[發明專利]鉆井工具試驗臺恒力加載裝置

在審

• 申請號: 201310400520.7
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104422597A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 李壽勇;陳東時;何鋌
• 申請（專利權）人: 深圳市弗賽特檢測設備有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及鉆井工具模擬性能試驗裝置，具體涉及一種在存在軸向振動的條件下，能為試件加載恒定軸向力的鉆井工具試驗臺恒力加載裝置。

【背景技術】

油氣鉆井作業中，尤其是水平井鉆井作業，廣泛采用各類震擊器。由于震擊器類工具的使用量大，在國內逐步發展這類工具的設計和生產。在國內，此類的鉆井工具尚沒有完備的試驗室進行測試和評估。因為技術起點不同，國內的這些井下鉆井工具使用壽命差別很大。為了綜合評價這些工具的使用性能和壽命，需要建造能夠模擬井下使用環境下的試驗系統測試其性能參數。為模擬工具的實際使用工況，需要對工具軸向加載數十噸載荷，在試驗室環境下不便布置質量載荷，且當被試驗工具水平布置時更是無法采用重力加載。由于震擊器工作時有較大振幅的軸向震動，直接采用液壓加載會產生巨大的載荷波動。

【發明內容】

本發明的目的在于有效克服上述技術的不足，提供一種在存在軸向振動的條件下，能為試件加載恒定軸向力的鉆井工具試驗臺恒力加載裝置。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種鉆井工具試驗臺恒力加載裝置，它包括：

一用于為試件提供加載力的液壓缸及與液壓缸連接的液壓回路，所述液壓缸的活塞將液壓缸腔體隔離為有桿腔和無桿腔；

一用于對所述加載力進行控制和調節的增壓缸及與增壓缸連接的氣液回路，所述增壓缸包括一氣壓腔及一油壓腔，所述油壓腔與所述液壓缸的無桿腔連通。

進一步的，所述液壓缸與所述增壓缸為一體式結構。

進一步的，所述液壓回路包括依次連接的油箱、液壓馬達、流量閥和/或壓力閥及換向閥，所述換向閥與所述液壓缸的無桿腔及有桿腔連接。

進一步的，所述氣液回路包括依次連接的氣源、氣動馬達、減壓閥及調壓閥，所述調壓閥與所述增壓缸的氣壓腔連接。

本發明的有益效果在于：本發明采用液壓缸施加固定推力，在保持推力的前提下，由增壓缸進行加載力量的控制和調節，利用氣體可壓縮原理，吸收試件的振動，并保持對試件所加載力在一較小的范圍內變化，以實現在小的振動范圍內保持氣體壓力的恒定，從而實現了在存在軸向振動的條件下，恒定加載軸向力的技術要求，其結構簡單，安全可靠，所需氣壓、液壓均不高。

【附圖說明】

圖1為本發明實施例一的結構示意圖；

圖2為本發明實施例二的結構示意圖；

圖中：液壓缸1；有桿腔101；無桿腔102；液壓缸活塞103；氣缸桿104；增壓缸2；氣壓腔201；油壓腔202；增壓缸大活塞203；增壓缸小活塞204；增壓缸氣缸桿205；油箱3；液壓馬達4；順序閥5；減壓閥6(8)；換向閥7；調壓閥9；連接管10.

【具體實施方式】

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。

實施例一

參照圖1所示，本實施例提供了一種鉆井工具試驗臺恒力加載裝置，它包括一液壓缸1、一增壓缸2、一與液壓缸1連接的液壓回路及一與增壓缸2連接的氣液回路，其中，液壓缸1用于為試件提供加載力，其液壓缸1的氣缸桿104前端用以與試件連接，該液壓缸1采用標準液壓缸，液壓缸活塞103將液壓缸腔體隔離為有桿腔101和無桿腔102；增壓缸2用于對所述加載力進行控制和調節，該增壓缸2采用標準比例增壓缸，包括增壓缸大活塞203、增壓缸小活塞204、氣壓腔201及油壓腔202，增壓缸大活塞203與增壓缸小活塞204之間連接有增壓缸氣缸桿205，增壓缸大活塞203設置于氣壓腔201內，增壓缸小活塞204設置于油壓腔202內，所述油壓腔202與所述液壓缸1的無桿腔102連通。

本實施例中的液壓缸1與所述增壓缸2為一體式結構，即液壓缸1的無桿腔102與增壓缸2的油壓腔202直接相通，液壓缸1與增壓缸2形成整體。油壓腔202的直徑小于無桿腔102及氣壓腔201的直徑。所述液壓回路包括油箱3、液壓馬達4、減壓閥6、順序閥5及換向閥7，所述有桿腔101與無桿腔102分別具有一接口，所述換向閥7的供油口與減壓閥6連接，回油口與油箱3連接，其中一輸出口與所述液壓缸1的無桿腔102上的接口連接，另一輸出口與所述液壓缸1的有桿腔101上的接口連接。所述氣液回路包括依次連接的氣源、氣動馬達、減壓閥8及調壓閥9，所述調壓閥9與所述增壓缸2的氣壓腔201連接。

可以理解的是，本發明中液壓缸1的液壓回路及增壓缸2的氣液回路可根據需要具體配置，本領域技術人員可根據常規技術手段選擇性配置，在此不作詳述。