PDC钻头出露量和线速度对复合片磨损规律的影响

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1、万方数据第4l卷第6期2010年12月中南大学学报(自然科学版1JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)、，01．41No．6Dec．20lOPDC钻头出露量和线速度对复合片磨损规律的影响张绍和1一，谢晓红1，方海江3，李智峰1(1．中南大学地学与环境工程学院，湖南长沙，410083；2．中南大学教育部有色金属成矿预测重点实验室，湖南长沙，410083；3．河南四方达超硬材料股份有限公司，河南郑州，450016)摘要：针对如何减小复合片钻头在钻进岩层时复合片的磨损，在理论分析的基础上，

2、利用复合片在立车车床上磨削岩样的方法模拟PDC钻头切削岩石，据PDC钻头的出露量和线速度对复合片磨损规律的影响进行研究。根据有关磨损理论，提出以复合片的绝对磨损作为切削具磨损的衡量指标。实验设定5组小同的出露量以及5·组不同线速度，并在正压力和摩擦路程不变的情况下，分别测得复合片的体积磨耗。研究结果表明：小同斜镶角的切削齿都存在一个与之对应的最佳出露量，如斜镶角为150的复合片钻头，其切削齿的最佳出露量为2mm，出露量太大或太小都会使复合片体积磨耗增大：其次，复合片的体积磨耗在钻进时与线速度呈正比。关键词：PDC钻头；出露量；线速度：磨损规律，中图分

3、类号：TG749文献标志码：A文章编号：1672-7207(2010)06-2173--05PDCabrasionruleaffectedbyheightofprotrusionandlinearvelocityZHANGShao．hcl一，XIEXiao-hon91，FANGHai-jian93，LIZhi—feng(1．SchoolofGeologyandEnvironmentalEngineering，CentralSouthUniversity,Changsha410083，China；2．KeyLaboratoryofNon·ferrous

4、MetalOreForecast，Minis仃yofEducation，CentralSouthUniversity,Changsha410083，China；3．SifangdaDiamondCo．Ltd．，Zhengzhou450016，China)Abstract：InordertodecreasethePDC’Sabrasion，PDC(Polycrystallinediamondcompactbit)WasusedtoabraderockinthelatheasPDCbitcuttingrockbasedontheacademicanaly

5、sis．Bytheexperiment，theeffectonPDCabrasionrulewheretheheightofprotrusionandlinearvelocityweremadewasresearched．Accordingtothetheoryaboutabrasion，theabsoluteabrasionWasusedasweigllingstandardforPDCabrasion．Underthesamestress，thesamerubdistance，fivedifferentgroupsofheightofprotru

6、sionandfivedifferentgroupsoflinearvelocity,PDCabrasionvolumewasmeasuredrespectively．Theresultsindicatethatdifferentcuttinganglesaresuitabletodifferentheightsofprotrusion．Forexample．theoptimalprotrusionheightofPDCbitwithcuttinganglesof150is2mm，andtotheoversizeorthesmallsize，theh

7、eightofprotrusionbothmaketheabrasionvolumeincrease．Secondly,thePDCabrasionvolumeandthelinearvelocityareindirectproportionduringdrilling．Keywords：PDCbit；heightofprotrusion；linearvelocity；abrasionrule20世纪80年代，人们研制出一种以人造聚晶金刚石为切削齿的聚晶金刚石复合片钻头(Polycrystallinediamondcompactbit，简称PDC钻头

8、)。该钻头能显著提高钻井效率，而且使用寿命长，已得到广泛应用【H】。收稿13期：2010-01—18：修回日