金刚石绳锯机切削海底管道切削效率试验

针对绳锯机维修海底油气管道修复效率的问题,采用单一因素试验法进行了绳锯机切削海底管道过程中切削参数对切削效率影响的试验研究。搭建了金刚石绳锯机切削海底管道试验样机,分析了切削线速度、进给速度、切削压力对切削效率的影响,测量了串珠绳张紧力和压力的关系曲线。结果表明:切削线速度、进给速度、切削压力对绳锯机切削海底管道的切削效率有显著的影响,切削线速度和进给速度存在最佳值使得绳锯机的切削效率最高。本研究结果为金刚石绳锯机切削海底管道提供合理可靠的技术参数。     

基于均匀设计的水下金刚石绳锯磨削力研究

为了实现海底石油管道维修,采用均匀设计方法对水下金刚石绳锯柔性、断续磨削的磨削力进行了试验研究.使用MINITAB软件,建立了主要工艺参数对磨削力的多元线性回归方程,进行了回归分析,求得了绳锯磨削力较为精确的经验公式.进一步探讨了水下金刚石绳锯磨削力工艺规律,为保证绳锯良好的磨削性能和绳锯机参数设计提供了理论依据.     

水下金刚石绳锯机串珠绳横向振动的研究

海底油气管道出现损坏时，在维修过程中需要采用水下金刚石串珠绳锯机将它切断，串珠绳的横向振动是影响绳锯机能否高效、高质量工作的一个重要因素．串珠绳横向振动的诱因主要有绳轮的相对姿态变化和驱动部分弯扭振动，通过分析建立了串珠绳横向振动的动力学方程，求解此方程得到了串珠绳横向共振频率．利用该结果对绳锯机串珠绳的横向振动特性进行了分析，试验表明了振动分析结果的合理性．减小横向振动的最直接办法是改变串珠绳的运动速度．     

金刚石串珠失效形式的实验研究

由于金刚石绳锯机能同时切削多种材料、切割形式灵活,近年来随着对其切削机理的深入研究而得到了越来越广泛的应用．文中介绍了金刚石绳锯机实验样机的基本组成、工作原理及切割单层海底油气管道的实验,分析了切割试验的过程、打滑现象及串珠的磨损过程,为串珠绳切削管道不同层时径向进给速度的正确选择提供了依据．利用电子扫描显微镜对参与切削的串珠进行了观察,发现串珠的微观失效主要有4种形式,并初步研究了失效产生的原因,为串珠绳的合理使用和制作适合切削钢质材料的国产串珠绳提供了依据。     

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机控制系统研发

海洋废弃平台拆除过程中需要切断桩基,水下绳锯机是一种安全环保的桩基切割工具．介绍了绳锯机的工作原理,提出了控制系统的总体结构,设计了控制系统的硬件和软件,实验表明此控制系统能够使绳锯机安全、稳定的工作．     

绳锯机液压控制系统研究

研制了绳锯机手动液压控制系统,并在工程实践中得到了检验.将液压伺服阀引入液压控制系统,建立金刚石绳锯机径向进给速度液压闭环控制系统,建立了液压伺服阀控速度控制系统模型,在模型基础上进行频率特性仿真分析.     

水下绳锯机张力检测装置的设计

介绍了水下绳锯机张力检测装置的组成及工作原理,并且采用ANSYS软件对关键部件导向轴进行了优化设计,最后对检测装置进行了标定,试验表明此装置满足设计要求.     

海底管线干式维修技术

海底油气管道维修是海洋资源开发的重要保障,海底管道维修方法因管道自身参数与所处环境条件不同,采取的方法和手段也不同.海底管道维修技术可分为水上维修和水下维修2类,水下维修又可分为干式维修和湿式维修2种.文中对各种维修技术进行了综述与评价,重点研究了干式维修技术."水下管道干式维修系统"是国家"863"高科技项目,旨在为水下油气管道及管桩结构的干式维修提供技术手段.水下管道干式维修系统的基本设备是一套大型水下干式舱,辅助设备有开孔封堵机、专用作业机具和干式高压焊接机等.水下干式管道维修系统具有自主知识产权,其研制成功突破了国外技术和设备垄断状态.     

