第19卷第2期地下空间与工程学报Vol．192023年4月ChineseJournalofUndergroundSpaceandEngineeringApr．2023新型非平面齿破岩规律研究刘畅1，杨迎新1，姚建林2，黄奎林1(1．西南石油大学机电工程学院，成都610500;2．川庆钻探工程有限公司钻采工程研究院，四川广汉618300)摘要:为了提高聚晶金刚石复合片(PDC)切削齿的破岩性能，设计了一种新型非平面齿，建立了该齿的破岩仿真模型，研究了新型非平面齿的脊长、脊倾角、斜角、切削深度和前倾角对其破岩规律的影响，结果表明:新型非平面齿的内切削刃使岩石产生体积破碎，其破岩效率高于屋脊齿;新型非平面齿的破岩比功和切削力随着脊长的增加呈现出先增大后趋近不变的趋势;新型非平面齿的切削力和破岩比功随脊倾角的增大而增大;新型非平面齿的破岩比功和切削力随斜角的增大而减小，考虑到齿刃的寿命，斜角应取10°～20°;新型非平面齿的破岩比功随吃入深度的增大而减小，最优吃入深度应大于其脊长;新型非平面齿的切向力和破岩比功随前倾角的增大呈现先减小后增大的趋势，最优前倾角是15°。关键词:新型非平面齿;破岩比功;破岩效率;吃入深度中图分类号:TE243;TE921文献标识码:A文章编号:1673-0836(2023)02-0428-09ＲesearchonＲockBreakingLawofNewNonPlanarCutterLiuchang1，YangYingxin1，YaoJianlin2，HuangKuilin1(1．SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，P．Ｒ．China;2．ＲesearchInstituteofDrillingandProductionEngineeringTechnology，ChuanqingDrillingEngineeringCo．，Ltd．，Guanghan，Sichuan618300，P．Ｒ．China)Abstract:InordertoimprovetherockbreakingperformanceofPDCcutters，wedesignedanewnonplanarcutterandestablishedtherockbreakingfiniteelementsimulationmodelofthisnewnonplanarcutter．Onthebasisofthis，westudiedtherockbreakingprocessofthenewnonplanarcutterandtheeffectsofridgelength，ridgeinclination，bevelangle，depthofcutandrakeangleontherockbreakingspecificenergyofthenewnonplanarcutter．Theresearchresultsshowthattheconcavecurvedsurfaceinthemiddleofthenewnonplanarcuttermakestherockvolumebroken，anditsrockbreakingefficiencyishigherthanthatoftheridgeteeth;Withtheincreaseofridgelength，therockbreakingspecificenergyandcuttingforceofthenewnonplanarcuttershowatrendofincreasingatfir...
