鉆頭切削齒是破碎巖石的核心部分,在破巖過程中做的絕大部分功會轉換成切削熱,導致切削齒溫度升高,目前對切削齒溫度的影響研究成果主要集中在切削深度、切削速度及切削齒結構方面,但對于巖石特性對切削溫度影響程度和機理的認識尚不明晰。為此,在自制的MDES 2000微鉆平臺上,開展了砂巖、大理巖、花崗巖以及玄武巖等4種典型巖石的鉆進試驗,基于巖石破碎力學模型和數(shù)值分析結果,探討了巖石特性對切削溫度的影響程度并進行機理分析。研究結果表明:①在相同的鉆進參數(shù)下,巖石強度直接影響不同巖石鉆進深度,導致巖石破碎模式（塑性、脆性）的轉變,從而造成不同巖石切削溫度的波動差異,砂巖、大理巖發(fā)生塑性破碎,溫度波動范圍約為±0.5℃,而花崗巖、玄武巖則發(fā)生脆性破碎,切削齒溫度波動范圍約為±1.5℃;②巖石強度是影響切削溫度溫升速率變化的重要因素,強度越大所需切削力越大,產生切削熱增加,導致4種不同巖石鉆進時溫升速率隨巖石強度的增加而逐次遞增;③巖石破碎力學模型和前、后刀面溫度分析結果表明,切削齒前刀面起主要的切削作用,是造成不同巖石的切削溫度波動程度的主要因素。結論認為,鉆進試驗與數(shù)值模擬所得到的溫度變化趨勢基本... 

【文章來源】：天然氣工業(yè). 2020,40(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

MDES 2000型微鉆平臺結構示意圖及局部圖

移動平臺：通過由齒輪減速電機、鏈輪—鏈條構成的移動平臺機構可以調整鉆孔水平位置；旋轉機構主要由異步電機、旋轉平臺以及固定裝置組成（圖2），能夠實現(xiàn)巖石樣品的旋轉運動；試驗過程中，巖石樣品通過定位螺栓固定。通過鉆頭鉆桿完成上下進給運動，巖石樣品完成旋轉運動，能夠避免熱電偶的纏繞。1.2 切削工具

鉆頭切削齒材料為硬質合金YG8，鉆頭由4個切削齒組成，鉆頭外徑為37.4 mm，內徑為16.3mm，如圖3-a所示。為提高切削溫度測量的準確性，在鉆頭切削齒上加工直徑為1.1 mm的孔。1.3 溫度測量系統(tǒng)

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3262910