大口径轮钻头设计中存在的问题及其改进方法

硬岩中钻进是基桩孔钻进中的一大难题。不少工地试图用牙轮钻头钻进基岩，但一直未取得理想的效果。大口径牙轮钻头在硬岩中钻速低，磨损快。不少研究者指出，其原因主要是钻压过低而又无法加压所致。     

润滑冲洗液对胎体材料的润滑作用

本文用试验的方法证实了润滑剂对胎体的润滑性是影响金刚石制品工作效率与寿命一个重要因素，并得出结论：钻进硬岩时，润滑剂应中体的润滑性较差，以保证新金刚石不断出露、提高时效；而钻进研磨性较大的岩层时，所用润滑剂对胎体的润滑性应较好，以减少胎体的磨损达到提高寿命的目的。根据以上结论本文提出了一种新型、高效润滑剂－Ｓ－１型润滑剂，并在室内进行了试验，证实了Ｓ－１型润滑剂有明显提高时效的作用。     

关于复合片钻头磨损的试验研究

阐述了复合片钻头在金刚石钻进试验台上钻进大理岩和花岗岩的试验研究结果。用试验设计方法研究了复合片钻头绝对磨损和相对磨损同钻进规程参数的关系，建立了相应的数学模型，利用这些数学模型可以求出钻头相对磨损最小值以及与其相应的最优钻头压力、钻头转速和冲洗液量。     

应用机器视觉技术研究刀具磨损与耐用度

本研究采用光电摄像器件(TV摄像机或CCD)显微镜与IBM-PC计算构成的机器视觉系统,使用图像处理与模式识别技术分析和处理切削刀具后刀面上磨损带的显微影像信息;分别采用联机和脱机的方法检测、计算刀具的磨损量和损坏形态,并以此作为监测制造过程的依据,以刀具耐用度应最高、生产成本应最低为约束条件,优化了切削参数(切削速度V,进给量f)。经实验验证,理论分析计算与实测结果相吻合,为高精度识别和控制制造过程提供了一种实用方法。     

含碳化钨硬相的镍基涂层泥浆泵缸套研究

５＃钢泥浆泵缸套内工作表面，以碳化钨硬相镍基涂层进行真空熔烧强化处理，大幅度提高了缺套的耐磨料磨损性能。对涂层的显微组织结构及机械性能进行了试验分析，并给出了涂层缸套现场使用的试验结果     

钻井砂卵石层钻头的研究

分析了钻进砂卵石层时钻头的磨损特点，根据磨损特点研究设计出砂卵石层钻头；列举了使用统计结果。     

钻机易磨损件更换时间间隔的灰色预测

提出了采用铁谱分析技术、运用灰色预测理论对钻机易磨损件的更换时间间隔进行灰色预测。通过实例计算,证明本方法效果良好。     

TBM隧道围岩力学参数对凿碎比功及刀具磨损值影响分析

为深入探讨岩体物理力学参数对凿碎比功及刀具磨损值的影响,本文以南疆铁路吐库二线,中天山隧道为研究对象,基于隧道掘进机法（TBM）,对隧道围岩进行原位及室内实验,获得纵波波速、单轴抗压强度、单轴抗拉强度、静弹性模量、黏聚力等基本力学参数。使用SPSS22软件分别对以上参数与凿碎比功及刀具磨损值进行相关性分析,结果表明其单因素相关性均较弱。而在以凿碎比功及磨损值分别作为因变量,以各物理力学参数为自变量进行多因素回归分析并对数据进行逐步法多项式拟合的条件下,得出两因变量与单轴抗压强度和岩体完整性系数均高度相关。在对拟合模型验证过程中发现,在单轴抗压强度大于100 MPa且岩体完整性系数大于0.5的条件下,使用该模型具有更高精确度。     

苏通GIL综合管廊工程泥水盾构穿越致密复合砂层磨蚀性预测分析

高磨蚀性致密砂层中盾构刀具磨损严重制约施工效率。为准确预测大直径泥水盾构刮刀的磨损量与削掘距离寿命,本文采用隧道断面面积统计分析法和分段体积统计分析法对苏通GIL综合管廊工程DK0+~DK1+780段隧道所穿越的密实复合砂层进行统计分析。结合典型断面各地层面积权重,分段各地层体积权重及单一地层磨耗系数K得到了隧道穿越密实复合砂层各典型截面和分段上加权平均磨耗系数K'及其变化规律。根据加权平均磨耗系数K'及相应刀具磨损模型,对大直径泥水盾构在密实复合砂层中刀具磨损量及削掘距离寿命进行预测。并将预测结果与类似工程地质条件下南京长江隧道大直径泥水盾构实际施工过程中刀具磨损量及削掘距离寿命进行比较。研究结果表明:加权平均磨耗系数K'随掘进里程增加整体呈逐渐增大趋势,在1778m处取得最大值K'_max=18.36×10-3mm·km-1;刀具最严重磨损发生在安装直径D=12.07m处。取限定磨损量δ=5mm,对应的削掘距离寿命分别为L₁=1063m和L₂=453m,因此需要进行两次刀具更换。与南京长江隧道泥水盾构刀具实际磨损情况的对比表明预测结果具有较高的可靠性。该研究成果为苏通GIL综合管廊工程及类似地层条件下越江隧道盾构刀具磨损预测及更换提供了一定的理论依据。