近年來,由于人類社會的迅速發(fā)展,使得礦產(chǎn)資源的消耗與日俱增。淺層區(qū)域與易進入?yún)^(qū)域的的露礦和淺層礦大多已開采殆盡,礦產(chǎn)資源的勘探與開采逐漸轉(zhuǎn)向深層礦和復(fù)雜地層礦發(fā)展。面對礦產(chǎn)資源勘探與開采的新趨勢,傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)無法滿足當前礦產(chǎn)資源勘查與開采的技術(shù)需要。氣動沖擊器憑借其鉆進效率高、成孔質(zhì)量高、所需鉆壓和轉(zhuǎn)速小、排渣干凈、鉆頭壽命長和對環(huán)境無污染等諸多優(yōu)點,深受國內(nèi)外鉆探行業(yè)的重視�，F(xiàn)場所用的氣動沖擊器在展現(xiàn)出獨特優(yōu)點的同時,也暴露出鉆機利用率低、活塞斷裂嚴重和鉆井成本高等不足。為解決現(xiàn)場所用氣動沖擊器存在的不足,研究了一種新型高風壓無閥式?jīng)_擊器。其主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）高風壓無閥式氣動沖擊器方案設(shè)計:參考氣動手冊及同尺寸氣動沖擊器的結(jié)構(gòu)特點,結(jié)合高風壓無閥式?jīng)_擊器的應(yīng)用場所與操作方式,完成高風壓無閥式?jīng)_擊器的參數(shù)設(shè)計,由此確立主要零部件結(jié)構(gòu),從而明確工具的整體結(jié)構(gòu)。（2）活塞運動數(shù)學(xué)模型建立:根據(jù)所設(shè)計的高風壓無閥式?jīng)_擊器結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作原理,將活塞返程運動和沖程運動各分成五個階段,以此描述各氣室氣體在活塞整個運動過程中所處的不同狀態(tài),結(jié)合氣體流動理論,并聯(lián)立活塞運動方程、氣室氣體... 

【文章來源】：長江大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究流程

14倒灌入沖擊器。中心孔用于進氣，在設(shè)計時，要考慮到?jīng)_擊器進氣的需要，讓氣體充分進入沖擊器內(nèi)，中心孔不能太大，后接頭API螺紋段的整體強度不足。與逆止閥配合的部位應(yīng)采用圓角過渡，避免尖角，以防劃傷逆止閥橡膠，導(dǎo)致逆止閥早期失效。后接頭外部均勻分布有金剛齒，在遇到管柱內(nèi)巖屑或其它異物造成卡鉆時，能通過鉆柱帶動沖擊器旋轉(zhuǎn)，使得金剛齒能有效的破碎巖屑或者異物，從而解決卡鉆問題，以便沖擊器上提，并避免造成井下事故。后接頭三維設(shè)計圖如圖2-1所示。圖2-1后接頭三維設(shè)計圖Fig.2-13Ddesignoftherearjoint（2）逆止閥單元本課題所設(shè)計逆止閥單元主要由逆止閥帽、逆止閥、調(diào)氣塞、彈簧和配氣座等組成，逆止閥單元三維設(shè)計圖如圖2-2所示。逆止閥單元主要功能是為了防止氣源壓力不足時（如鉆機停鉆、加接鉆桿或空氣壓縮機出現(xiàn)故障等現(xiàn)象），孔底壓力大于鉆桿壓力，使得孔底攜帶巖屑的流體逆行進入潛孔沖擊器內(nèi)部。圖2-2逆止閥單元三維設(shè)計圖Fig.2-23Ddesigndiagramofcheckvalveunit

14倒灌入沖擊器。中心孔用于進氣，在設(shè)計時，要考慮到?jīng)_擊器進氣的需要，讓氣體充分進入沖擊器內(nèi)，中心孔不能太大，后接頭API螺紋段的整體強度不足。與逆止閥配合的部位應(yīng)采用圓角過渡，避免尖角，以防劃傷逆止閥橡膠，導(dǎo)致逆止閥早期失效。后接頭外部均勻分布有金剛齒，在遇到管柱內(nèi)巖屑或其它異物造成卡鉆時，能通過鉆柱帶動沖擊器旋轉(zhuǎn)，使得金剛齒能有效的破碎巖屑或者異物，從而解決卡鉆問題，以便沖擊器上提，并避免造成井下事故。后接頭三維設(shè)計圖如圖2-1所示。圖2-1后接頭三維設(shè)計圖Fig.2-13Ddesignoftherearjoint（2）逆止閥單元本課題所設(shè)計逆止閥單元主要由逆止閥帽、逆止閥、調(diào)氣塞、彈簧和配氣座等組成，逆止閥單元三維設(shè)計圖如圖2-2所示。逆止閥單元主要功能是為了防止氣源壓力不足時（如鉆機停鉆、加接鉆桿或空氣壓縮機出現(xiàn)故障等現(xiàn)象），孔底壓力大于鉆桿壓力，使得孔底攜帶巖屑的流體逆行進入潛孔沖擊器內(nèi)部。圖2-2逆止閥單元三維設(shè)計圖Fig.2-23Ddesigndiagramofcheckvalveunit


本文編號：3099025