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锚杆钻头PDC倒角对钻进效率的影响

2018-01-19 00:00:00    来源:    点击:976    喜欢:0

  聚晶金刚石复合片(简称为 PDC)以其使用寿命长而广泛应用于锚杆钻头上,现场使用证明,PDC 切削刃的形态对其在锚杆上的应用性能起决定性的作用,文章分析研究了倒角方式、倒角角度对锚杆钻头用PDC钻进效率和抗冲击韧性的影响,结果表明:在PDC聚晶层外侧倒角15°、在刃口处局部倒角25°、外侧,可大大减少复合片的崩裂,提高钻进效率。 
  
  1 前 言
  
  聚晶金刚石复合片(简称为 PDC)以其使用寿命 长而广泛应用于锚杆钻头上,现场使用证明,PDC切削刃的形态对其在锚杆上的应用性能起决定性的作用。早前,安装在锚杆钻头上的 PDC多采用平面PDC,虽然切削面为平面的PDC的边缘更锋利 ,切削力增大,具有较快的钻进速度,但是却承受着较大的
  
  切向载荷,聚晶金刚石层易受冲击导致崩齿。现有的锚杆钻头用PDC多采用弧面齿,其对应的斜镶角较 大,虽然抗冲击韧性较好,但切削力小,钻进效率慢, 从而提高了钻进成本[1 ][2 ] 。
  
  本文采用在钻机上模拟PDC锚杆钻头钻进岩石的方法,从力学角度分析验证PDC倒角与钻进效率和抗冲击韧性的关系,为优化PDC结构从而提高钻 进效率提供依据。 
  
  结 论 
  
  (1)锚杆钻头上PDC倒角的大小影响钻头的钻进效率和抗冲击韧性,倒角的角度α越大,钻进效率会降低,但抗冲击韧性越好。相反,减小倒角角度α, 可以提高钻头的钻进效率,但易崩齿。
  
  (2)在锚杆钻头PDC外侧设计局部较大倒角 ,可以在保证钻进效率的情况下,减少钻头崩齿,有效防止钻头过早失效。

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