[發明專利]一種鉆井鉆具軸承試驗機

有效

• 申請號: 201610212640.8
• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105890900B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 黃聚錢;郭長建
• 申請（專利權）人: 人本集團有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司33211
• 代理人: 王阿寶

技術領域

本發明涉及機械試驗設備，確切的說是鉆井所用的鉆具上軸承進行試驗的試驗設備。

背景技術

鉆井機上軸承在工作中采用帶有固相顆粒的鉆井液潤滑，即泥漿潤滑。在工作過程中，由于井底不平等原因通常還會造成井下鉆具振動。軸承是保證鉆具正常工作的重要部件。為使得鉆具中軸承更好適應井下作業，軸承廠家需要對其進行相應優化設計以及對軸承進行檢測。現有對軸承的檢測和分析，采用實際工況模擬的方式達到模擬軸承實際使用狀態，從而獲得軸承在實際工況下的各種參數和使用壽命。

目前，對于鉆井鉆具上軸承，由于其工況特殊性，對于鉆井鉆具上軸承的性能和壽命檢測領域尚屬空白。

發明內容

本發明發明目的：為克服現有技術存在的缺陷，本發明提供一種鉆井鉆具軸承試驗機，能夠對鉆具軸承的使用工況的模擬，達到鉆具軸承實際工況下檢測，方便對鉆具軸承的研究和改進，具有檢測結果準確可靠，結構簡單，操作方便的優點。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種鉆井鉆具軸承試驗機，包括機架，以及安裝在機架上的試驗工裝、對試驗軸承施加載荷的加載裝置、驅動試驗軸承轉動的驅動裝置，其特征在于：所述的試驗工裝包括軸承箱以及供試驗軸承安裝的芯軸，所述軸承箱內沿軸向間隔設有兩塊擋泥端板，兩塊擋泥端板與軸承箱壁圍成密封腔，芯軸穿設于密封腔內，密封腔內具有供試驗軸承安裝的軸承安裝位，密封腔經軸承安裝位分隔成經試驗軸承連通的泥漿注入腔以及泥漿流出腔，所述軸承箱上設有通向泥漿注入腔的泥漿壓注孔，以及連通泥漿流出腔的泥漿出口，芯軸一端伸出密封腔并與驅動裝置動力連接，芯軸與供其穿出的擋泥端板之間動密封配合。

通過采用上述技術方案，試驗軸承安裝在芯軸上并置于密封腔內，密封腔經軸承安裝位（即試驗軸承）分隔成泥漿注入腔以及泥漿流出腔，泥漿流經軸承箱的密封腔，泥漿通過試驗軸承，從而更好的模擬鉆具上軸承實際使用工況。

優選的，所述芯軸相對于與驅動裝置動力連接一端的另一端止于密封腔內，與芯軸位于密封腔內一端位置對應的擋泥端板為軸向實心的加載端擋泥端板，所述加載裝置的輸出端與加載端擋泥端板頂壓配合，所述軸承安裝位上設有用于軸向夾緊試驗軸承外圈的外圈襯套，外圈襯套定位配合在軸承箱內，加載端擋泥端板和與其位置對應的外圈襯套抵接，外圈襯套與另一擋泥端板間隔布置。

通過采用上述技術方案，芯軸與驅動裝置連接的一端穿出密封腔，芯軸另一端為止于密封腔內，這樣其中一塊擋泥端板為軸向實心，能夠更好的對密封腔進行密封，降低泥漿泄露量，而且結構更為簡單；加載裝置對加載端擋泥端板頂壓，加載端擋泥端板再抵接外圈襯套，外圈襯套固定試驗軸承的外圈，從而達到對試驗軸承進行加載，加載配合部位避開芯軸和試驗軸承旋轉部分，結構簡單緊湊以及加載更為穩定可靠，從而更好的模擬試驗軸承工況，而且在實現對試驗軸承加載的同時，外圈襯套將試驗軸承的外圈夾持固定而組合成一個整體，而試驗軸承通常為分體式結構，該設計便于試驗軸承從軸承箱內裝入和拆出。

優選的，與所述加載端擋泥端板對應的軸承箱的端蓋上設有位于低位的泥漿溢出導孔，軸承箱內設有位于加載端擋泥端板與軸承箱配合處朝密封腔外界一端的環形泥漿匯集缺口，環形泥漿匯集缺口與泥漿溢出導孔對應配合。

通過采用上述技術方案，泥漿在有壓力的情況下，且在設備長時間運轉時，加載端擋泥板與軸承箱配合處存在泥漿泄露，泄露的泥漿在環形泥漿匯集缺口進行匯集，并經位于低位的泥漿溢出導孔的導出，避免泥漿四處溢流，有效避免泥漿進入加載裝置內。

優選的，所述外圈襯套的外圓周面與軸承箱內壁之間具有環形間隙，環形間隙軸向一端封閉，環形間隙軸向另一端貫通至泥漿流出腔。

通過采用上述技術方案，環形間隙能夠對泥漿流出腔的空間進行補充，即成為泥漿流出腔的一部分，能夠使得密封腔的空間更為緊湊。

優選的，對應所述泥漿注入腔的擋泥端板上設有泥漿導入孔道，泥漿導入孔道包括擋泥端板外周面上沿徑向設置的徑向孔道段以及沿軸向設置的軸向孔道段，軸向孔道段一端口通向泥漿注入腔，軸向孔道段另一端口與徑向孔道段連通，徑向孔道段與泥漿壓注孔對應配合。

通過采用上述技術方案，在擋泥端板上開設泥漿導入孔道用于連接泥漿壓注孔和泥漿注入腔，便于泥漿壓注孔通向泥漿注入腔，結構更為緊湊。

優選的，所述軸向孔道段為一端止于擋泥端板內、另一端穿出擋泥端板軸向內端面的環形凹槽狀結構，徑向孔道段為沿徑向延伸的盲孔。