钻杆表面降阻问题未受足够重视;软煤钻孔孔壁固化研究发展缓慢;整体式成型技术有待推广。同时,指出了软煤钻杆的发展趋势,包括多动力耦合、多结构耦合、高强度钻杆、智能钻杆等方向。 展开更多
关键词 松软煤层 钻杆 软煤流变 排粉动力模型
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高强度大通孔钻杆接头圆锥梯形螺纹的有限元分析及改进设计 被引量：22
10
作者 张幼振 石智军 +2 位作者 田东庄 龚城 彭腊梅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1219-1223,共5页
结合钻杆的受力特点,对其螺纹参数展开研究,建立了接头圆锥梯形螺纹的三维模型,应用有限元法分析了接头螺纹在多种工况下的等效应力与接触应力分布规律;依据分析结果,提出了复合锥度设计与柱面结构密封的改进方案。研究结果表明,新设计... 结合钻杆的受力特点,对其螺纹参数展开研究,建立了接头圆锥梯形螺纹的三维模型,应用有限元法分析了接头螺纹在多种工况下的等效应力与接触应力分布规律;依据分析结果,提出了复合锥度设计与柱面结构密封的改进方案。研究结果表明,新设计有效地改善了内、外螺纹最后啮合处的应力集中,提高了螺纹密封性能。试验结果显示该接头的承载与密封性能达到了设计目标,完全满足煤矿井下定向钻进施工的需要。 展开更多
关键词 钻杆 接头螺纹 有限元分析 水平定向钻进
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轴力及重力作用下钻杆最大弯曲应力计算 被引量：13
11
作者 马善洲 韩志勇 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期6-8,共3页
在考虑了钻杆接头、轴向力、钻杆重量以及钻杆本体与井壁接触等因素的前提下 ,应用平面弹性梁理论建立了钻杆在轴向拉力、轴向压力和轴向力为零时钻杆的最大弯曲应力计算模型。运用该模型计算出的钻杆最大弯曲应力远大于按井眼曲率计算... 在考虑了钻杆接头、轴向力、钻杆重量以及钻杆本体与井壁接触等因素的前提下 ,应用平面弹性梁理论建立了钻杆在轴向拉力、轴向压力和轴向力为零时钻杆的最大弯曲应力计算模型。运用该模型计算出的钻杆最大弯曲应力远大于按井眼曲率计算的弯曲应力 ,这说明钻杆接头对钻杆弯曲应力的分布有较大的影响。在计算钻柱强度时 ,应考虑接头对钻杆弯曲应力的影响 ,以实现安全钻井。 展开更多
关键词 石油钻井 钻杆 弯曲应力 钻杆接头 井眼曲率 钻柱 计算模型
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钻杆摩擦焊接自动上下料系统的研究 被引量：12
12
作者 田东庄 《矿山机械》 北大核心 2009年第15期15-17,共3页
摩擦焊接是钻杆加工的关键环节。常用钻杆摩擦焊接的过程中,采用的是人工上下料的方式,严重制约了摩擦焊机的工作效率。本文介绍了摩擦焊接自动上下料系统的研制,重点是分料装置的设计、工业机器人的选型,基于PLC的控制系统的设计与实现... 摩擦焊接是钻杆加工的关键环节。常用钻杆摩擦焊接的过程中,采用的是人工上下料的方式,严重制约了摩擦焊机的工作效率。本文介绍了摩擦焊接自动上下料系统的研制,重点是分料装置的设计、工业机器人的选型,基于PLC的控制系统的设计与实现,以及该系统在钻杆自动化生产线中的应用前景。 展开更多
关键词 钻杆 摩擦焊接 自动上下料 工业机器人
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油气井杆管柱的稳定性与纵横弯曲 被引量：6
13
作者 李子丰 《西部探矿工程》 CAS 1997年第2期23-25,27,共4页
从压杆稳定与纵横弯曲的概念出发，分析了油气井杆管柱的受力和约束状态。
关键词 钻杆 套管 油管 纵横弯曲 力学分析 油气井
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钻杆内加厚过渡区参数优选 被引量：4
14
作者 汪丽君 彭成勇 张迎进 《石油矿场机械》 2006年第6期79-80,共2页
钻杆加厚过渡区的内过渡半径(R)及内锥体(Miu)过小,导致表面应力高度集中,引发该区域疲劳失效严重,大大缩短了钻具的使用寿命。通过Ansys有限元软件计算构件的表面应力分布,分析不同的Miu和R对表面应力的影响,优选钻杆过渡区参数组合。
关键词 钻杆 内加厚过渡区 应力分布 有限元 参数优选
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B22钎杆断裂失效分析 被引量：3
15
作者 蔡钢 雷旻 +1 位作者 梁益龙 高红选 《矿山机械》 北大核心 2014年第12期110-112,共3页
在凿岩工作中,针对B22小型钎杆发生早期断裂的失效现象,进行了钎杆材料成分检测、宏微观断口分析、微观组织和显微硬度分析。分析结果表明,钎杆材料成分、非金属夹杂物和显微组织均符合相关技术要求。由于该失效件的断口有明显疲劳断裂... 在凿岩工作中,针对B22小型钎杆发生早期断裂的失效现象,进行了钎杆材料成分检测、宏微观断口分析、微观组织和显微硬度分析。分析结果表明,钎杆材料成分、非金属夹杂物和显微组织均符合相关技术要求。由于该失效件的断口有明显疲劳断裂特征,其内埋管与杆体存在部分未熔合区,且完全熔合区与未熔合区内埋管的显微硬度存在明显差别,前者的硬度低于后者。在交变载荷下,钎杆强度较低的完全熔合内埋管区域形成了应力集中,这是导致该钎杆发生早期疲劳断裂失效的主要原因。 展开更多
