缠绕式水力割缝机传动系统参数优化分析

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超高压水力割缝卸压增透技术及装备

超高压水力割缝卸压增透技术及装备通过超高压水力割缝，能增加煤层的透气性，提高钻孔等效直径、抽采量、抽采半径、初速度及残余瓦斯下降的幅度，进而达到快速消突的目的。

标签：超高压;水力割缝;卸压增透引言：穿层钻孔是防治煤矿煤岩动力灾害主要技术手段之一。

钻孔直径及煤层透气性是决定穿层钻孔抽采效果的关键因素。

一、技术原理超高压水力割缝卸压增透技术是在已施工的穿层钻孔，以高压水为动力，对钻孔周围煤体进行切割、剥离，改变煤层弹性潜能和应力分布，达到增强卸压、提高透气性和促进瓦斯排放的作用，实现降低或消除突出潜能。

二、技术特点可实现80～100m以上顺层钻孔、80～120m以上穿层钻孔进行超高压水力割缝。

（一）可实现钻进、割缝一体化（二）操作方便，效率高，穿层、顺层钻孔均可割缝（三）割缝半径可达1.0～1.5m（四）设备钻齿、超高压旋转接头及系列钻杆更有利于排渣（五）依据煤层硬度不同选配系列化高低压转换器三、适用范围超高压水力割缝装置装备适用于：（1）高地应力、高瓦斯、低透气性煤层（煤层硬度f>0.4）工作面顺层钻孔、穿层钻孔及石门揭煤卸压增透、冲击地压防治等;（2）超高压顶板切割，局部放顶。

说明：对区域性的压裂采用先割后压、先割后注，人为预先制造裂隙，使得压裂过程中裂纹可控，能更好的实现卸压增透效果，提高抽采效率。

四、操作规范（一）使用范围煤的坚固性系数f≥0.4：适用于底板岩巷穿层钻孔、石门揭煤、工作面顺层钻孔超高压割缝增透。

（二）系统功能采用高低压自动转换割缝器，低压状态下水从前端流出，实现钻进功能;高压状态下，割缝器前端封闭，形成径向射流，实现割缝功能;达到不退出钻杆钻进、切割于一体化的作用。

（三）应用效果装置正常工作压力达到100MPa，煤层切割后形成2.0～2.5m的缝隙，提高煤层的透气性和瓦斯释放能力。

高压割缝后抽采时间缩短1/3～1/2，减少措施钻孔工程量1/3以上。

（四）设备准备阶段（1）井下供水系统准备：将Φ25或Φ19的高压胶管的一端连接井下巷帮供水管路，另一端接入清水箱，因为超高压清水泵流量为125L/min，供水管路所提供水流量需满足割缝作业时超高压清水泵所需水流量，并且保证在割缝作业时连续供水。

机械制造专业毕业论文--滚筒式绞车传动系统设计

摘要滚筒式绞车是结合了提升绞车JT0.8 ×0.6型号的技术参数以及调度绞车JD-11.4行星齿轮传动结构来设计的。

目的是使此提升绞车能在节省空间的条件下完成较大的传动比的要求。

目前，很多提升轿车都向着标准化、体积小、重量轻、结构紧凑、高效节能、寿命长、噪音低、一机多能、大功率、外形简单等方向发展。

因此，使得我们需要在结构上对提升机进行改进，而调度绞车的行星齿轮传动对此改进将会起到很大的作用，因为行星轮传动具有较大的传动比、高效、噪音小、结构紧凑等特点，刚好可以满足上述要求。

因此，我的毕业设计“滚筒式绞车”就是对两种绞车在结构和性能上的综合，使其达到最优的设计效果，具有所需的功能。

关键字滚筒式绞车提升绞车调度绞车行星齿轮AbstractThe roller type car is a technique to joins together to promote the winch JT0.8*0.6 model numbers parameter and adjust a degree the winch planet JD-11.4 wheel gear spreads to move the construction to design of.The purpose is a request to make this promote winch can complete while saving the spatial term bigger spreading move the ratio.Current,a lot of promote the winch all the facing standard series turns,the physical volume is small,the weight is light,construction tightly packed,economize on energy efficiently,the life span is long,low noise,a machine can much,big power,shape etc.direction development.Therefore,make us needing on the construction to promote the winch proceed the improvement,but adjusts a very big function,because the planet wheel gear spreads to move to have the very big spreading moves the ratio,efficiently,the noise is small,the characteristics of the construction tightly packed,can satisfy the above request at the right moment.Therefore,my graduate design "roller type winch"g is to two kinds of winches to go forward with the function at the construction the line synthesizes,making its attain the superior turning.Key word the roller type winch promote the winch adjust a winch improvement前言此次毕业设计师我们在学校里的最后一次综合能力的提高，它要求我们对大学里所学过的课程进行全面的了解与加深。

