CN201087710Y - 模拟取芯试验装置 - Google Patents

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CN201087710Y CNU2007201737190U CN200720173719U CN201087710Y CN 201087710 Y CN201087710 Y CN 201087710Y CN U2007201737190 U CNU2007201737190 U CN U2007201737190U CN 200720173719 U CN200720173719 U CN 200720173719U CN 201087710 Y CN201087710 Y CN 201087710Y
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田志宾
欧阳剑
雷云
李伟
宗世伟
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Abstract

本实用新型公开了一种模拟取芯试验装置，包括：固定支架、传动支架、液压缸、伺服电机、岩石夹具和固定钻头的输出轴；在所述固定支架上还设置有用于检测钻头钻取岩心的速度的位移传感器，所述液压缸输出端和传动支架之间还设置有用于检测施加给钻头的垂直方向压力的拉压传感器，所述伺服电机的输出端和输出轴之间还设置有用于检测钻头转速的扭矩传感器。本实用新型模拟取芯试验装置可以检测垂直方向对钻头所施加的力、钻头的旋转速度、需要的扭矩等参数与取芯的效率之间的关系这些参数之间的定量关系，从而达到优化***参数的目的，提高了井壁取芯的作业效率与可靠性；另外本实用新型还可以用来测试钻头的质量。

