[發(fā)明專利]一種液壓動(dòng)力鉗疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310398338.2
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103592109A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周井玲;成浩;吳國慶;徐勛倩;朱維南;曹陽;茅靖峰;何云華;高亞杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓動(dòng)力鉗領(lǐng)域，具體為一種液壓動(dòng)力鉗疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

石油的開采作業(yè)中的套管上、卸扣作業(yè)(即套管的接頭擰緊、松開)關(guān)系到下套管的質(zhì)量，并直接影響油、氣井壁的固化質(zhì)量。液壓動(dòng)力鉗是目前廣泛使用的上、卸扣的輔助工具，當(dāng)前上、卸扣大多采用的是扭矩-圈數(shù)的方法，因此液壓動(dòng)力鉗的輸出扭矩關(guān)系到下套管質(zhì)量，其輸出扭矩對于產(chǎn)品質(zhì)量尤為重要。?

然而鉆油井的過程中，液壓動(dòng)力鉗的使用頻率達(dá)到平均一口井需要約500次，若在上、卸扣的過程中液壓動(dòng)力鉗損壞，輸出扭矩達(dá)不到需要的扭矩，則可能會(huì)造成套管落井的事故，造成經(jīng)濟(jì)損失。為避免此類事故的發(fā)生，需要對液壓動(dòng)力鉗的疲勞壽命有所掌握。因此在液壓動(dòng)力鉗出廠前做疲勞壽命試驗(yàn)顯得至關(guān)重要。?

在上扣、卸扣作業(yè)中，液壓動(dòng)力鉗的馬達(dá)需要切換正、反轉(zhuǎn)，且液壓動(dòng)力鉗的輸出扭矩是其重要的參數(shù)，直接關(guān)系到管柱的連接質(zhì)量，經(jīng)過檢索現(xiàn)有關(guān)于動(dòng)力鉗扭矩的專利后發(fā)現(xiàn)，顧曉賢等人公開的專利申請?zhí)??95220170.4)?通過使用壓力傳感器采集動(dòng)力鉗的扭矩信號，并通過存儲(chǔ)器將扭矩記錄保存，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力鉗上扣時(shí)的扭矩監(jiān)測，裝置具有精度高，穩(wěn)定性好，攜帶方便、易于操作的優(yōu)點(diǎn)。徐相軍等人公開的專利公開號(CN102520657A?)公開了一種本發(fā)明公開了一種動(dòng)力鉗扭矩監(jiān)控系統(tǒng)，通過傳感器，系統(tǒng)能夠按照接頭號實(shí)時(shí)采集、顯示、記錄動(dòng)力鉗上扣扭矩-時(shí)間曲線，并提供歷史數(shù)據(jù)查詢，發(fā)明結(jié)構(gòu)合理，監(jiān)控工作性能好，速度快。傅永森公開的專利公開號(CN2450373?)公開了一種經(jīng)過改進(jìn)后的扭矩調(diào)節(jié)閥，該閥由一種能自動(dòng)補(bǔ)充油的動(dòng)力鉗扭矩傳感器相匹配，將閥串接在動(dòng)力鉗手動(dòng)換向閥與液壓馬達(dá)之間，構(gòu)成只調(diào)控上扣扭矩的動(dòng)力鉗扭矩調(diào)控技術(shù)，顯著改善動(dòng)力鉗調(diào)控系統(tǒng)的調(diào)控技術(shù)性能，延長使用壽命，是調(diào)控系統(tǒng)更適用，更可靠。孫文昌公開的專利公開號(CN1900571?)公開了一種動(dòng)力鉗上緊保護(hù)閥，包含進(jìn)油口、單向閥、出油口，當(dāng)油壓達(dá)到設(shè)定值(該設(shè)定值小于松開時(shí)的壓力值)時(shí),部分液壓油頂開單向閥經(jīng)過閥腔和回油道流到出油口,從而起到溢流分壓作用,有效保護(hù)管路的螺絲和螺母不受損壞。劉延增公開的專利公開號(CN2186293?)，公開了一種動(dòng)力鉗上扣扭矩控制器，包括放大器、扭矩選擇和比較器、抗干擾電路、計(jì)算機(jī)、輸出器和電源，帶有單片機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)。提高了上扣質(zhì)量，提高工效，簡化操作。?楊建等公開的專利公開號(CN102305038A)公開了一種油井套管鉗扭矩監(jiān)測自動(dòng)控制系統(tǒng)，根據(jù)輸入工作參數(shù)自動(dòng)顯示井型，提示套管下深位置；設(shè)計(jì)有手動(dòng)、自動(dòng)切換裝置提高系統(tǒng)可靠性并適應(yīng)工人操作習(xí)慣；現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和顯示、數(shù)據(jù)處理、報(bào)表打印于一體、自動(dòng)存儲(chǔ)上扣參數(shù)；在同一坐標(biāo)上同時(shí)顯示扭力、圈數(shù)的時(shí)間變化曲線，使施工工況更加直觀；使旋合扭矩值恰到好處。?