水力机械的流量特性分析与优化设计

水力机械的流量特性分析与优化设计水力机械是利用水流能量进行动力转换的机械设备，包括水轮机、泵等。

在工程设计和应用中，了解水力机械的流量特性对于优化设计和性能提升至关重要。

本文将分析水力机械的流量特性，并提出优化设计的方法。

一、水力机械的流量特性分析1. 流量与转速的关系在水力机械中，流量是指单位时间内通过机械的液体体积。

一般来说，流量与机械的转速有一定的关系。

以水轮机为例，当转速增加时，流量也会随之增加。

这是因为高转速会导致叶片与液体的相对速度增大，从而使液体通过的速度增加，进而使单位时间内通过的液体体积增加。

2. 流量与叶片形状的关系叶片形状对于水力机械的流量特性具有重要影响。

一般来说，叶片的曲率半径越小，流量越大。

这是因为曲率半径越小，叶片的曲线越陡峭，液体在通过时受到的阻力也越小，进而流量增加。

当然，叶片的形状也需要考虑其他因素，如叶片的强度和稳定性。

3. 流量与出口面积的关系流量与水力机械的出口面积也有一定的关系。

一般来说，出口面积越大，流量也会相应增大。

这是因为出口面积增大会降低液体通过的速度，从而使单位时间内通过的液体体积增加。

同时，出口面积的变化也会影响到机械的效率和压力损失。

二、水力机械的优化设计1. 流道设计流道是水力机械中液体流动的通道，其设计对于流量特性具有重要影响。

在优化设计中，需要考虑流道的形状和尺寸。

一般来说，流道应该尽可能保持流线型，减小流动阻力和能量损失。

此外，流道的尺寸也需要根据流量和其他参数进行合理选择，以保证流体的平稳流动和合理的动能转换。

2. 叶轮设计叶轮是水力机械中进行水能转换的关键组件，其设计直接影响到流量特性和效率。

在优化设计中，叶轮的叶片形状和数量需要仔细选择。

一般来说，叶片的形状应该使液体在通过时受到的阻力最小，从而增加流量；叶片的数量也需要根据流量和转速进行合理选择，以使液体的能量转换效率最大化。

3. 控制系统设计水力机械的控制系统对于流量特性的控制和调节至关重要。

第5章-PDC钻头水力参数优化设计方法精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版第5章 PDC 钻头水力参数优化设计方法在机泵条件一定的情况下，水力参数优化设计的主要任务是确定钻头的喷嘴直径和钻井泵的压力和排量。

5.1 泵压和排量对PDC 钻头机械钻速的影响现场实践表明，泵压和排量对PDC 钻头和牙轮钻头机械钻速的影响规律不同。

在泵功率一定的条件下，对PDC 钻头来说，排量对钻速的影响更为重要；而对牙轮钻头来说，泵压对钻速的影响更为重要。

因此，PDC 钻头趋向于使用较大排量和较低泵压，而牙轮钻头则趋向于使用较高泵压和较低排量。

在相同地层用相同尺寸钻头钻进，PDC 钻头所用排量一般比牙轮钻头高5~10 L/s ，而泵压一般低2~3MPa 。

图5-1、图5-2是由现场资料统计分析得出的牙轮钻头与PDC 钻头的机械钻速与排量的关系。

可以看出，PDC 钻头的机械钻速随着排量的增大几乎线性增长。

而对牙轮钻头，排量超过一定值（25 L/s ）后，机械钻速几乎不再增加。

图5-1 排量对牙轮钻头钻速的影响图5-1 排量对PDC 钻头钻速的影响泵压和排量对牙轮钻头和PDC 钻头的影响不同，是因为两种钻头的破岩机理和结构不同。

牙轮钻头主要以冲击压碎的方式破碎岩石，在井底形成裂纹发育的破碎坑穴（图5-3），故需要的较大的水功率来清除破碎坑内的岩屑。

而且，射流水功率越大，辅助破碎岩石的效果越好。

然而，牙轮钻头的喷嘴距井底较远，射流能量衰减严重，故需要较高的泵压（钻头压降）来补偿射流能量损失。

图5-3 牙轮钻头破岩作用图5-3 PDC 钻头破岩作用PDC 钻头的喷嘴距井底只有30~40mm ，一般小于射流等速核长度（等速核长度约为喷嘴当量直径的4.8~5倍），射流能量可以得到有效利用。

PDC 钻头是以切削作用破碎岩石，岩屑直接被剥离井底，破岩效率高。

因此，使岩屑离开井0510152025252627282930313233排量/L/s机械钻速/m /h02468100510152025303540排量/L/s机械钻速/m /h底原位置并不困难，关键问题是有效地将岩屑清离井底。

水力割缝

低透气性煤层增透技术研究试验方案焦煤集团公司科学技术研究所二〇〇五年七月低透气性煤层增透技术研究试验方案1．前言煤层瓦斯抽放作为防止煤矿瓦斯灾害事故的根本措施，于1964年即开始在焦作矿区开展应用，各生产矿井逐步建立了配套的瓦斯抽放系统，以及专业的瓦斯抽放队伍。

鉴于本矿区单一煤层开采的特点，焦作矿区在煤层瓦斯预抽方面分别进行了钻孔布置方式、抽放钻孔封孔工艺和抽放钻孔施工机具等方面的技术研究，《抽放瓦斯钻孔固孔工艺技术研究》、《交叉钻孔抽放本煤层瓦斯试验研究》、《钻孔瓦斯参数优化选择研究》等项目的完成，推广应用了工作面交叉钻孔抽放、聚氨酯化学材料封孔及自动变径扩孔钻头等技术，并在一定的时期取得了较好的瓦斯抽放效果。