金刚石串珠绳锯在线切割高炉残铁技术的应用

金刚石串珠绳锯切割在钢筋混凝土、石材加工、脆硬材料的加工切割中有了很多的应用与发展,但在高炉残铁的处理方面鲜有案例。主要介绍了金刚石串珠绳锯在马钢2#高炉大修工程中残铁处理的成功应用,为高炉停炉未排放的残铁提供了一种新的处理工艺。通过实践总结,为今后类似的高炉大修工程积累了一些宝贵的经验。     

金刚石串珠表面磨粒脱落失效的仿真研究

针对金刚石串珠绳串珠表面磨粒脱落的问题,本文依据磨粒与串珠绳金属胎体之间结合界面的临界断裂力评估结合界面的强度,研究胎体对金刚石磨粒的把持能力。本文通过Abaqus仿真软件建立串珠绳表面串珠受力模型,分析金刚石磨粒颗粒形状、姿态以及磨粒出刃高度等主要因素对结合界面强度的影响,其过程属于混合模式的界面断裂。结果表明:金刚石磨粒的形状、姿态、磨粒出刃高度对结合界面的强度均有显著的影响。对金刚石磨粒脱落失效的研究能够指导串珠绳的研制,通过改变串珠绳的参数,改善串珠绳的使用寿命。     

金刚石圆锯片切割石材过程研究

将金刚石圆锯片切割石材过程中的加工对象、加工刀具、加工工艺作为一个有机研究对象，提出金刚石对石材的切割作用主要为挤压、滑擦和压碎；金刚石颗粒的损耗过程可分为正常损耗和异常损耗；探讨了加工工艺对金刚石颗粒损耗的影响。     

金刚石线锯切割晶体硅模式研究

通过单颗金刚石刻划晶体硅实验和金刚石线锯切割晶体硅片表面形貌观察,分析研究了金刚石线锯切割晶体硅的模式。结果表明：在较大正压力下刻划时,金刚石主要以脆性模式切割晶体硅,划痕呈破碎崩坑状,在单颗金刚石刻划实验条件下可看到脆性解理条纹;而在较小的压力下,金刚石主要以塑性模式切割晶体硅,划痕相对平直光滑;金刚石线锯切割晶体硅片时,硅片表面呈现大量由脆性断裂留下的不规则凹坑和较长的光滑划痕,显示出以脆性模式与塑性模式混合切割模式。分析其原因可能是由于切割过程中线锯正下方对晶体硅的压力较大,以脆性模式进行多颗粒反复刻划;而与此同时,线锯侧面金刚石颗粒以小得多侧向压力对切割暴露出的硅表面进行蹭磨刻划,因此产生塑性模式刻划。     

单颗金刚石磨粒锯切运动学分析

引进运动学中的点的速度合成定理求解单颗金刚石磨粒锯切面积和锯切厚度，通过详细的理论推导推出了单颗金刚石磨粒锯切速度方程，锯切运动方程和锯切面积和锯切厚度的计算公式，结果表明，单颗金刚石磨粒锯切面积与前一颗金刚石磨粒所夹的圆心角成正比，与进给速度成正比，与锯切深度成正比，与金刚石圆锯片的转速成反比，且依余弦规律减小。     

金刚石线锯上砂工艺对微粉密度的影响

以直径0.25 mm的琴钢丝为基体,粒径22～38μm的金刚石微粉(表面镀膜)为磨料,瓦特镀液为基础镀液,用微型气泵对上砂镀液进行搅拌,用落砂法上砂工艺制造金刚石线锯.结果表明:当气泵电机转速在100～120 r/min之间,线锯走动速度为100 mm/min,阴极电流密度调节至2～3 A/dm2时,可以制得微粉密度稳定的线锯,其微粉密度为1.35 Ct/dm2左右.