[發明專利]渦輪鉆探工藝實驗裝置

有效

• 申請號: 201310629298.8
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103630348A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 王瑜;劉寶林;黃明新;張蔚;高明帥;周琴;王立廣;張丹
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

1.渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，包括支撐臺架、旋轉加載裝置、渦輪鉆具和泥漿循環系統，所述泥漿循環系統包括巖石箱、泥漿池和泥漿泵，所述巖石箱設置在所述渦輪鉆具的下方，在所述渦輪鉆具上設置有扶正機構，所述泥漿泵的輸入管道與所述泥漿池連通，所述巖石箱下側具有出水口，所述出水口與所述泥漿池連通，所述泥漿泵的輸出管道與所述渦輪鉆具連通，所述旋轉加載裝置的動力輸出端與所述渦輪鉆具連接。

2.根據權利要求1所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述巖石箱內為立方體形，在所述巖石箱內底部設有多個橢圓形孔，還包括巖石固定桿，所述巖石固定桿一端具有橢圓形頭，所述橢圓形頭插入所述巖石箱內底部設置的所述橢圓形孔旋轉后與所述橢圓形孔卡接；另一端為一與其螺紋連接的連接頭，在所述連接頭上開有通孔，在正對的兩根所述巖石固定桿連接頭上的通孔中插入一根壓桿。

3.根據權利要求2所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，旋轉加載裝置包括液壓馬達、扭矩傳感器、減速器、液壓缸活塞安裝座、軸承安裝座、軸承、主軸、兩個液壓缸，所述液壓馬達安裝在所述減速器的輸入端，所述扭矩傳感器安裝在所述減速器和所述液壓馬達之間，所述減速器的輸出端下部連接所述主軸，所述軸承通過軸承安裝座設置在所述主軸上，所述軸承安裝座設置在所述液壓缸活塞安裝座上，兩個所述液壓缸的缸體設置在所述支撐臺架的下方，所述主軸連接渦輪鉆具，伸出所述減速器輸出端上方的所述主軸浮動設置。

4.根據權利要求3所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述旋轉加載裝置還包括液壓控制系統，所述液壓控制系統包括

液壓源；

用以控制液壓缸進給方向的液壓缸換向閥，所述液壓缸換向閥為三位四通換向閥，進油閥口與所述液壓源連通；

用以控制液壓馬達旋轉方向及旋轉速度的液壓馬達換向閥，所述液壓馬達換向閥為三位四通換向閥，進油閥口與所述液壓源連通；

用以控制液壓缸進給力的溢流減壓閥，包括輸入端、輸出端和泄油口，所述輸入端與所述液壓缸換向閥的一個輸出端連通，所述泄油口與所述液壓源連通；

用以防止液壓缸突然掉下以及保持液壓系統平穩的液壓平衡閥，包括兩個輸入口和兩個輸出口，其中一個輸入口和所述液壓換向閥的另一個輸出端連通，另一個輸入口和所述溢流減壓閥的輸出端連通，兩個輸出端分別和所述液壓馬達連通。

5.根據權利要求4所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述泥漿循環系統還包括

蓮蓬頭，設置在所述泥漿池內，用以在泥漿池內汲取泥漿或清水的過程中過濾雜質；

吸水管，兩端分別與泥漿泵的輸入端和蓮蓬頭連接；

水龍頭，導通渦輪鉆具和泥漿泵，向渦輪鉆具內注入泥漿或清水；

壓水管，兩端分別與泥漿泵的輸出端和水龍頭連接；

壓力變送器，設置在壓水管上，用以顯示壓力變化并將水壓信息轉換為電信號；

流量計，設置在吸水管上，用以監控泥漿泵的流量信息；

回水管，所述回水管上設置有安全閥，所述回水管連通壓水管和泥漿池，所述安全閥防止壓水管堵塞時發生事故，當所述壓水管內壓力超過安全閥開啟壓力時，安全閥自動打開，泥漿或清水在壓力作用下涌出安全閥的溢流孔，通過回水管流回水池。

泄壓管，所述泄壓管上設置有回水閥，所述泄壓管連通壓水管和回水管，所述回水閥用作停止泥漿泵時排出泵口具有壓力的泥漿或清水用；或用來檢查開啟泥漿泵后是否吸上沖洗液。

溢流管，所述溢流管上設置有溢流閥，所述溢流管連通所述壓水管和泥漿池，所述溢流閥用以調節泥漿泵的流量。

6.根據權利要求3-5任一所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述支撐臺架包括工字鋼、多個橫加強筋、多個斜加強筋、支撐架底板、基座和多個固定支架，多個所述橫加強筋水平間隔焊接在所述工字鋼的凹槽內，所述斜加強筋以橫加強筋為對稱線傾斜焊接在所述橫加強筋兩側，多個所述固定支架間隔設置在在所述工字鋼的后部，所述支撐板底板焊接在所述工字鋼底部，在所述支撐底板上開有半圓孔，兩個所述液壓缸設置在所述支撐架底板上，所述基座設置在所述支撐架底板的下部。

7.根據權利要求6所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述基座具有一中空腔，所述中空腔由方鋼焊接而成，在所述基座的側面焊接有加強筋。