为有效解除工作面的突出危险，生产矿井往往需要6~8个月，乃至十几个月的时间进行采前预抽。

为保证工作面留有足够的抽放时间，往往需要数条掘进巷道同时施工，矿井采掘比例严重失调。

随着综合机械化开采试验在焦作矿区的试验成功，其开采强度大、推进速度快、绝对瓦斯涌出量大的特点对工作面的接替及采前抽放提出了更高的要求。

虽然近年来在突出地区煤巷掘进方面进行的一系列技术研究，在安全的前提下实现了掘进速度大幅度提高，为工作面抽放赢得了更为充分的时间，但现有的抽放装备及技术仍无法满足高产高效化矿井建设的需要。

针对低透气性单一煤层开展瓦斯灾害防治综合技术研究，是焦作矿区目前面临的重要而迫切的问题。

2．低透气性煤层瓦斯抽放技术发展低透气性煤层的瓦斯抽放是一项世界性的前沿技术难题。

主要采煤国家都在进行探索性研究。

增加煤层透气性的措施有两大类，即层内措施与层外措施；在层内措施方面，前苏联曾经实验过盐酸化学法、水力破裂法、深孔松动爆破法、静电场等增透法，但效果不够显著，现在主要采取增加钻孔在煤层内的暴露面积、布孔密度和立体交叉钻孔等措施。

美国试验了水力压裂预抽瓦斯技术，在煤层渗透率大于2～3md的煤层收到了较好效果，并得到广泛应用；但该方法用于低透气性煤层效果不好，他们还实验了水力空穴法、泡沫压裂法等，但都没有突破。

基于Fluent的水力割缝喷嘴轴心间距优化

试验·研究
（ 2012 － 11 ）
· 13·
基于 Fluent 的水பைடு நூலகம்割缝喷嘴轴心间距优化
1， 2 1， 2 段永生，林柏泉，翟 1， 2 1， 2 成，张其智
( 1．中国矿业大学安全工程学院，江苏徐州 221008 ; 2．煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州 221008 )
基金项目：国家重点基础研究发展计划（ 973 计划）资助项目（ 2011CB201205 ）；中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究基金资助项目（ SKLCRSM08X03 ）
使煤层的煤体物理性质发生改变，原始应力重新分布进而增强煤层的透气性。水力割缝的效果与水射流的破煤岩效果有很大关系，水射流破煤岩效果与、射流射流流场分布射流流速和射流冲击压力有关，喷嘴在钻头上的分布对钻孔内射流的发展又有较大的影响。通过直接测试射流的流场与压力的分布状态非常困难，因此探索合适的数值模拟方法进行射流流场与压力分布的数值模拟，对研究喷嘴间距对射流流场、流速以及冲击压力的影响情况具有重要意义。笔者选用适应性较强的 Stander 模型，对不同喷嘴轴线间距的射流流场、流速和钻孔壁面压力进探索喷嘴间距对射流的扰动影响。行数值模拟， 1 1． 1 模型的建立喷嘴参数的选取
要：利用 Fluent 软件建立了不同喷嘴轴心间距下水力割缝的数学模型，采用标准 k － ε 湍流模型模拟了钻孔内部流场，并分析了喷嘴轴线间距对射流流场分布、轴心速度衰减和钻孔壁面压摘力分布的影响。研究结果表明: 该影响较大，喷嘴轴心间距越小，射流流场分布越紊乱。随着喷嘴轴心间距 d 的增大，射流流场分布规律性逐渐明显，且轴心速度衰减呈现先减小后增大的趋势，喷嘴轴心间距的最佳值为 40 mm。关键词： Fluent; 射流; 数值模拟; 喷嘴轴心间距; 水力割缝

缠绕机主轴控制系统设计毕业设计论文精品

毕业论文(设计)题目名称：缠绕机主轴控制系统设计题目类型：毕业设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：目录长江大学毕业设计(论文)任务书 (I)毕业设计(论文)开题报告 (III)长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见 (VIII)长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语.................................................................................... I X 长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定 .. (X)中文摘要 ............................................................................................................................................... X I 英文摘要 (XII)1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 课题背景 (1)1.3 毕业设计任务与系统总体方案设计 (3)1.3.1 任务目标 (4)1.3.2 系统总体方案的设计与论证 (4)1.3.3 毕业设计的实现情况与不足 (5)2 缠绕机主轴控制系统主要元器件的选型 (6)2.1 系统工作的原理框图 (6)2.2 速度传感器的选用及参数特性 (6)2.3 微处理芯片的选用及参数特性 (8)2.3.1 AT89C51简介 (8)2.3.2 管脚说明 (8)2.3.3 振荡器特性 (11)2.3.4 芯片擦除 (11)2.4 D/A转换器的选用及参数特性 (11)2.5 显示器的选用及参数特性 (12)2.6 变频器的选用及参数特性 (13)3 硬件部分的设计 (17)3.1 主轴控制系统总体设计原理框图 (18)3.2 系统主回路的设计 (18)3.3 系统控制回路的设计 (19)3.3.1速度检测电路的设计 (20)3.3.2速度控制电路的设计 (21)3.4 人机交互功能的设计 (22)3.4.1 键盘输入电路的设计 (22)3.4.2 报警电路的设计 (23)3.4.3 显示电路的的设计 (23)4软件部分的设计 (24)4.1 主程序流程框图 (24)4.2 速度检测子程序流程框图 (26)4.3 速度控制及D/A转换子程序流程框图 (27)5毕业设计结果分析与心得 (28)5.1 系统功能与性能指标测试结果 (28)5.2 系统的不足之处与解决方案 (28)5.3 毕业设计心得 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)长江大学毕业设计(论文)任务书学院（系）电子信息学院专业电气班级学生姓名指导教师/职称1.毕业设计(论文)题目：缠绕机主轴控制系统设计2.毕业设计（论文）起止时间：2012年2月21日～ 2012年 6月10日3．毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）缠绕机是指连续纤维或带经过树脂浸胶后，按照一定规律缠绕到芯模上，然后在加热或常温下固化，制成一定形状的制品。

