学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

特大直径钻头结构及耐磨性研究

作　者: 张亚娟
导　师: 王继忠；李羡阳
学　校: 河北工业大学
专　业: 机械工程
关键词: 滚刀钻头结构耐磨性工作原理
分类号: TG713.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 123次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文主要研究了特大直径滚刀钻头的结构和耐磨性,滚刀钻头适用于探矿工程及岩土钻掘工程,广泛应用于大坝、高层建筑、铁路、桥梁、码头和地质灾害的治理等方面。滚刀钻头在钻探及破岩过程中,主要的失效形式有刀齿的过度磨损、刀齿断裂、轴承失效等,为此本文对于钻头的结构和耐磨性进行了研究,从而对其结构进行改进,提高其耐磨性。文中综述了滚刀钻头的开发研究概况、现状以及应用前景,对国内外各种类型的滚刀钻头结构特点进行了概述,并论述了目前一些常用的大直径钻头的特点。首先,论文详细介绍了滚刀钻头的结构、工作原理。通过理论分析及简单计算对于滚刀钻头各部分结构进行了分析研究,并对主要部件的工作原理进行了研究。其次,本课题研究了滚刀钻头的主要部件并对其进行了受力分析,建立了滚轮的动力学和运动学方程。从而为钻头的失效分析及耐磨性研究奠定了基础。最后,对滚刀钻头的失效原因进行了分析,对于新型耐磨材料钢结硬质合金进行了耐磨性的分析研究,提出了滚刀钻头的结构改进方法,从理论上论证了新型耐磨材料的可行性及应用效果。本课题所研究的滚刀钻头在探矿工程中应用广泛,具有十分广阔的应用前景和市场开发价值。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-11
  §1-1 问题的提出  8
  §1-2 国内外研究概况  8-10
  §1-3 本文的目的、意义及创新点  10
  §1-4 本文的主要研究内容  10-11
第二章钻头的工作原理及结构研究  11-24
  §2-1 大直径钻头概述  11-13
  §2-2 滚刀钻头的刀齿结构  13-16
    2-2-1 齿刃  14-15
    2-2-2 滚刀体  15
    2-2-3 轴承  15
    2-2-4 密封  15-16
  §2-3 滚刀钻头适岩性能与对应措施  16-17
  §2-4 滚刀钻头工作原理  17-23
    2-4-1 滚刀钻头钻进工作原理  17-18
    2-4-2 钻进压力  18-20
    2-4-3 转盘转速  20
    2-4-4 泵量  20-21
    2-4-5 滚刀钻头的布刀原理  21-22
    2-4-6 研究滚刀钻头结构注意事项  22-23
  §2-5 本章小结  23-24
第三章滚刀钻头主要部件的力学分析  24-38
  §3-1 刀盘受力分析  24-25
  §3-2 刀齿的运动和受力分析  25-29
    3-2-1 刀齿的运动轨迹  25-27
    3-2-2 刀齿受力与吃深的关系  27
    3-2-3 滚轮的受力、动力学和运动方程  27-29
  §3-3 滚刀的刀盘和滚刀的排列  29-33
    3-3-1 滚刀的刀盘  29-30
    3-3-2 滚刀的排列  30-33
  §3-4 滚刀钻头组合  33-37
    3-4-1 滚刀在刀盘上的位置  33-35
    3-4-2 刀盘布局  35-37
  §3-5 本章小结  37-38
第四章钻头失效原因分析及改进方法  38-65
  §4-1 引言  38
  §4-2 钻头失效原因分析  38-41
    4-2-1 钻井液引起钻头失效  39
    4-2-2 机械原因形成的钻头失效  39-40
    4-2-3 岩石磨损引起的钻头失效  40-41
  §4-3 钢结硬质合金发展概况  41-47
    4-3-1 钢结硬质合金发展的特点  42-43
    4-3-2 钢结硬质合金的研究新发展  43
    4-3-3 硬质相的种类及特点  43-45
    4-3-4 钢结硬质合金的制备方法  45-46
    4-3-5 发展趋势与研究重点  46-47
  §4-4 钢结硬质合金的磨损机理研究  47-53
    4-4-1 实验材料及方法  47
    4-4-2 实验结果与分析  47-53
    4-4-3 结论  53
  §4-5 钢结硬质合金的耐磨性分析  53-59
    4-5-1 试验材料及实验内容  53-54
    4-5-2 试验结果及分析  54-56
    4-5-3 钢结硬质合金的耐磨性  56-58
    4-5-4 静载磨损耐磨性  58-59
    4-5-5 结论  59
  §4-6 钻头结构改进  59-64
    4-6-1 吸碴口的位置  59-60
    4-6-2 平底滚刀钻头的使用及出现的问题  60-61
    4-6-3 平底滚刀钻头的改进方案  61-62
    4-6-4 锥底滚刀钻头的应用效果  62-63
    4-6-5 结论  63-64
  §4-7 本章小结  64-65
第五章结论  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
攻读硕士学位期间发表的论文  70

特大直径钻头结构及耐磨性研究

内容摘要

全文目录

相似论文