Description

模拟取芯试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于钻井取芯作业中的模拟取芯试验装置。
背景技术
目前，取芯仪器所用试验装置是用一个架子固定石块，用仪器直接钻取石块，利用钻取岩心的效率对液压马达、液压缸等器件的性能进行定性判断，对液压马达的转速、扭矩、液压缸所施加的推力之间的关系进行定性的判断。因此，在优化设计、调试仪器时，就缺乏比较理想的参数以供参考。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够检测各参数的定量关系的模拟取芯试验装置。
本实用新型的一种模拟取芯试验装置包括：固定支架、传动支架、液压缸、伺服电机、岩石夹具和固定钻头的输出轴，液压缸固定在固定支架上，液压缸通过传动支架将垂直压力传递给输出轴，伺服电机设置在传动支架上，伺服电机的输出端与输出轴相连，并通过该输出轴将扭转力传给钻头，岩石夹具设置在所述输出轴下面的固定支架上；在所述固定支架上还设置有用于检测钻头钻取岩心的速度的位移传感器，所述液压缸输出端和传动支架之间还设置有用于检测施加给钻头的垂直方向压力的拉压传感器，所述伺服电机的输出端和输出轴之间还设置有用于检测钻头转速的扭矩传感器。
优选地，所述传动支架上设置有导轨和导向板，所述输出轴通过导向板可滑动地安装在该导轨上，所述输出轴通过一推力轴承可转动地安装在所述导向板上。
优选地，所述伺服电机的输出端和所述扭矩传感器的输入端之间通过第一联轴器相连。
优选地，所述扭矩传感器与所述输出轴之间通过第二联轴器相连。
本实用新型模拟取芯试验装置可以检测垂直方向对钻头所施加的力、钻头的旋转速度、需要的扭矩等参数与取芯的效率之间的关系这些参数之间的定量关系，从而达到优化***参数的目的，提高了井壁取芯的作业效率与可靠性；另外本实用新型还可以用来测试钻头的质量。
附图说明
图1为本实用新型立体示意图；
图2为图1主视图；
图3为图2左视图；
图4为导向板、推力轴承的安装结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，本实用新型包括：固定支架9、传动支架10、液压缸1、伺服电机3、岩石夹具14和固定钻头的输出轴7，液压缸1固定在固定支架9上，液压缸1通过传动支架10将垂直压力传递给输出轴7。伺服电机3设置在传动支架10上，伺服电机3可以精确地调节钻头的转速，并通过该输出轴7将扭转力传给钻头。传动支架10上设置有导轨11和导向板12，输出轴7通过导向板12可滑动地安装在该导轨11上，如图4所示，输出轴7通过一推力轴承15可转动地安装在导向板12上，这样能够保证导向板12及与之相连的传动支架10在竖直方向运动，防止发生偏转。岩石夹具14设置在输出轴7下面的固定支架9上，岩石夹具14用于固定岩石，以防止在钻取岩石时岩石移动。
在固定支架9上还设置有用于检测钻头钻取岩心的速度的位移传感器8，如图1所示，位移传感器8的位移检测杆与固定板10固连在一起，液压缸1输出端和传动支架10之间还设置有用于检测施加给钻头的垂直方向压力的拉压传感器2，伺服电机3的输出端和输出轴7之间还设置有用于检测钻头转速的扭矩传感器5。
为了安装方便，在伺服电机3的输出端和扭矩传感器5的输入端之间还设置有第一联轴器4。在扭矩传感器5与输出轴7之间设置有第二联轴器6，第二联轴器6连接扭矩传感器与输出轴7，第二联轴器6上端与扭矩传感器5的输出端固定在一起，不能轴向串动；第二联轴器6的下端与输出轴7之间可以轴向串动，如图4所示，当钻头受力竖直方向的力时，压紧轴承，同时输出轴7向上有微小的移动，使向上的力通过推力轴承15传给导向板12，避免第二联轴器6承受轴向力。另外，还可以小距离地进行调整，可以避免与第二联轴器6相连的扭矩传感器5承受轴向力。
本实用新型使用时，先把钻头固定在输出轴7上，把需要钻取的岩石装夹在岩石夹具14上；然后启动伺服电机3，设定伺服电机3的速度；其次启动液压缸1产生垂直的压力，在液压缸1的作用下，通过拉压传感器2，把压力传递给传动支架10，传动支架10带动伺服电机3、扭矩传感器5、导向板12一起向下运动，导向板12通过推力轴承15把压力传递给钻头，使钻头产生一个垂直向下的压力。钻头在液压缸1的压力下，向下运动，同时在伺服电机3的带动下，旋转钻取岩心。
在钻取岩石过程中，可以利用运动控制板处理拉压传感器器2、位移传感器8、扭矩传感器5的信号进行检测，并利用上位机进行处理，得到钻取岩心时的速度、压力、钻头旋转速度、需要的扭矩等参数。
通过改变输入液压缸1液压油的压力，从而可以改变施加给钻头竖直方向的压力；改变伺服电机3的转速，可以改变钻头的旋转速度；通过位移传感器8，可以检测钻取岩心的速度，通过扭矩传感器5、拉压力传感器2可以检测施加给钻头的扭矩、压力。利用这些参数可以精确的了解钻取岩心的速度与竖直方向的压力、钻头的转速之间的关系，建立钻取岩心的速度与垂直方向的压力、转速、扭矩之间的关系曲线。根据这些数据，就可以对整个钻取岩心的***进行优化设计了。

Claims (4)