水力割缝(压裂)增透试验效果

· 26·
2012 年第 8 期
李
朝：水力割缝（压裂）增透试验效果分析
总第 200 期
（ 3 ）将装有喷嘴的水力割缝喷头安装在高压水射流钻杆的前端，用钻机带动钻杆将喷头送至孔底。在孔口处安装钻孔防喷装置，使其排渣端向下，保证，排渣顺畅并将防喷装置抽放端接入瓦斯抽采系统。（ 4 ）将高压水力泵站高压排出端通过高压胶管、回转式高压旋转接头与钻杆连接。（ 5 ）将高压水泵溢流阀（调压阀）调至最大，以便高压水泵开启时排液端的压力最小。然后开启钻机，使钻杆以最低转速旋转。（ 6 ）开启高压水力泵站系统的电源，慢慢调节调压阀使射流系统压力逐渐上升，待压力上升至预利用高压喷头上所安装喷嘴产定压力（ 25 MPa）后，生的高压旋转水射流对钻孔壁的煤体进行旋转切割。割缝过程中，利用钻机带动钻杆旋转的同时，还要使钻杆在钻孔内缓慢往复运动，通过改变钻孔内高压水射流钻杆的长度来控制钻孔割缝段的范围，直到穿层钻孔的整个煤层段全部完成割缝作业 3. 2 水力压裂
［6 ］
3 分别上升到 15. 8% 和 26. 9 m ，抽采纯量增加了后， 31. 2 倍。
图2
试验考察曲线割缝过程中，在孔口处安装钻孔防喷装置，以有效防止喷孔造成的瓦斯超限。（ 2 ）在采取水力割缝和水力压裂措施后，抽采瓦斯浓度和瓦斯流量均比试验前有大幅度的提高。采用水力割缝压裂技术后，瓦斯浓度提高 5. 50 倍，抽采纯量可提高 1. 75 ～ 4. 00 倍；采用水力压裂技术抽采纯量可提高 31. 2 倍。后瓦斯浓度提高 39. 5 倍，参考文献：
收稿日期： 2012 － 05 － 08 作者简介：李 2006 年毕业朝（ 1980 —），男，江苏铜山人，工程师，于河南理工大学，现从事瓦斯现场研究管理工作。

数控布带缠绕机关键技术

第29卷　第1期航　空　学　报Vol 129No 11　2008年 1月ACTA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA Jan.　2008收稿日期:2007207231;修订日期:2007210210基金项目:航天科技基金通讯作者:史耀耀E 2mail :shiyy @ 文章编号:100026893(2008)0120233207数控布带缠绕机关键技术史耀耀,唐虹,余强(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室,陕西西安　710072)K ey T echnology of the NC T ape 2winding MachineShi Yaoyao ,Tang Hong ,Yu Qiang(Key Laboratory of Contemporary Design and Integrated Manufacturing Technology ,Ministry of Education ,Northwestern Polytechnical University ,Xi ’an 710072,China )摘　要:多功能数控布带缠绕机是集机械、电子、气动、控制、软件和数控等技术一体化的多学科交叉综合应用的复杂设备。

从提高参数控制精度及匹配精度的角度出发,详细地介绍了一种新型布带缠绕机的结构、组成及实现方式,并对机床本体、张力控制系统、温度控制系统、压力控制系统及数控系统的设计与开发中的关键技术做了较为深入的探讨。

将该技术应用于多功能布带缠绕设备中,采用专用数控系统、先进机械装置及控制算法,既实现了缠绕成型过程的自动化,又保证了缠绕制品的质量,解决了复合材料零部件成型过程的关键制造技术难题。

关键词:数控布带缠绕机;物理参数控制;张力控制系统;控制策略;工业控制中图分类号:V261.97 文献标识码:AAbstract :The multi 2functional NC tape 2winding machine is a complicated mechanical device combining and in 2tegrating such scientific specializations as mechanics ,electronics ,pneumatics ,automation and numerical con 2trol technologies.Based on analyses of the machine ’s structure ,components and implementation methods ,a new tape 2winding machine is designed ,and its parameter control accuracy and matching accuracy are im 2proved.The key technologies of the host machine structure ,the tension control system ,the temperature con 2trol system ,pressure control system and the integration of CNC are discussed in detail.Such key technologies are applied into this winding equipment ,which ,by adopting the qualified NC system ,the advanced mechanical structures and algorithms ,automates the tape 2winding process ,ensures the quality of the wound products and solves the key manufacturing problems in the molding process for such composite structures.K ey w ords :NC tape 2winding machine ;control of physical parameter ;tension control system ;control strategy ;industrial control 数控布带缠绕机是用碳/酚醛、高硅氧/酚醛预浸胶带缠绕固体火箭发动机喷管、耐烧蚀、防热材料零部件、导弹鼻锥、发射筒以及宇航飞行器防热零部件的专用设备,其首要功能是通过特定的机械运动和控制,将已经浸过树脂胶液的布带,按照所要求的线型规律缠绕至芯模表面,其性能水平,对缠绕制品的质量和工作性能起着决定作用[122]。

