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(jì)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(jì)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(jì)及水力設(shè)計(jì)提供了依據(jù)和校驗(yàn)方法。

淺析潛孔鉆頭設(shè)計(jì) 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(jì) 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(jì)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(jì);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(jì)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(jì)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(jì)算流體力學(xué)的理論和方法，利用cfd(f1uent)軟件，采用了...

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(jì)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(jì)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(jì)提供了依據(jù)和校驗(yàn)方法。

針對xyz-100型稀油站所使用的j41h截止閥工作狀態(tài)下流場特點(diǎn),采用計(jì)算流體動力學(xué)(cfd)的方法對截止閥的流動情況進(jìn)行動態(tài)數(shù)值計(jì)算,模擬出截止閥閥盤開啟和閉合過程中閥體內(nèi)部的速度、壓力分布和壓頭損失。結(jié)果表明,cfd模擬閥體壓頭損失值和利用理論計(jì)算的閥體壓頭損失值吻合較好,通過cfd技術(shù)在模擬截止閥啟閉過程中動態(tài)流動狀況的應(yīng)用,能夠確定流體通過閥道時所產(chǎn)生的漩渦、水錘和死水區(qū)等水流狀況,為閥道結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論依據(jù)。

在勘探鉆井過程中,現(xiàn)場應(yīng)用的潛孔鉆頭存在排屑能力差、井壁沖蝕破壞嚴(yán)重的問題,這與鉆頭井底流場分布有著密切關(guān)系,而鉆頭排屑槽的布置方式又對井底流場的分布及流體的排屑能力起著重要作用。本文充分考慮了鉆頭排屑槽的布置方式對井底流場的影響,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(jì)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,對鉆頭排屑槽布置方式對井底流場的影響進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,找到了鉆頭排屑槽布置方式對井底流場的影響機(jī)理,為設(shè)計(jì)排屑能力強(qiáng)、對井壁沖蝕破壞小的新型潛孔鉆頭提供了理論依據(jù)。