关键词 钎杆 95CrMo 疲劳断裂 失效分析
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钻杆分料装置的研制 被引量：3
16
作者 田东庄 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期74-76,共3页
钻杆是目前煤矿瓦斯抽放钻孔施工的重要装备。在钻杆加工过程中,上下料采用人工方式,其劳动强度大、生产效率低。为了实现自动上下料,需要采用一种钻杆分料装置,将单根钻杆从成捆的料箱中分离出来。通过对3种分料方式的对比分析,选取了... 钻杆是目前煤矿瓦斯抽放钻孔施工的重要装备。在钻杆加工过程中,上下料采用人工方式,其劳动强度大、生产效率低。为了实现自动上下料,需要采用一种钻杆分料装置,将单根钻杆从成捆的料箱中分离出来。通过对3种分料方式的对比分析,选取了三轴分料方案,并介绍了该方案的设计思路和实现过程。应用表明,在降低工人劳动强度、提高生产效率等方面取得了良好的效果,为钻杆自动化生产线的建设奠定了基础。 展开更多
关键词 钻杆 分料装置 自动上下料 控制系统
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瓦斯抽采用钻杆摩擦焊接自动化技术 被引量：3
17
作者 许翠华 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第7期114-117,共4页
针对煤矿井下瓦斯抽采钻杆需求量大、钻杆摩擦焊接加工自动化程度低、劳动强度大、工作效率低并存在一定的安全隐患问题,设计采用工业机器人及分料机构实现钻杆摩擦焊接自动化生产。结合生产现场已有布局,综合考虑工作空间、有效负载、... 针对煤矿井下瓦斯抽采钻杆需求量大、钻杆摩擦焊接加工自动化程度低、劳动强度大、工作效率低并存在一定的安全隐患问题,设计采用工业机器人及分料机构实现钻杆摩擦焊接自动化生产。结合生产现场已有布局,综合考虑工作空间、有效负载、运动精度等基本参数,选取了合适的工业机器人。根据钻杆的特点及存放方式,设计了三轴提升机构的硬件和软件系统,实现了对集中存放钻杆的分料功能,方便机器人夹取;并将摩擦焊机、工业机器人和三轴提升机构的控制系统进行了集成。 展开更多
关键词 瓦斯抽采 钻杆 摩擦焊接 工业机器人
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粗粒土层钻探过程中常见问题分析 被引量：2
18
作者 夏汉庸 方磊 +1 位作者 王冲 谭海军 《施工技术》 CAS 北大核心 2008年第S1期137-140,共4页
钻探是获得真实地质资料和直接信息的一种技术方法,由于钻探工艺,地层情况,人为因素等原因,会出现偏孔、埋钻、断杆等情况。结合某高速公路勘察情况,从砂层、卵砾石层及卵砾石夹砂层的特点、钻杆在孔内的工作状况以及现场钻探工具的各... 钻探是获得真实地质资料和直接信息的一种技术方法,由于钻探工艺,地层情况,人为因素等原因,会出现偏孔、埋钻、断杆等情况。结合某高速公路勘察情况,从砂层、卵砾石层及卵砾石夹砂层的特点、钻杆在孔内的工作状况以及现场钻探工具的各项参数等方面,对粗颗粒层钻进中出现的常见问题进行分析。结果证明:由于粗颗粒的"自组织"现象,粗颗粒的强度特性以及钻探工具在孔内的工作状态等原因,在粗颗土层钻进中,比在其他地层更容易发生钻探事故。 展开更多
关键词 粗粒土层 钻探 自组织 钻杆
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空间连杆机构的研究和应用 被引量：1
19
作者 谢可兵 茅及愚 《新技术新工艺》 北大核心 2003年第7期16-18,共3页
空间连杆机构与平面机构相比 ,具有构件少 ,结构简单的优点。我们在研制石油钻头试验机时 ,采用了空间连杆机构 ,并对其进行了几何及力学特性的分析研究。
关键词 空间连杆机构 钻杆 自由度 力学特性 几何特性
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钻杆振动频率检测系统的研制与应用 被引量：2
20
作者 刘乃鹏 胡郁乐 汪伟 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期211-214,共4页
在钻进过程中,当钻杆的固有频率与外部激励频率一致时,会产生共振现象。共振会使钻杆疲劳破坏,导致钻杆失效,造成严重后果。为了避免这种破坏,研制了一套基于微机电系统(MEMS)传感器的检测钻杆振动频率系统。此系统采用微型三轴加速度... 在钻进过程中,当钻杆的固有频率与外部激励频率一致时,会产生共振现象。共振会使钻杆疲劳破坏,导致钻杆失效,造成严重后果。为了避免这种破坏,研制了一套基于微机电系统(MEMS)传感器的检测钻杆振动频率系统。此系统采用微型三轴加速度传感器测量钻杆3个方位的加速度变化,用LabVIEW编写的上位机软件进行存储、上传、显示、处理数据,将得到的数据进行快速傅里叶变换后分析出钻杆的振动频率。最后将此系统安装在钻杆上进行了钻进试验,分析得出了钻杆的纵向、横向、扭转振动频率及转速,为避免钻杆共振破坏和调整现场钻进参数提供了准确的信息。 展开更多
关键词 钻杆 振动频率 微电子机械系统 三轴加速度
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