深部低透煤层水力割缝卸压增透技术研究现状及发展趋势

深部低透煤层水力割缝卸压增透技术研究现状及发展趋势杨慧明【摘要】中国煤矿煤层的渗透率普遍较低,瓦斯抽采难度高、抽采率低、抽采达标工程量大,深部高应力条件下瓦斯抽采难度更大.煤层卸压增透是深部低透气性煤层瓦斯灾害防治与煤层气高效开发的关键,而水射流割缝技术是煤层卸压增透的重要技术之一.围绕水射流割缝技术研究发展,系统总结了水力割缝的卸压增透机理、强化射流方法、割缝工艺、射流割缝装备等4个方面的研究现状,分析了当前水力割缝技术在卸压增透量化机理、割缝工艺方法、增透效果评价、装备性能等方面存在的问题,并对水力割缝技术的切割增透能力、装备研发方向、推广应用前景等发展趋势进行了展望.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2018(049)006【总页数】5页(P147-151)【关键词】深部煤层;透气性;水力割缝;瓦斯抽采;卸压增透;研究现状;发展趋势【作者】杨慧明【作者单位】瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400037;中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400037【正文语种】中文【中图分类】TD712随着煤矿开采深度的增加，煤层地应力和瓦斯压力增大，透气性降低。

煤炭开采面临的瓦斯突出危险显著增高，并且其发生机制及类型也趋于复杂。

同时，随着煤炭生产的机械化、高效集约化发展，开采规模扩大、工作面扰动剧烈，工作面绝对瓦斯涌出量增大，导致窒息、瓦斯爆炸等危害的威胁也趋于严重。

瓦斯灾害已成为制约我国深部高瓦斯、高应力、低透煤层矿井高效节约化开采和安全生产的主要问题。

同时，煤层瓦斯（煤层气）也是一种宝贵的清洁能源，我国埋深2 000 m以浅的瓦斯地质资源量约36.81万亿m3，与陆上常规天然气资源量相当[1]。

从环保角度看，瓦斯的温室效应是CO2的21倍，巨量瓦斯排放将加剧地球气候变化速度。

因此，煤层瓦斯的高效抽采是解决煤矿安全隐患、清洁能源开采、环境保护等一系列问题的关键。

然而，深部煤层透气性普遍较低，常规钻孔抽采方法影响范围小、效率低，导致工作面钻孔工程量大，抽采达标周期较长。

水力机械优化设计理论

高精度的水力模型试验台及转轮流态成像
观测系统
二、水力机械全三维反问题设计方法
准三维/二维设计
叶片无限薄，流线上叶片加厚
全三维反问题设计
叶片形状以满足流动边界条件确定
叶片方程
(Vr
+ V!rbl )
¶f ¶r
+ (Vz
+ V!zbl )
¶f ¶z
=
Vq r r2
+
V!q bl r
-w
u 来流有旋，叶片有限厚
程
智能优化算法处理
优化算法驱动的自动优化技术已成为水力机械优化设计的主流
（1）引水部件优化设计
断面宽度
断面高度
迎水面坡度
支墩尾部
导叶出口：
Ø 流量均匀度
Ø 速度标准差 Ø 压力标准差
断面宽度断面高度迎水面坡度
蜗形部分断面参数化贝塞尔曲线
控制点初始值拟合值
蜗形部分包角
控制点初始值拟合值
VE = (ef1,ef2,ef3 ,!!, efi ,!!)
VP = ( p1, p2, p3 ,!!, pi ,!!) VS = (es1,es2,es3 ,!!,esi ,!!)
1
å æ n
2 ö2
dVE (ef X , efY ) = ç hXj -hYj ÷
åè j=1
ø
æn
1
2 ö2
Min : dVE (efX , efO ) , dVP ( pX
受力频率分析
压力脉动
t=0s
t=3s
t=5s
四、水力机械优化设计技术
参数化造型模块
水
轮

纤维缠绕设备与缠绕工艺控制概述

纤维缠绕设备与缠绕工艺控制概述通联航天工业有限公司贵州省贵阳市550009摘要缠绕是纤维增强树脂基复合材料回转体成型的主要方法之一，被广泛应用于航空航天、新能源、体育器材等领域。

