[發明專利]一種旋轉導向工具水平或傾斜狀態下功能及性能測試裝置

有效

• 申請號: 201710943732.8
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107843417B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 杜建生;底青云;王自力;陳文軒
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種旋轉導向工具水平或傾斜狀態下功能及性能測試裝置，其特征在于，包括旋轉導向工具測試臺架(1)，所述旋轉導向工具測試臺架(1)用于為所述旋轉導向工具(6)提供水平狀態及傾斜狀態，以實現在地面模擬水平鉆井狀態或定向鉆井狀態；并且，在所述旋轉導向工具測試臺架(1)上設置旋轉導向工具功能及性能測試單元，以實現在水平鉆井狀態或定向鉆井狀態下對所述旋轉導向工具(6)的功能和性能進行測試，

所述旋轉導向工具測試臺架(1)包括上橫梁(13)、固定支撐立柱(12)、可拆卸支撐立柱、下橫梁(20)、橫向穩定支撐腳(15)；

所述旋轉導向工具功能及性能測試單元包括推靠器推靠力測量及力信號反饋測試總成(2)和旋轉導向工具非旋轉套低速轉速驅動控制總成(3)；

所述推靠器推靠力測量及力信號反饋測試總成(2)，定位設置于所述旋轉導向工具的非旋轉套(24)上，能夠實現旋轉導向工具推靠器推靠力的測量，推靠器力的測試信號通過滑環總成反饋給信號采集硬件接口箱(7)，所述信號采集硬件接口箱(7)與上位機觸控顯示電腦(8)連接，以實現力的測試信號的反饋實時顯示，

所述旋轉導向工具非旋轉套低速轉速驅動控制總成(3)包括伺服電機(27)、蝸輪蝸桿減速機(51)、小齒型帶輪(48)、底座板(56)、橫撐(52)；所述伺服電機(27)、所述蝸輪蝸桿減速機(51)和所述小齒型帶輪(48)通過位于所述蝸輪蝸桿減速機(51)下部的連接孔定位于所述底座板(56)上，所述底座板(56)通過螺栓與所述橫撐(52)連接，所述橫撐(52)定位設置于所述上橫梁(13)的滑槽中，

所述上橫梁通過所述固定支撐立柱(12)和所述可拆卸支撐立柱與所述下橫梁(20)連接，所述橫向穩定支撐腳(15)通過銷軸與連接于所述下橫梁(20)的掛耳鉸接。

2.根據權利要求1所述一種旋轉導向工具水平或傾斜狀態下功能及性能測試裝置，其特征在于，

所述旋轉導向工具非旋轉套低速轉速驅動控制總成(3)，用于驅動旋轉導向工具非旋轉外套(24)做慢速轉速，以實現旋轉導向工具力矢量隨跟隨旋轉導向工具非旋轉外套(24)轉動條件下跟隨特性測試。

3.根據權利要求2所述一種旋轉導向工具水平或傾斜狀態下功能及性能測試裝置，其特征在于，所述推靠器推靠力測量及力信號反饋測試總成(2)包括旋轉導向工具推靠器(42)、萬向承力地腳(41)、調節螺柱(40)、推力傳感器(40.1)、接頭(44)、頂梁(38)；所述旋轉導向工具推靠器(42)在工作中始終與所述萬向承力地腳(41)相接觸，所述萬向承力地腳(41)通過螺紋與所述調節螺柱(40)連接，所述調節螺柱(40)通過螺紋與所述推力傳感器(40.1)連接，所述推力傳感器(40.1)的上端與所述接頭(44)連接，所述接頭(44)與所述頂梁(38)連接，所述頂梁(38)兩側地腳(38.1)放置在承拉蓋板下凹槽以及承拉座(43)的外凹槽中；所述承拉蓋板與所述承拉座(43)連接；推靠器(42)的推靠力通過所述萬向承力地腳(41)、調節螺柱(40)、接頭(44)、頂梁(38)、承拉蓋板、承拉座(43)形成作用力和反作用力平衡，實現推靠器推靠力測量，

其中，所述承拉座(43)與旋轉導向工具非旋轉套(24)本體成間隙配合，所述承拉座(43)能夠沿所述旋轉導向工具非旋轉套(24)的軸向滑動調節，通過所述承拉座(43)的螺紋通孔以及螺栓旋緊頂住旋轉導向工具非旋轉套(24)外表面實現所述承拉座(43)的安裝定位；并且在所述承拉座(43)兩側均設置剖分式限制環(39)，以實現承拉座(43)的軸向任意定位。

4.根據權利要求1所述一種旋轉導向工具水平或傾斜狀態下功能及性能測試裝置，其特征在于，該鉸接能夠自由移動一定的角度，在所述掛耳(19)上設置可拆卸限位銷(17)；

所述固定支撐立柱(12)設置在所述旋轉導向工具測試臺架(1)的一端，在所述固定支撐立柱(12)上設置鉸接結構(16)，所述鉸接結構(16)包括設置于所述固定支撐立柱(12)上端的鉸接母件(21)以及設置于所述上橫梁(13)上的鉸接公件(23)。