【摘要】：伴隨著基礎(chǔ)工程建設(shè)的發(fā)展和需求,嵌巖灌注樁的孔徑越來越大,地質(zhì)條件越來越復(fù)雜,常規(guī)鉆進設(shè)備在基巖中鉆進效率低下。組合風(fēng)動潛孔錘能夠以其巨大的沖擊力使巖石體積破碎,提高整體鉆進效率。作為組合風(fēng)動潛孔錘的重要部分,配氣機構(gòu)將空壓機提供的壓縮空氣合理地分配給每個單體潛孔錘,并將單體潛孔錘做功后的余氣匯聚排出。為了滿足組合風(fēng)動潛孔錘整體循環(huán)體系的完整性,本文在設(shè)計和仿真模擬1.6m直徑的組合風(fēng)動潛孔錘配氣機構(gòu)的同時,對與其配套的單體潛孔錘也進行了簡單的設(shè)計與數(shù)值計算。1.研究組合風(fēng)動潛孔錘鉆進工藝,通過對單體風(fēng)動潛孔錘的布置方式的研究,確定本文中單體風(fēng)動潛孔錘及排渣孔的布置方式:潛孔錘內(nèi)層均勻布置2個,外層均勻布置4個,內(nèi)層的潛孔錘與外層的潛孔錘最近的角度是45°,最遠(yuǎn)的角度是135°;排渣孔布置2個,與內(nèi)層的潛孔錘的角度是90°。2.對單體潛孔錘的相關(guān)理論進行研究,利用有限差分原理在MATLAB上進行編程計算。在給予入口的壓力后,對每個階段的不同微分方程進行求解,從而得出不同階段的活塞運動規(guī)律以及前后氣室壓力和流量的變化規(guī)律。設(shè)定不同的入口壓力后發(fā)現(xiàn):伴隨著入口壓力的增大,活塞的頻率、速度、沖擊功以及潛孔錘耗氣量都呈現(xiàn)上升的趨勢。3.研究組合風(fēng)動潛孔錘配氣機構(gòu)的設(shè)計思路及工作機理。使用單體潛孔錘的入口壓力和耗氣量數(shù)據(jù),利用Fluent對配氣機構(gòu)進氣通道中氣體的運動過程進行模擬。設(shè)定入口質(zhì)量流量和出口壓力,在再現(xiàn)氣體的壓力、溫度和速度在通道中的變化情況的同時,得到入口速度、出口速度和入口壓力等參數(shù)。氣體在進氣通道中壓力損失不到千分之一,滿足設(shè)計的要求。開始階段,壓力降隨出口壓力的增大而增大,而增加到2MPa之后,壓力降隨出口壓力的增大而減小,可以推斷出設(shè)計模型在出口壓力為2MPa左右達(dá)到其最大壓力降;組合風(fēng)動潛孔錘配氣機構(gòu)的進氣通道的入口速度、出口速度與出口壓力成反比。
【圖文】：

圖 1-1 英格索蘭捆綁式潛孔錘（黃輝，2009）國)公司作為韓國潛孔錘生產(chǎn)和制造的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，，自 90進的高性能潛孔錘，具有豐富的研發(fā)、生產(chǎn)和制造經(jīng)在材料、熱處理、加工工藝等方面精益求精，產(chǎn)品故高。其潛孔錘產(chǎn)品在亞洲、非洲、南美洲都有比較大表 1-2 突破 TORNADO 系列集束式潛孔錘及參數(shù)型號 孔徑范圍(mmRNADO 1000 1000～1030RNADO 1200 1200～1230

5圖 1-2 東宇 CD2000 組合潛孔錘此外，日本 TONE 公司的 MACH 復(fù)式?jīng)_擊器鉆具系統(tǒng)（菅志軍，2003）、瑞典 Atlas Copco 公司的集束式潛孔錘和美國 MUMA 公司的組合風(fēng)動潛孔錘等都是比較先進的產(chǎn)品。1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀吉林大學(xué)自 1987 年開始承擔(dān)原地質(zhì)礦產(chǎn)部重點科研項目——大直徑嵌巖潛孔錘研發(fā)以來，共研制成功 2 種類型組合潛孔錘鉆具系統(tǒng)， FC-312 型大直徑組
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU67

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本文編號：2620387