成型设备和工艺控制是产品制备的关键因素。

本文概括了纤维缠绕成型设备的发展方向与优化研究进展，探讨了缠绕设备的主要结构，并阐述了缠绕成型中缠绕张力、缠绕角度控制对提高复合材料性能的影响。

关键词：缠绕成型；工艺控制；成型设备；复合材料引言先进复合材料具有高比强度、高比模量、热膨胀系数低等特点，广泛应用于航空航天、新能源、体育器材等领域[1-3]。

在众多复合材料成型技术之中，采用缠绕成型技术获得的复合材料制品具有成本低、性能稳定、易于后处理等优点。

缠绕成型设备大致可分为纤维缠绕机和布带缠绕机两种。

目前，纤维缠绕机相较于布带缠绕机其应用更为广泛、成本较低[4-5]。

纤维缠绕机的设计理念是根据车床而来，随着材料成型技术及设计理念的进步，纤维缠绕技术快速发展。

特别是工业机器人技术的出现，使更多复杂的缠绕方式得以实现，缠绕成型的制品从简单的筒型结构件进而转向更加复杂的异形结构件[6-7]。

与此同时，缠绕制品应用范围也从航空航天等高尖端领域逐渐拓宽到民用领域，如高压储罐、天然气运输管道、发电机叶片等[8-9]。

虽然缠绕技术发展迅速，但是在缠绕设备的优化设计与缠绕工艺参数调控方面仍然存在一些问题，亟需解决。

1.缠绕原理如图１所示[10]，湿法缠绕通常是指将单个或多个连续纤维丝束充分浸渍一定体积分数的树脂，按照特定绕线规律，在张力牵引下连续缠绕到模具上，待缠绕完成后，在室温或较高的温度下施加一定的压力将制品固化成型。

目前，应用较多的是被称为清洁纤维缠绕的先进结构，其特点是纤维（用于缠绕成型的增强材料有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等）通过一个旋转的滚筒，该滚筒仅部分浸没在浸渍槽中以吸收树脂（以热固性树脂为主），刮刀用于测量滚筒表面的树脂，在滚筒旋转时控制施加在纤维上的树脂量，并减少树脂槽的污染。

五轴联动数控纤维缠绕机及其张力系统的设计

五轴联动数控纤维缠绕机及其张力系统的设计随着材料科学的不断发展和技术的进步，纤维复合材料在航空、汽车、船舶等众多领域得到了广泛应用，然而纤维复合材料的制备过程不仅需要高质量的纤维材料，更需要高精度的制备设备。

而五轴联动数控纤维缠绕机作为一种高精度的纤维制备设备，已经成为了复合材料行业中一种不可或缺的设备。

五轴联动数控纤维缠绕机是一种可以实现纤维在三维空间内自由移动的设备，对于形状复杂的复合材料制备，它可以通过精准的控制来实现高质量的制备。

其中五轴联动技术是保证纤维在三维空间内自由移动的关键技术，而数控技术则是保证纤维缠绕的精度和工艺稳定性的关键技术。

对于五轴联动数控纤维缠绕机的设计，其关键在于张力系统的设计。

张力系统是保证纤维顺滑地缠绕在工件上的关键系统，其稳定性和精度直接影响到整个纤维缠绕过程的质量。

因此，张力系统的设计应该按照以下几个方面来考虑：首先，需要根据工作需求合理选用张力传感器。

不同的纤维材料对张力传感器的要求不同，一些高强度的纤维材料需要使用极高精度的张力传感器。

同时，为了能够准确传感到纤维的张力，张力传感器应该与纤维缠绕头固定在同一直线上。

其次，针对不同的纤维材料和缠绕表面，需要根据张力大小和缠绕速度进行调节。

在缠绕过程中，由于纤维材料和工件表面的不同，张力大小和缠绕速度都需要进行适当的调节。

而且在整个缠绕过程中，张力系统需要及时检测和校正，才能保证纤维缠绕的质量和稳定性。

最后，需要通过完善的控制算法来实现对张力系统的精确控制。

控制算法直接影响到缠绕质量的稳定性和缠绕速度的快慢，因此需要进行深入的研究和开发，才能实现缠绕过程中张力系统的精密控制。

综上所述，五轴联动数控纤维缠绕机的设计离不开对张力系统的精确控制。

只有通过不断的研究和改进，才能实现更加高效和稳定的纤维缠绕过程，为复合材料制备提供更好的技术支持。

对于五轴联动数控纤维缠绕机和其张力系统，相关数据包括但不限于：缠绕速度、张力大小、张力传感器精度等。

水力割缝套管应力与强度分析

王德喜，罗敏。，齐羲，张强。
（１．中国地质大学（京）能源学院，京１０８２北北００３．大庆油田有限责任公司第六采油厂，龙江大庆１３１黑６１４
６３８３大庆石油学院机械科学与工程学院，龙江大庆１３１）．黑
ＦｏＦ＂＋
（）２
注：类缝体各模型形态相同，体尺寸按比例缩小；类缝体各一缝二模型形态相同，高发生变化缝
关键词：力割缝；管；有限元；度水套强文献标识码：Ａ文章编号：００—１９（ｏ７０一ｏ５１０８１２ｏ）２ｏ１—０４
中图分类号：３５９ＴＥ５．
利用水力割缝技术制成的割缝套管可以改善油水井近井地带的渗流条件，提高油井产量及水井注入
维普资讯
大
庆
石
油
学
院
学
报
第３１卷
Ｖｏ．３１１
第２期
Ｎｏ．２
２００７年４月
Ａｐ．２０ｒ０７
ＪＯｕＲＮＡＬＯＦＤＡＱＩＮＧＰＥＴＲＯＬＥＵＭＮＳＴＵＴＥＩＴＩ
水力割缝套管应力与强度分析
摘
要：地层、泥环和套管为研究对象，立水力割缝三维有限元模型，别计算不同缝体形状与高度的一组二以水建分

