摘要：牙轮钻头滑动轴承作为钻头破岩过程中传递载荷的关键部件,在低速重载的钻井过程中易发生黏着磨损失效。为改善牙轮钻头滑动轴承的耐磨性能,利用纳秒激光雕刻技术,在牙轮钻头滑动轴承轴颈表面加工了面积比为10%、深度为20μm的圆形、矩形、三角形及复合织构;基于赫兹相似理论,设计近似模拟钻头轴承工况的环-块配对副单元实验方案,并在UMT摩擦试验机上开展织构形状对钻头滑动轴承摩擦副摩擦因数、磨损量、温升变化和微观形貌影响规律的实验研究。结果表明:仿生织构的形状及布置方式对减摩和耐磨效果影响极大,其中圆形、矩形织构的减摩和耐磨性能最优,其次为三角形织构,而复合织构反而增大了摩擦因数及磨损量;单一织构对试件磨损量及温升的影响不大,而复合织构在增加摩擦的同时温度有明显升高,不利于井下高温环境下延长牙轮钻头寿命。

摘要：为了在矿山钻孔救援过程中及时获知救援井井筒结构参数信息,设计了救援井井筒直径动态测量系统。该系统以模拟救援提升舱的测量平台为核心,通过控制测量平台在井筒内的提升或下放,结合6个激光测距传感器到井壁的距离信息,在LabVIEW中运用最小二乘圆法进行拟合处理,得到井筒中心坐标、井筒直径等数据,并将深度、拉力、摄像视频等数据实时显示在LabVIEW软件的前面板上。通过在井筒内壁人工设置变形点,以不同速度提升测量平台来验证系统的精度。试验表明,当提升装置速度为0.02~0.1 m/s时,该系统的相对误差在±0.8%范围内,可用于指导钻孔救援的提升工作。