文献类型：期刊文章

作　　者：王圣林[1,2] 魏秦文[1,3] 刘成俊[1] 邓银江[1,2] 张士明[1,2] 肖鑫源[1,2]

Wang Shenglin;Wei Qinwen;Liu Chengjun;Deng Yinjiang;Zhang Shiming;Xiao Xinyuan(School of Mechanical and Power Engineering,Chongqing University of Science and Technology;Orient Energy&Technology Co.,Ltd.;School of Mechanical and Electrical Engineering,North China Institute of Aerospace Engineering)

机构地区：[1]重庆科技学院机械与动力工程学院 [2]奥瑞拓能源科技股份有限公司 [3]北华航天工业学院机电工程学院

出　　处：《石油机械》

基　　金：重庆市自然科学基金项目“气体钻井钻具传动主轴动力学建模与安全控制研究”(cstc2020jcyj-msxmX0412)。

年　　份：2022

卷　　号：50

期　　号：1

起止页码：19-26

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为提高硬质地层气动潜孔锤的破岩效率和进尺能力,基于非线性接触动力学理论,运用ABAQUS软件建立了活塞-气动潜孔锤钎头-岩石(花岗岩)仿真模型,采用无反射边界条件,分析了冲击速度和回转速度对钎头冲击反力、侵入深度和破岩比功的影响,进而对工艺参数进行优选。分析结果表明:冲击反力峰值与冲击速度近似呈线性增加,回转速度对钎头冲击反力和钻头侵入岩石深度影响较小;钎头在冲击破岩过程中存在多次反弹,活塞第二次撞击钎头后,钎头侵入岩石深度达到最大;相同条件下,冲击回转钻进破岩速度比仅在钻压作用下回转剪切钻进速度提高3~5倍;破岩比功受冲击速度和回转速度影响较大,随着冲击速度的增加,破岩比功存在一个最优值,当钻压为25 kN时,最优工艺参数组合为冲击速度8 m/s,回转速度20 r/min。研究结果可为现场工程施工提供参考。

关 键 词：气动潜孔锤钎头  冲击速度  回转速度 工艺参数优选  有限元法

分 类 号：TE921]