割缝筛管缝宽优化数值模拟

２０２４年３月第３９卷第２期西安石油大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍａｒ．２０２４Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．２收稿日期：２０２２１１２８基金项目：国家自然科学基金“稠油油藏热采井出砂机理与流固热耦合计算方法研究”（５１５０４０４０）；湖北省技术创新专项“深部地热资源综合开发利用关键技术”（２０１６ＡＣＡ１８１）第一作者：邓福成（１９８４），男，博士，教授，研究方向：井下工具设计、石油工程岩石力学。

Ｅｍａｉｌ：ｄｅｎｆｕｃｈｅｇ１２８＠１６３．ｃｏｍＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３０６４Ｘ．２０２４．０２．０１２中图分类号：ＴＥ３５８文章编号：１６７３０６４Ｘ（２０２４）０２００９４０９文献标识码：Ａ割缝筛管缝宽优化数值模拟邓福成１，桂福林１，龚宁２，张海雄３，高志伟１（１．长江大学机械工程学院，湖北荆州４３４１００；２．中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津３００４５２；３．中石化新星（北京）新能源研究院有限公司，北京１０００１０）摘要：对于割缝筛管缝宽的选择，大多数是基于经验公式，对防砂效果会产生较大的影响。

利用ＣＦＤＤＥＭ耦合方法研究不同因素对割缝筛管防砂性能的影响规律，结合正交试验确定各因素影响筛管性能指标的主次顺序，建立筛管防砂性能的回归方程模型，得到割缝筛管缝宽最优选择方式。

结果表明：流通性能与挡砂性能最主要的影响因素为缝宽尺寸，抗堵塞性能主要受到流体黏度的影响；使用缝宽优化模型得到的最优解在整体防砂性能上优于经验公式的缝宽尺寸。

研究结果可为特定储层条件下油气井防砂性能的预测与防砂介质的精度优化提供参考和借鉴。

关键词：割缝筛管；ＣＦＤＤＥＭ耦合；正交试验；回归分析；缝宽优化ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｌｏｔＷｉｄｔｈｏｆＳｌｏｔｔｅｄＳｃｒｅｅｎＴｕｂｅｓＤＥＮＧＦｕｃｈｅｎｇ１，ＧＵＩＦｕｌｉｎ１，ＧＯＮＧＮｉｎｇ２，ＺＨＡＮＧＨａｉｘｉｏｎｇ３，ＧＡＯＺｈｉｗｅｉ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ，Ｈｕｂｅｉ４３４１００，Ｃｈｉｎａ；２．ＢｏｈａｉＰｅｔｒｏｌｅｕｍＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＴｉａｎｊｉｎＢｒａｎｃｈｏｆＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５２，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｉｎｏｐｅｃＳｔａｒ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）ＮｅｗＥｎｅｒｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｌｉｔｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｗｉｌｌｈａｖｅａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｅｆｆｅｃｔ，ａｎｄｍｏｓｔｏｆｉｔｉｓｂａｓｅｄｏｎｅｍｐｉｒｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｓ．ＴｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅＣＦＤＤＥＭｃｏｕｐｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｅｇｒｅｅｓｏｆｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｏｆｔｈｅｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ａｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅ，ａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｆｔｈｅｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｓａｎｄｂｌｏｃｋｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓｉｓｔｈｅｓｌｏｔｗｉｄｔｈ，ａｎｄｔｈｅａｎｔｉｐｌｕｇｇｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓｉｓｍａｉｎｌｙａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｆｌｕｉｄｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｂｔａｉｎｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｓｕｐｅｒｉｏｒｔｏｔｈｅｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｂｔａｉｎｅｄｂａｓｅｄｏｎｅｍｐｉｒｉｃａｌｆｏｒｍｕｌａｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｏｖｅｒａｌｌｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｏｉｌａｎｄｇａｓｗｅｌｌｓｕｎｄｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｍｅｄｉａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅ；ＣＦＤＤＥＭｃｏｕｐｌｉｎｇ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｔｅｓｔ；ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ；ｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｃｉｔａｔｉｏｎ］邓福成，桂福林，龚宁，等．割缝筛管缝宽优化数值模拟［Ｊ］．西安石油大学学报（自然科学版），２０２４，３９（２）：９４１０２．ＤＥＮＧＦｕｃｈｅｎｇ，ＧＵＩＦｕｌｉｎ，ＧＯＮＧＮｉｎｇ，ｅｔａｌ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｔｕｄｙｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｌｏｔｗｉｄｔｈｏｆｓｌｏｔｔｅｄｓｃｒｅｅｎｔｕｂｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０２４，３９（２）：９４１０２．邓福成等：割缝筛管缝宽优化数值模拟引　言对于中粗砂岩地层的油气田开采，为了避免过量出砂，多采用机械筛管进行防砂，最常使用的是割缝筛管或绕丝筛管。