1.一种模拟取芯试验装置，其特征在于，包括：固定支架、传动支架、液压缸、伺服电机、岩石夹具和固定钻头的输出轴，液压缸固定在固定支架上，液压缸通过传动支架将垂直压力传递给输出轴，伺服电机设置在传动支架上，伺服电机的输出端与输出轴相连，并通过该输出轴将扭转力传给钻头，岩石夹具设置在所述输出轴下面的固定支架上；在所述固定支架上还设置有用于检测钻头钻取岩心的速度的位移传感器，所述液压缸输出端和传动支架之间还设置有用于检测施加给钻头的垂直方向压力的拉压传感器，所述伺服电机的输出端和输出轴之间还设置有用于检测钻头转速的扭矩传感器。
2.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述传动支架上设置有导轨和导向板，所述输出轴通过导向板可滑动地安装在该导轨上，所述输出轴通过一推力轴承可转动地安装在所述导向板上。
3.如权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述伺服电机的输出端和所述扭矩传感器的输入端之间通过第一联轴器相连。
4.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述扭矩传感器与所述输出轴之间通过第二联轴器相连。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102022114A (zh) * 2010-09-27 2011-04-20 大庆油田有限责任公司 物理模拟用填砂管模型自动压实装置
CN101498200B (zh) * 2009-02-20 2011-12-07 中国海洋石油总公司 一种用于取芯仪器的组合运动机构
CN101761317B (zh) * 2010-01-19 2012-05-30 中国地质大学（武汉） 岩样取芯夹具
CN104062141A (zh) * 2014-07-03 2014-09-24 哈尔滨工业大学 月壤钻探取心机构性能测试***
CN104123879A (zh) * 2014-07-22 2014-10-29 南京理工大学 钻削模拟实验装置
CN105067231A (zh) * 2015-07-10 2015-11-18 中国石油大学(北京) 多功能石油钻头单齿切削试验装置及方法
CN105649562A (zh) * 2016-03-15 2016-06-08 重庆科技学院 一种自动取心机
CN106988736A (zh) * 2017-04-20 2017-07-28 中国矿业大学(北京) 一种岩石地层压力模拟检测装置及模拟检测方法
CN112123851A (zh) * 2020-09-01 2020-12-25 西门子（中国）有限公司 伺服电缸压力机的压力调试方法
CN113758693A (zh) * 2021-08-13 2021-12-07 中国海洋石油集团有限公司 一种旋转井壁取心仪关键部件测试用实验装置
CN114458202A (zh) * 2022-01-26 2022-05-10 四川大学 一种用于深部原位保真取芯率定平台的岩芯舱卡箍
CN117759221A (zh) * 2024-02-21 2024-03-26 中海油田服务股份有限公司 井下旋转井壁取心控制方法及***

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101498200B (zh) * 2009-02-20 2011-12-07 中国海洋石油总公司 一种用于取芯仪器的组合运动机构
CN101761317B (zh) * 2010-01-19 2012-05-30 中国地质大学（武汉） 岩样取芯夹具
CN102022114A (zh) * 2010-09-27 2011-04-20 大庆油田有限责任公司 物理模拟用填砂管模型自动压实装置
CN104062141A (zh) * 2014-07-03 2014-09-24 哈尔滨工业大学 月壤钻探取心机构性能测试***
CN104123879A (zh) * 2014-07-22 2014-10-29 南京理工大学 钻削模拟实验装置
CN104123879B (zh) * 2014-07-22 2016-08-24 南京理工大学 钻削模拟实验装置
CN105067231B (zh) * 2015-07-10 2018-06-29 中国石油大学(北京) 多功能石油钻头单齿切削试验装置及方法
CN105067231A (zh) * 2015-07-10 2015-11-18 中国石油大学(北京) 多功能石油钻头单齿切削试验装置及方法
CN105649562A (zh) * 2016-03-15 2016-06-08 重庆科技学院 一种自动取心机
CN106988736A (zh) * 2017-04-20 2017-07-28 中国矿业大学(北京) 一种岩石地层压力模拟检测装置及模拟检测方法
CN112123851A (zh) * 2020-09-01 2020-12-25 西门子（中国）有限公司 伺服电缸压力机的压力调试方法
CN113758693A (zh) * 2021-08-13 2021-12-07 中国海洋石油集团有限公司 一种旋转井壁取心仪关键部件测试用实验装置
CN113758693B (zh) * 2021-08-13 2024-07-19 中国海洋石油集团有限公司 一种旋转井壁取心仪关键部件测试用实验装置
CN114458202A (zh) * 2022-01-26 2022-05-10 四川大学 一种用于深部原位保真取芯率定平台的岩芯舱卡箍
CN117759221A (zh) * 2024-02-21 2024-03-26 中海油田服务股份有限公司 井下旋转井壁取心控制方法及***
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