Experimental and Parametric Design of Petroleum Back-pressured Hydraulic Impactor

Percussive-rotary drilling technology was considered many years ago as one of the best approaches for hard rock drilling. It is a key for popularizing this technology on a large scale to design and make an impactor with excellent performance. This paper presents a suit of method to design the percussive parameters for the oil or gas field by introducing the working principle of back-pressured impactor, dividing the working periods of impactor into three phases and establishing the computer emulational model of percussive parameters. It draws a comparison between the results of model calculation and experiment on the basis of analyzing the experiment results of impactor. The conclude provides credible foundation for designing and further ameliorating the impactor.     

潜孔冲击器钎头合金齿装配过盈量分析

潜孔冲击器钻进效率高成孔质量好广泛应用于各类成孔作业。冲击器工作过程中钎头受到活塞的高频次撞击和地层的反扭矩作用，钎头掉齿是主要失效问题。本文根据某石灰石矿场钎头的掉齿失效，分析了合金齿掉齿失效机理，基于厚壁圆筒理论、Tresca屈服条件和全增量理论等理论，分析并计算合金齿极限过盈量，确定过盈量合理范围。通过有限元仿真，模拟分析合金齿过盈装配过程。研究表明，过盈量不够导致固齿力小于脱齿力是发生掉齿的主因，通过分析对比理论计算与仿真模拟结果，得到合金齿装配优选过盈量为0.065mm，能有效防止掉齿、脱齿现象发生。改进的钎头投入使用后，使用寿命较上一代有较大提升，对后续潜孔冲击器的设计与应用有一定的指导意义。     

纵向束流反馈冲击器优化设计

纵向束流反馈冲击器是纵向束流反馈系统的关键部件之一。由于北京正负电子对撞机(BEPC)的高频频率为500MHz,要求反馈系统的带宽不小于250MHz。在清华大学加速器实验室研制的纵向束流反馈冲击器模型腔的基础上,该文利用MAFIA等电磁场微波模拟程序对其进行优化设计,通过优化冲击器脊波导的脊缝宽度和角宽度,使冲击器带宽从210MHz增至260MHz。使用微波矢量网络分析仪测量了改造后冲击器的阻抗、散射参数和高次模,并与优化计算做了比较。改造后冲击器的中心频率、带宽和分流阻抗均满足设计要求。文中还对冲击器的高次模进行了分析和测量。     

水下液压冲击器活塞的设计分析

活塞的运动是水下液压冲击器功能实现的关键,利用“龙格-库塔方法”对活塞杆的动力学方程进行进行理论分析分析,从而建立起时间与行程的关系拟合曲线,再结合配油阀阀芯的运动进行仿真分析,对设计合理性进行了进一步的验证.也为此方面知识的研究提供了分析方法.     

梨树断陷区块旋冲钻井技术应用研究

中石化东北油气分公司梨树断陷区块在营城组、沙河组、火石岭地层可钻性差、岩性较致密、局部含砾严重,并且沙河子组局部层位岩石硬度达到7级,采用常规钻井技术,存在的问题牙轮钻头效率低,寿命短;各种型号PDC钻头试用后效果不理想,通过采用旋冲钻井技术平均机械钻速提高了3.25倍;钻井周期缩短,钻井综合成本大大降低。旋冲钻井技术是在常规旋转钻井的基础上,在钻头上方连接液动射流式冲击器,在常规旋转破岩的同时,冲击器内的冲锤对钻头施加高频冲击,通过冲击作用对钻头齿下岩石造成强应力集中,使岩石塑性降低,脆性增加,并迅速产生脆性破坏坑力,提高了破岩效率。     

CMM—2型潜孔钻机及其在金矿的应用

CMM—2型潜孔钻机是我国从美国引进的第一台井下潜孔钻机。本文概述了该机的性能特点,结构原理以及在金矿两年多的生产试验中所取得的成果和经验,并为引进、消化国外技术和设备提供了有益的参考。     

液压缸驱动重锤式冲击器性能的理论解析

分析了液压缸驱动重锤式碎石机冲击器的结构及其工作原理,建立了该液压冲击器的数学模型．在此基础上,利用样机ＹＳ－５０Ａ 型液压碎石机冲击器的主要结构参数,从理论上分析了插装锥阀的开口量、冲击器的偏斜角度、系统供油压力和驱动缸有效作用面积比对其性能的影响．结果表明,这种液压缸驱动重锤式冲击器效率较高,易于实现大冲击能,其冲击频率在一定范围内无级可调,并可在较大偏斜角度情况下进行有效破碎作业．为新型大冲击能、低频无级可调式液压冲击器的研制提供了重要的理论依据．     

氮爆式液压冲击器模糊控制

以冲击波动力学对冲击器活塞反弹现象的分析为依据,设计出氮爆式液压冲击器模糊控制器,通过仿真和实验证明了此控制器的有效性和实用性,并在此基础上实现了冲击过程的智能化。     

纵向束流反馈冲击器优化设计

纵向束流反馈冲击器是纵向束流反馈系统的关键部件之一。由于北京正负电子对撞机(BEPC)的高频频率为500 MHz,要求反馈系统的带宽不小于250 MHz。在清华大学加速器实验室研制的纵向束流反馈冲击器模型腔的基础上,该文利用MAFIA等电磁场微波模拟程序对其进行优化设计,通过优化冲击器脊波导的脊缝宽度和角宽度,使冲击器带宽从210 MHz增至260 MHz。使用微波矢量网络分析仪测量了改造后冲击器的阻抗、散射参数和高次模,并与优化计算做了比较。改造后冲击器的中心频率、带宽和分流阻抗均满足设计要求。文中还对冲击器的高次模进行了分析和测量。     

基于儿童行人头部保护的发动机罩设计分析

为了改善被研究车辆的儿童行人保护性能,建立了儿童头锤冲击汽车前部结构的有限元模型,并采用同类车型试验数据验证了模型的有效性.研究了同样结构下低碳钢和铝合金发动机罩的行人保护性能,并针对儿童行人头部保护设计了波浪式内板和夹层铝合金2种不同结构的发动机罩.为了增加发动机罩的吸能特性和降低头部损伤相关的加速度参数值,研究了发动机罩边缘和翼子板间的吸能结构.结果表明:设计的新型发动机罩使整个发动机罩的刚度分布更加均匀,能在儿童行人头部的碰撞区域有效地减小儿童行人头部损伤风险;这2种结构在具有原发动机罩模型相当的静态刚度的同时,提高了发动机罩的侧向弯曲和扭转刚度.