滚筒式飞剪结构分析与剪刃侧隙调节

滚筒式飞剪结构分析与剪刃侧隙调节张贵春①(新余钢铁集团有限公司，江西新余338001)摘要：分析了西门子—奥钢联为新钢1550冷轧连退机组设计飞剪的3个重要单元，即本体机构、同步齿轮以及剪刃侧隙调节装置，同时介绍了剪切带钢厚度与刀刃侧隙的对应关系。

关键词：滚筒式飞剪；本体机构；同步齿轮；剪刃侧隙调节1 引言在板材生产线上，常用的飞剪有曲柄式飞剪、摆式飞剪、滚筒式(转鼓式)飞剪等。

飞剪技术是一项核心设备技术[1]。

由于飞剪的设计难度大，制造精度高，结构复杂，难以控制，过去一直被西方发达国家所控制。

与其它类型的飞剪相比较，滚筒式飞剪结构简单，剪刃作简单的圆周运动，可以剪切运行速度较高的带钢，动负荷小，设备重量轻，使用可靠而应用最广。

新钢1550冷轧连续退火机组的出口段设置有一台滚筒式飞剪，用于分卷、切废和取样。

2 滚筒式飞剪的结构滚筒式飞剪由传动机构和剪切本体机构组成。

传动机构由电机、减速机、联轴器、制动器等组成，传动至下转鼓，上下剪刃通过转鼓两侧的同步齿轮实现同步剪切。

飞剪本体由上下转鼓、机架、同步齿轮，剪刃侧隙调节装置、同步齿轮稀油循环润滑系统等组成。

2．1 飞剪本体机构飞剪本体机构装配如图1所示。

上下转鼓断面形状为扁圆形，即圆柱体加工掉两个扇形。

上下转鼓支撑采用双列双外圈圆锥滚子轴承(5)，这种轴承能在固定的位置上使用，也能在轴承座孔里做轴向移动，轴承与轴的配合Ø187．325/Ø187+0．355+0．343为过盈配合。

下转鼓两侧的轴承装入机架内，在传动侧轴承端盖压紧轴承两侧的外圈，端盖与机架相连，下转鼓在轴向是固定不能窜动的，并将下转鼓工作时的轴向力传递到机架上。

上转鼓传动侧的轴承装入机架内，机架与轴承外圈的配合Ø270－0．087－0．1/269．875为间隙配合；而操作侧的轴承则装入轴承座(9)内，机架与轴承座(9)的配合Ø340+0．015+0．01/3400为间隙配合，最大间隙达0．025，轴承座(9)的外表面有0．02的镀铬层，以增强耐磨－0．01性能，轴承的内外圈分别通过锁紧螺母、端盖与上转鼓轴和轴承座(9)紧固在一起。

16121下巷水力割缝措施

七、防灭火：打钻地点应配备完好的灭火器、黄土以及可靠的水源，当打钻过程中有发火迹象或孔口出现明火时，应立即停止施工，根据情况进行灭火，火焰熄灭后用黄泥将孔口封堵严实并及时向矿调度室汇报。八、安全避灾： 1、组长配带便携仪，施工期间悬挂于工作面迎头位置。 2、施工队做到人人会使用隔离式自救器。 3、施工队进行全员防突知识培训，了解煤与瓦斯突出的有声预兆和无声预兆，发现异常立即停电撤人。 4、发生煤与瓦斯突出事故时，人员迅速戴上自救器，撤离危险区域，来不及
第三章安全防护措施
1、按照《防突细则》要求结合集团公司防突有关规定，叙述具体的技术要求和管理制度。结合集团公司有关规定，编制常规的安全措施。
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一、监测： 1、按照规定安装瓦斯断电仪和瓦斯传感器，并经常进行检查、调校，保证瓦斯超限时，能切断整个巷道内全部非本质型电气设备。 2、巷道洒水时应避开传感器，以免影响监测值的准确。 3、监测中心密切注意该掘进面的瓦斯情况，发现问题及时报告通风调度、生产调度及矿领导；监控系统出现故障，必须加强人工检测。 4、探头修理工在现场进行探头校对或修理时，必须携带便携仪，瓦斯异常时及时汇报。二、防失爆：机电运输科对该区域供电加强管理，电管组防爆检查员每周检查 2 次以上，施工队防爆检查员每班按防爆细则要求对工作面机电设备进行检查，发现问题及时处理，施工队及业务部门管理人员经常深入现场，严格检查，消除隐患，杜绝失爆。三、压风自救： 1、压风自救系统安设在井下压缩空气管路上。 2、压风自救系统应设置在距掘进工作面 25～40m 的巷道内，放炮地点、撤离与警戒人员所在的位置以及回风巷道有人作业处。长距离的掘进巷道中，应每隔 50m 设置一组压风自救系统。 3、每组压风自救系统一般可供 5～8 人使用，压缩空气供给量，每人不得少于 0.1m3/min。 4、压风自救系统要及时维护，以保证系统的完好性。 5、坚持无风不生产。四、正反向风门： 1、反向风门必须设在掘进工作面的进风侧。 2、必须设置两道牢固可靠的反向风门，风门墙垛必须用砖或混凝土砌筑，嵌