牙轮钻头牙齿镶装工艺有限元研究

摘要：

牙轮钻头在破岩过程中容易因掉齿而导致钻头失效.为了减少钻头失效行为的发生,延长钻头的使用寿命,基于弹性力学理论及有限元仿真软件ABAQUS,对牙齿与齿孔过盈配合过程进行了理论分析与仿真结果对比,验证了镶齿有限元计算方法的准确性与可靠性;考虑不同齿圈牙齿镶装顺序对牙轮壳体强度和变形的影响,设计了多组试验方案进行仿真模拟,分析了相同过盈量下不同镶装顺序对牙齿、齿孔受力和变形的影响,进而确定了最佳的镶装工艺.研究结果表明:随着镶齿的进行,镶装时压齿力、固齿力和Mises应力均有增大的趋势;不同镶装工艺下,保径齿齿圈固齿力最大,Mises应力和所需压齿力最小;通过对比24组镶装试验,以壳体变形为评价准则,优选9-3241和10-3214为最佳镶装方案.所得结论可为牙轮钻头镶装工艺的制定提供指导.

关键词：镶装工艺、牙轮钻头、压齿力、固齿力、过盈配合、有限元

所属期刊栏目：49

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：陕西省重点研发计划项目2018KW-12

在线出版日期：2021-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：37-44