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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明公开了一种随钻检测矿用开放式牙轮钻头轴承损坏状态的方法。矿用牙轮钻头一般采用滚动轴承，轴承寿命是决定钻头整体寿命的主要指标，轴承系统失效后钻头进齿困难，钻机轴压升高，转速改变，长此以往钻机故障率增加，导致作业时间作业成本增加，故而在随钻过程中实时判定钻头轴承系统失效状态，评估轴承系统寿命，具有较大的工程意义以及经济价值。本方法在钻机换位时段通过测量牙轮旋转启动标准摩擦力矩以及牙轮径向最大偏移量，并结合钻头的进齿速度最后引入温度修正指数在短时间内即可综合判断钻头轴承系统情况，进而对轴承寿命进行监测评估，当轴承系统评估值达到上限值后应当更换钻头，从而保护钻机提升作业效率。

主权项：1.一种随钻检测矿用开放式牙轮钻头轴承损坏状态的方法，其特征在于，所述方法通过牙轮旋转启动标准摩擦力矩M、牙轮径向最大偏移量S以及钻头进齿系数C三个参数结合温度修正指数Γ进行综合判断：首先对一支全新钻头在牙轮最大外径上测量牙轮旋转启动标准摩擦力矩M0，当牙轮钻头上钻机正式开始作业后，记录钻取第一个孔的时长T0，当钻完第N个孔后需要检测轴承时记录钻头钻取第N个孔的钻孔时长T；钻完第N个孔后记录此时环境温度t，然后测量钻头在静置状态下的牙轮旋转启动标准摩擦力矩M，测量时需将牙轮至少转动1圈后再进行测量；接下来在牙轮最大外径上施加垂直于牙爪轴的力测量牙轮最大径向偏移量S，最后根据记录和测量的数据进行综合判断，所述牙轮旋转启动标准摩擦力矩M表示在牙轮最大外径处施加切向力使得牙轮由静止开始转动的力的大小，所述牙轮径向最大偏移量S表示钻头在静置状态下对牙轮表面最大外径处施加垂直于牙爪轴方向的径向力时牙轮在径向上的最大可偏移量，所述进齿系数C是基于钻头钻进速度的一个修正系数，全新钻头轴承系统初始进齿系数为1，以新钻头钻取第一个孔眼的时长T0为基准，钻头钻取第N个孔的钻孔时长T与全新钻头钻取第一个孔的时长T0的比值即为进齿系数C，所述温度修正指数Γ是基于钻机作业环境温度t的一个修正指数，当作业环境温度t低于0℃时即需要引入温度修正指数Γ，作业环境温度t每降低10℃对应不同的温度修正指数Γ；所述综合判断，具体的是通过所述牙轮旋转启动标准摩擦力矩M、牙轮径向最大偏移量S以及钻头进齿系数C和温度修正指数Γ综合计算出钻头轴承系统寿命数值NV来对钻头轴承损坏状态进行判断，所述钻头轴承系统寿命数值NV反映了钻头轴承失效状态。

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百度查询： 西南石油大学 一种随钻检测矿用开放式牙轮钻头轴承损坏状态的方法