如何通過設計提高鉆探機械的可靠性

李欽元

（福建省核工業二九五大隊，福建 龍巖 364000）

鉆探機械屬于我國經常使用的工程機械之一，鉆探機械對于我國在地質方面的勘探有著直接性的影響，同時也將影響到我國國民經濟。對于鉆探機械的安全系數來件對其造成影響的因素相對較多，從而造成了鉆探機械在設計階段有著一定程度的風險，以至于使得在進行鉆探工作的階段出現異常狀況的出現導致該工程工作不能正常的進行。因此提出了較為科學的辦法經過對鉆探設計的合理設計從而使得鉆探機械的可靠性得到有效的提高。

1 關于可靠性的概述

所謂的可靠性通常指的是產品在標準的時間還有環境下對以特定量的得任務的完成能力。其中的標準時間通常指的是實際工作中的工作時間或者是行駛里程等，同時其環境通常指的是對工作的外部條件例如：溫度、空間、地理位置。再具體的工作過程中，將會面對各種各樣的外部環境。

2 關于鉆探機械系統的構建

近些年來我國在地質領域得到了大幅度的提高，對于勘測技術也隨之得到不斷地創新以及應用，從而使得鉆探機械快速的發展。現階段我國在鉆探機械以不斷地完成了計算機輔助設計以及制造，從而使得我國的鉆探設備的設計水平得到深化的發展。

3 關于鉆探機械故障原因的分析

所謂的機械故障通常指的就是機械之中的其中的結構或者零部件的規格或者其性能出現異常情況的改變從而造成了機械不能夠正常的運行。經常出現的機械故障通常有：破斷性故障、機械外部形態故障、機械受腐蝕摩擦引起的故障等。從具體的實際工作中進行分析我們能夠了解到故障發生頻率較高的為破斷性故障以及受腐蝕摩擦引起的故障，從而使得機械不能夠正常有效的運行。針對該方面的故障進行分析來講，第一，有設計的視角進行分析，期初進行對建造材料選擇上出現不符合科學標準，進行熱處理還有規格出現誤差，鉆探機械在系統上的設計不符合標準從而使得此類故障的出現。第二，從鉆機機械的制造來講，若是出現制造工藝或者安裝上的不恰當的操作，也會引起機械故障的出現。通常出現的情況有對部分零件進行制造的過程中對零件的表面的光滑程度與標準不相符，在進行工作階段將會使得部分零件的尺寸提前進行縮小的變化，以此造成部分零件無法承擔機械運轉的壓力，同樣的因為零件的光滑程度未能達到足夠的條件，在進行鉆井機械的使用過程中引發大量的熱量產生，因此使得鉆機機械的系統出現整體性的故障。第三，通過鉆井機械的具體使用情況來講，違反規定的操作忽略掉鉆探機械的維護與保養也是引發故障出現的重要因素之一。

4 鉆探機械可靠性的設計方法

從宏觀的角度進行來講可以將機械的可靠性設計歸為定性與定量兩種類型。關于鉆探機械的定性來講，關于鉆探機械的可靠性設計的定性往往關注的是進行故障方面的提前預測探究，通過對使用對鉆探機械專業性的方案從而實現機械產品提升其可靠性的程度。

對于產品的豐富多樣因此對于機械可靠性設計方面其方案也存在一定程度的差異，對于鉆探機械的設計辦法存在著種類相對較多，針對鉆探機械來講因為受到鉆探機械外部環境的嚴重影響能夠使用的可靠性設計手段有：

（1）預防性設計。對于鉆探機械工作的外部環境來講相對較為復雜多樣，因此為了有效的解決此種情況，提高鉆探機械的可靠性。針對屬于串聯系統的機械產品來講，一旦出現某一環節出現異常將會導致整體的系統出現失效的情況出現。

（2）簡化設計。一般情況下，結構方面的簡單化對于其應力方面便更為簡單容易控制。所以在進行鉆探機械的設計來講需要考慮到機械的功能的基礎情況下，從而要求結構方面的簡單化，因此能夠使得鉆探機械有著重要的影響。

（3）余度設計方法。所謂的余度指的是機械設計上多余或重復的結構，對于鉆探機械的余度的實際可以令鉆探機械系統里的部分機構發生故障或者系統中出現失效的情況，從而確保鉆探機械系統能夠保持良好的運行狀態。對于鉆探機械中的結構的設計盡管可以有效的提高整體的機械系統對于工作的可靠性，然而使得鉆探機械的基本可靠性有一定程度的下降的情況出現。

（4）對于環境適應度的設計。對鉆探機械的環境適應程度的設計，再展開鉆探機械的相關設計階段應當考量鉆探機械的使用周期里面遭遇的不停的環境因素的影響，通常情況下較為突出的是對機械產品的裝配還有運輸的階段出現的沖撞情況以及在此過程中對于機械產品進行保存的干燥程度與空氣濕度，在展開對鉆探機械的使用過程中，其外部環境的氣候條件還有地質方面的因素等影響。從鉆探機械的具體情況來講，需要注重考量對機械工作狀態的情況下所遭受的不同的惡劣的外部環境通常變現在土壤中的酸性物質的侵蝕以及外部環境的空間溫度和潮濕程度，通過合理有效的設計從而使得鉆探機械對外部環境的適應程度得到有效的提高。

5 關于鉆探機械可靠性設計的意義

對于鉆探機械的可靠性設計對于鉆探機械的具體使用情況存在著重要的意義所在。首先對于鉆探機械的工作環境來講，相對較為復雜多變，對于鉆探機械的使用情況有著重要的影響，極易造成鉆探機械出現故障從而影響整體的鉆探工作的進行。其次在對鉆探機械進行設計階段成本問題需要著重考慮的一項重要指標，對于其成本的有效控制能夠有效的推動我國在地質勘探方面的發展。

6 結語

對于鉆探機械來講其工作的外部環境通常是較為復雜的，同時該類機械的應力變化也相對較為復雜。所以通過設計有效的提高鉆探機械的可靠性需要對其故障發生的原因進行科學合理的分析，并且對此類故障進行分析的前提下展開對其可靠性的設計。