三牙轮钻头滑动轴承失效分析

三牙轮钻头轴承的使用寿命直接决定了钻头的寿命。为了弄清三牙轮钻头轴承的失效形式、原因及机理,进一步提高三牙轮钻头轴承的寿命,分别对现场失效的三牙轮钻头轴承进行宏观和微观分析。结果表明,密封系统失效是轴承失效的主要原因之一。同时,轴承所受栽荷过大且分布不均,温度过高导致材料表面金属强度和耐磨性降低,以及轴承与牙轮之间配合间隙过大,工作时晃动导致受力不均等原因也是造成牙轮钻头轴承的快速失效的主要原因。     

三牙轮体的内孔测量

近日公司研发一新品矿山用三牙轮钻头,其一主导零件牙轮体如图1所示,工件加工在数控车床上完成,由自定心卡盘夹紧工件,在实际加工过程中,遇到一难点,其一尺寸（Φ93.5±0.04）mm加工时不易控制,该零件特点孔小肚大且槽宽,单边深度达12．75mm;加工时镗孔刀易让刀现象,宽度（29±0．05）mm在加工过程中往往呈现出口上大     

高速牙轮钻头轴承表面强化技术实验研究

针对目前牙轮钻头因轴承耐磨性差、寿命短而不能适应高速钻井需要的问题,应用表面工程技术和摩擦学的相关理论,开展了牙轮钻头滑动轴承表面强化工艺和材料的系列实验研究,并测试其性能.进行了组织结构分析和耐磨性、耐冲击性能等实验研究.几种方法的时比实验表明:采用等离子堆焊DH-60粉末后轴承表面涂层致密、孔隙率低、组织结构致密、缺陷少、涂层与基体材料的结合强度高,并且磨损量较小,磨损后试样基本无裂纹等缺陷,耐磨性提高30%左右,可以有效提高牙轮钻头轴承的使用寿命.     

用Excel实现三牙轮钻头直径计算的方法

在Excel中利用Newton迭代法实现三牙轮钻头直径的计算.给出了具体的实现方法,按移轴和不移轴2种钻头设计形式进行了验证,证明是一种方便、快捷的牙轮钻头直径计算新方法.     

牙轮钻头的早期失效原因及注脂装置设计

调研某型号牙轮钻头的使用情况，早期失效占失效总数的60％，其中轴承失效约为71％，是影响钻头寿命的主要原因。解剖发现该批钻头的轴承润滑不充分，原因是注脂装置存在不足。改进了注脂装置，提高轴承储油腔的压力，实现自动补充润滑脂，使钻头的平均寿命达到80h。     

提高空气冲旋钻井钻头牙齿使用寿命的试验研究

针对目前空气冲旋钻头在工作的过程中遇到牙齿容易出现磨损和断裂失效的问题,应用纳米复合材料的相关理论和制备技术开展了Al2O3/WC-Co纳米/微米复合材料的系列试验研究.结果表明:加入3%的纳米Al2O3并添加适量的抑制剂和稀土元素能明显改善Al2O3/WC-Co纳米/微米复合材料的组织结构,晶粒明显得到细化;耐磨性和耐冲击性能得到很大提高,较硬质合金YG8提高了7～10倍;为大幅度提高钻头破岩效率,延长钻头使用寿命提供了可能性,能较好地满足石油钻探冲旋钻井的需要.     

牙轮钻头不同轮头速比破岩量仿真分析

牙轮钻头的牙轮有绕自身轴线的自转运动,牙轮轴有绕钻头中心线的旋转运动,因此在破岩时存在不同的轮头速比。采用LS DYNA通用显式动力分析仿真软件研究不同的轮头速比与钻头破岩量的关系,对指导钻头的设计和使用,提高钻头机械钻速,降低钻井成本具有一定的意义。