摘要：对提供大扭矩的反扭装置进行优化设计,并根据钻头实验确定反扭装置设计参数;提出反扭装置设计原则,建立反扭装置力学计算模型,并对不同尖角滑刀式反扭装置进行理论计算,得出其径向压力和扭矩关系曲线,确定最佳的反扭滑刀参数;设计具有六连杆机构的滑刀式反扭装置,根据其结构原理,建立弹簧刚度与径向压力理论计算模型,并对4种刚度弹簧进行优选。研究结果表明：采用刚度为19.61 N/mm的弹簧时,滑刀式反扭装置理论上可提供73~94 N·m反扭矩,满足冰下基岩钻进的需要。

摘要：针对南极内陆上部的积雪层较松软,裂隙、空隙发育,常规钻进易导致冲洗液漏失等技术难题,设计了低能耗、轻便快捷的气体局部反循环电动机械取心钻具,对反循环所需的气体流量进行了计算分析;在此基础上建立了模拟试验台,并对反循环气体流量进行了实验测试。结果表明:当气体的流量不小于70 L/s时,气体在管长3～4 m、管径为110 mm的模拟管中能够形成局部反循环,并可以抽吸直径为2mm左右的冰屑。