液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)是一種先進(jìn)、高效與經(jīng)濟(jì)的鉆進(jìn)工藝。尤其是在鉆進(jìn)硬巖打滑地層時(shí),它可以稱作是一把“尖刀利刃”。近年來,我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)交通道路的大力建設(shè),伴隨著資源的加速消耗。液動(dòng)沖擊器成為資源勘探開采和城鎮(zhèn)交通道路的樁基、錨固孔的施工中的必備工具,并在使用過程中產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。為提高硬巖打滑地層的鉆探效率,設(shè)計(jì)了一種閥式液動(dòng)沖擊器,該沖擊器在沖擊階段形成差動(dòng)回路,并與泥漿泵并聯(lián)一個(gè)蓄能器,以提高沖擊器的沖擊末速度,提高能量利用率。沖擊器以清水作為驅(qū)動(dòng)循環(huán)介質(zhì),鉆井成本低廉,對環(huán)境污染小。該沖擊器以滑閥的往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制作動(dòng)器上下腔體的配流,來控制沖錘活塞的沖程和回程運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí),沖錘活塞運(yùn)動(dòng)到不同位置,其下臺(tái)階控制滑閥下腔體在高低壓間切換,從而控制滑閥閥芯的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為確定沖擊器的結(jié)構(gòu)尺寸、動(dòng)力學(xué)特性和位置反饋機(jī)理。首先采用STAR-CCM+軟件對滑閥閥芯分別處于上下為做了穩(wěn)態(tài)CFD分析,研究閥芯的受力情況。采用AMESim軟件分別建立滑閥的上下行動(dòng)態(tài)仿真模型,研究活塞在不同流量和不同結(jié)構(gòu)尺寸下的動(dòng)力學(xué)特性和切換時(shí)間。對閥芯的切換做正交試驗(yàn)分析,確定滑閥上下行切換... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)的國內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.1 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)技術(shù)的國外研究現(xiàn)狀
    1.3 液動(dòng)沖擊器的數(shù)值仿真分析法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
    1.5 研究方案與技術(shù)路線
第2章 GYC-90 水壓閥式液動(dòng)沖擊器結(jié)構(gòu)原理研究
    2.1 沖擊器的工作原理
    2.2 活塞的運(yùn)動(dòng)過程分析
    2.3 沖擊器的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定
        2.3.1 滑閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)
        2.3.3 作動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)
    本章小結(jié)
第3章 GYC-90 水壓閥式?jīng)_擊器數(shù)值計(jì)算理論基礎(chǔ)
    3.1 概述
    3.2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
        3.2.1 質(zhì)量守恒方程
        3.2.2 動(dòng)量守恒方程
        3.2.3 能量守恒方程
        3.2.4 通用控制方程
    3.3 模塊化建模思想
    3.4 AMESim仿真平臺(tái)簡介
    3.5 沖擊器的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)模型理論基礎(chǔ)
        3.5.1 沖擊器的動(dòng)力學(xué)模型
        3.5.2 沖擊器的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
    本章小結(jié)
第4章 滑閥單個(gè)周期內(nèi)各通道流量壓力特性分析
    4.1 滑閥的處于停靠位的CFD穩(wěn)態(tài)分析
        4.1.1 閥芯�？坑谙挛环�(wěn)態(tài)分析
        4.1.2 閥芯停靠于上位穩(wěn)態(tài)分析
    4.2 滑閥切換特性動(dòng)態(tài)仿真分析
        4.2.1 模型的建立
        4.2.2 滑閥上行過程計(jì)算結(jié)果與分析
        4.2.3 滑閥下行過程計(jì)算結(jié)果與分析
    4.3 滑閥單程切換時(shí)間單因素影響規(guī)律規(guī)律
        4.3.1 泵量對滑閥切換時(shí)間的影響
        4.3.2 a出口背壓對滑閥切換時(shí)間的影響規(guī)律
        4.3.3 閥芯行程對滑閥切換時(shí)間的影響規(guī)律
        4.3.4 閥芯質(zhì)量對滑閥切換時(shí)間的影響規(guī)律
        4.3.5 閥芯上桿徑對滑閥切換時(shí)間的影響規(guī)律
        4.3.6 阻尼孔g的直徑對滑閥切換時(shí)間的影響規(guī)律
    4.4 滑閥單程切換時(shí)間的正交試驗(yàn)分析
        4.4.1 概述
        4.4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
    本章小結(jié)
第5章 GYC-90 水壓閥式?jīng)_擊器系統(tǒng)建模及耦合特性分析
    5.1 水壓閥式?jīng)_擊器系統(tǒng)仿真模型的建立
    5.2 系統(tǒng)仿真模型參數(shù)的設(shè)定
        5.2.1 蓄能器參數(shù)的確定
        5.2.2 沖擊器結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的確定
        5.2.3 滑閥的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性
    5.3 改進(jìn)后沖擊系統(tǒng)模型建立
    5.4 改進(jìn)后沖擊系統(tǒng)數(shù)值仿真結(jié)果與分析
        5.4.1 沖擊器的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性
        5.4.2 沖擊器的壓力流量特性
    5.5 沖擊器單因素試驗(yàn)分析
        5.5.1 泵量對沖擊器性能參數(shù)影響
        5.5.2 活塞質(zhì)量對沖擊器性能參數(shù)影響
        5.5.3 活塞上桿徑對沖擊器性能參數(shù)影響
        5.5.4 F、E孔間距對沖擊器性能參數(shù)影響
    本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及讀研期間取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]射吸式?jīng)_擊器工作原理及性能分析[J]. 李瑋,高海艦,張浩,凌鑫,李世昌.  中州煤炭. 2016(12)
[2]高性能液動(dòng)錘的試驗(yàn)與研究[J]. 楊紅東,武國峰.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2015(03)
[3]煤礦硬巖鉆進(jìn)高壓水錘設(shè)計(jì)及仿真分析[J]. 陳澤平,朱利民,楊林,周雪.  煤礦機(jī)械. 2014(11)
[4]YZX130型液動(dòng)錘研究及其在WFSD-4孔中的應(yīng)用[J]. 王躍偉,楊澤英,謝文衛(wèi),齊力強(qiáng),蘇長壽,張偉,吳金生.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2014(09)
[5]射流式液動(dòng)沖擊器優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 吳鵬,韋忠良,呂苗榮,李慶梅,周倩如.  石油機(jī)械. 2014(07)
[6]射流式液動(dòng)節(jié)流器缸體強(qiáng)度校核與數(shù)值模擬[J]. 馬騰,趙小東,柳鶴,李莉佳.  科技傳播. 2014(07)
[7]深井鉆井技術(shù)發(fā)展的難點(diǎn)及對策[J]. 何高全.  中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2014(06)
[8]現(xiàn)代鉆井技術(shù)發(fā)展與油氣資源勘探開發(fā)的趨勢研究[J]. 金賀志,彭慶巖.  中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2013(17)
[9]新疆油田實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J]. 王從樂,李偉軍,吳旭泉,袁文濤,陳鵬.  新疆石油地質(zhì). 2012(05)
[10]反循環(huán)空氣錘及其在氣體鉆井中的應(yīng)用前景[J]. 劉建林.  石油礦場機(jī)械. 2012(07)

