[發明專利]一種鉆井牽引機器人支撐機構測試系統及方法

有效

• 申請號: 202010914430.X
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112033658B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 趙建國;朱梓旭;朱海燕;董潤;代繼樑;嚴宇杰;王寶寶;方世紀
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鉆井牽引機器人支撐機構可靠性測試系統，其特征在于：包括支撐模擬系統(37)、伸縮模擬系統(38)、扭轉模擬系統(39)，數據采集系統(41)、控制執行系統(42)、電腦(40)；所述：壓力泵A(25)與電磁溢流閥A(24)并聯，并與單向閥A(26)串聯，單向閥A(26)與電磁換向閥A(27)的P口連接，電磁換向閥A(27)的T口與油箱連接，電磁換向閥A(27)的A、B口分別與液壓A(3)的A、B腔連接；壓力泵B(29)與電磁溢流閥B(28)并聯，并與單向閥B(30)串聯，單向閥B(30)與電磁換向閥B(31)的P口連接，電磁換向閥B(31)的T口與油箱連接，電磁換向閥B(31)的A、B口分別與液壓B(11)的A、B腔連接；壓力泵C(32)與電磁溢流閥C(33)并聯，并與單向閥C(34)串聯，電磁換向閥C(35)和電磁換向閥D(36)的P口并聯后與單向閥C(34)串聯，電磁換向閥C(35)和電磁換向閥D(36)的T口并聯后與油箱連接，電磁換向閥C(33)、電磁換向閥D(36)的A、B口分別與液壓C(7)、液壓D(22)的A、B腔連接；壓力泵A(25)、壓力泵B(29)、壓力泵C(32)的開關和電磁溢流閥A(24)、電磁溢流閥B(28)、電磁溢流閥C(33)的開度均獨立控制，確保液壓A(3)提供的支撐力Fs、液壓B(11)提供的伸縮力Ft和液壓C(7)、液壓D(22)共同提供的扭矩M不受其他壓力的影響。

2.根據權利要求1所述的一種鉆井牽引機器人支撐機構可靠性測試系統，其特征在于：電磁換向閥A(27)、電磁換向閥B(31)、電磁換向閥C(35)、電磁換向閥D(36)均是中位機能為H型的三位四通電磁換向閥，斷電時電磁換向閥A(27)、電磁換向閥B(31)、電磁換向閥C(35)、電磁換向閥D(36)的P、T、A、B口均連通，P、T、A、B口連通后液壓A(3)、液壓B(11)、液壓C(7)、液壓D(22)的活塞長度均可調整到合適位置，確保支撐機構(19)的正確安裝。

3.根據權利要求1所述的一種鉆井牽引機器人支撐機構可靠性測試系統，其特征在于：液壓C(7)A腔壓力液有效工作面積與液壓D(22)B腔壓力液有效工作面積相同，加載扭矩時確保液壓C(7)、液壓D(22)輸出力的平衡。

4.根據權利要求1～3任一項所述的一種鉆井牽引機器人支撐機構可靠性測試系統的測試方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：將待測支撐機構(19)安裝于滑塊A(20)和滑塊B(18)上，電腦(40)將拉壓傳感器A(2)采集的數據校零；

S2：在電腦(40)中輸入支撐力Fs、牽引力最大值Ftmax、扭矩最大值Mmax、阻力F_f扭矩比例系數k，力臂L，支撐力控制誤差ΔF；

S3：電腦(40)控制電磁換向閥A(27)的P口與A口連通、T口與B口連通，開啟壓力泵A(26)，電腦(40)調節電磁溢流閥A(24)開度并逐漸提高壓力，直到拉壓傳感器A采集的數據≥Fs，存儲拉壓傳感器A采集的支撐力數據，完成支撐力加載；

S4：電腦(40)將位移傳感器A(13)、位移傳感器B(6)、拉壓傳感器B(12)、拉壓傳感器C(9)、拉壓傳感器D(23)采集的數據歸零；

S5：電腦(40)控制電磁換向閥B(31)、電磁換向閥C(35)的P口與A口連通、T口與B口連通，電磁換向閥D(36)的P口與B口連通、T口與A口連通，電腦(40)開啟壓力泵B(29)、壓力泵C(32)，加載牽引力Ft和扭矩M；

S6：電腦(40)通過拉壓傳感器B(12)獲取牽引力Ft數據，通過拉壓傳感器C(9)、拉壓傳感器D(23)獲取扭矩M數據，完成實驗。