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机械设计与研究2025年第04期:大口径水平救援钻机钻头磨损研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郝志勇;黄智康;修振东;

单位:辽宁工程技术大学机械工程学院;

摘要:随着国家经济的快速发展,隧道工程的重要性日益凸显,但隧道里程、数量不断提升导致隧道塌方事故时有发生。大口径水平救援钻机救援作为一种高效的机械化救援方式,其钻头磨损问题直接影响救援效率和维修成本。因此,钻头磨损的研究对于提高救援速度和降低成本至关重要。首先,考虑大口径水平救援钻机复杂工作环境,对其工作原理和结构特点进行介绍,并确定研究对象。基于离散元和工程实际建立塌方体模型,建立大口径水平救援钻机钻具模型。其次,采用单因素法分别研究了不同埋深、不同钻进速度,以及不同转速对钻头磨损的影响。最后,在单因素法研究不同因素对大口径水平救援钻机钻头磨损特性影响的基础上,采用正交试验法进行研究。结合磨损指标,通过极差分析和方差分析进行综合评价,确定不同因素对钻头磨损影响程度的主次,即转速大于埋深,埋深大于钻进速度,进而得到一组最优组合工况参数。开展方案验证,对比最优工况与其他工况在磨损指标上的差异,验证正交试验法的可行性和可靠性。

关键词:大口径救援钻机;;离散元;;磨损;;正交试验