博士論文
[1]快速鉆孔用潛孔錘反循環(huán)鉆頭設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 王勁松.吉林大學(xué) 2015
[2]射流式水力振蕩器理論分析與試驗(yàn)研究[D]. 柳鶴.吉林大學(xué) 2014
[3]貫通式潛孔錘反循環(huán)連續(xù)取心鉆進(jìn)取心機(jī)理研究[D]. 任紅.吉林大學(xué) 2008
[4]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的動(dòng)壓反饋式液動(dòng)沖擊器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)仿真分析[D]. 王清巖.吉林大學(xué) 2008
[5]射流式液動(dòng)沖擊器仿真計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳家旺.吉林大學(xué) 2007
[6]射流式?jīng)_擊器改型設(shè)計(jì)及MATLAB仿真計(jì)算[D]. 譚凡教.吉林大學(xué) 2005
[7]射流式液動(dòng)錘增設(shè)蓄能裝置的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 彭枧明.吉林大學(xué) 2004

碩士論文
[1]大孔徑氣舉反循環(huán)潛孔錘動(dòng)力學(xué)研究[D]. 支躍.東北石油大學(xué) 2014
[2]雙作用液壓錘錘擊性能研究[D]. 顧增海.中南大學(xué) 2014
[3]閥式雙作用液動(dòng)沖擊器的仿真[D]. 李博.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2013
[4]汶川地震斷裂帶科學(xué)鉆探井址區(qū)電性特征研究[D]. 白運(yùn).成都理工大學(xué) 2012
[5]基于AMESim的工程機(jī)械液壓系統(tǒng)故障仿真研究[D]. 汪宇亮.武漢理工大學(xué) 2012
[6]基于AMEsim仿真的電液伺服系統(tǒng)故障診斷研究[D]. 施康.武漢科技大學(xué) 2009
[7]無閥氣動(dòng)雙向沖擊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)仿真分析[D]. 王四一.吉林大學(xué) 2009
[8]閥式正作用液動(dòng)沖擊器的性能參數(shù)分析[D]. 代常友.成都理工大學(xué) 2007
[9]貫通式潛孔錘反循環(huán)連續(xù)取心鉆進(jìn)提高巖心長度技術(shù)研究[D]. 謝含華.吉林大學(xué) 2007
[10]基于AMESim的液壓系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)研究[D]. 劉海麗.西北工業(yè)大學(xué) 2006



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