現(xiàn)有關(guān)于液壓動(dòng)力鉗的專利集中于動(dòng)力鉗的上扣扭矩的監(jiān)控，對液壓動(dòng)力鉗在實(shí)際使用過程中的扭矩監(jiān)控固然很重要，但是監(jiān)控并不能消除安全隱患，所以更重要的是對液壓動(dòng)力鉗在出廠前確保其安全壽命。綜合以上所有文獻(xiàn)，未有針對液壓動(dòng)力鉗疲勞壽命方面的相關(guān)專利。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種液壓動(dòng)力鉗疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，具體由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。?

一種液壓動(dòng)力鉗疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，與液壓動(dòng)力鉗連接，所述液壓動(dòng)力鉗包括鉗體以及液壓馬達(dá)，其特征在于包括兩個(gè)拉力傳感器、換向閥、換向閥驅(qū)動(dòng)單元、油泵以及計(jì)算機(jī)，所述兩個(gè)拉力傳感器分別連接機(jī)架以及鉗體的兩側(cè)，所述油泵通過油路以及換向閥與液壓馬達(dá)連接，所述換向閥驅(qū)動(dòng)單元與換向閥連接，所述拉力傳感器將試驗(yàn)過程中鉗體產(chǎn)生的扭力傳送到所述計(jì)算機(jī)。?

所述的液壓動(dòng)力鉗疲勞試系統(tǒng)進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述換向閥包括閥體以及滑動(dòng)設(shè)置在閥體的內(nèi)的換向桿，所述換向閥驅(qū)動(dòng)單元包括曲柄、連桿、擺桿、傳動(dòng)桿、撬桿以及拉桿，所述曲柄、擺桿的一端各自與機(jī)架鉸接后另一端分別與連桿的兩端鉸接；所述撬桿中部與機(jī)架上一支承點(diǎn)鉸接，其兩端分別與傳動(dòng)桿和拉桿的端部鉸接，所述傳動(dòng)桿另一端與位于連桿中部一驅(qū)動(dòng)點(diǎn)鉸接，所述拉桿的另一端與換向桿鉸接；所述曲柄繞其與機(jī)架的鉸接點(diǎn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連桿隨之運(yùn)動(dòng)，從而傳動(dòng)桿在連桿的驅(qū)動(dòng)下通過撬桿以及拉桿帶動(dòng)換向桿在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，使得換向桿在閥體滑動(dòng)至換向閥正向連通時(shí)保持一定時(shí)間的靜止后，換向桿在閥體內(nèi)滑動(dòng)至換向閥反向連通時(shí)仍能保持一定時(shí)間的靜止，然后，換向桿在拉桿的驅(qū)動(dòng)下能繼續(xù)在閥體內(nèi)滑動(dòng)至換向閥正向連通。?