CN101936868A - 一种新型便携式稠化仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型便携式稠化仪，包括：框架、高压釜、浆杯、超高压油滤器和磁力驱动器，框架上设置有控制面板，框架的上部具有台板，超过压油滤器可拆卸安装在该台板上，高压釜安装在框架内，浆杯通过磁力驱动器可旋转安装在高压釜内，搅拌桨叶悬挂在浆杯内；磁力驱动器通过设置在高压釜外部的驱动电机驱动，所述驱动电机上还设置有拉力传感器。本发明取消传统的电位计测量稠度模式，利用拉力传感器来测量驱动电机给磁力驱动器的扭矩，即搅拌桨叶对浆杯内的水泥浆切割扭矩，从而测出水泥浆的稠度值，大大提高了测量系统的稳定性及测量精度。

Description

一种新型便携式稠化仪

技术领域

本发明涉及一种用于水泥稠度测量的稠化装置。

背景技术

用于水泥固井作业的油井水泥，对其稠化时间等物理力学性能指标要求非常严格。在油井水泥国标中，也明确规定要采用增压稠化仪来测定水泥的稠化时间。

现有国内外的稠化仪水泥浆稠度测量方法大多参照美国千德乐公司稠化仪的测量方法，也就是在稠化仪的釜内设置电位计，通过电位计来进行测量。这种方法存在如下问题：

1、测量精度不够。电位计的滑动接触臂的接触压力、电阻片表面的光洁度以及轴承的质量情况都直接影响测量精度，而釜内的高温高压及高污染锈蚀等恶劣环境又使得调好的电位计技术指标很快就下降了。粗大误差产生是不可避免的，有时直接显示的就是错误值。

2、电位计的易损件多，需要经常修理及校正，而修理换件困难。

这些不足使得传统电位计测量方法成为提高稠化仪技术指标的细颈。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量精度高的新型便携式稠化仪。

本发明的一种新型便携式稠化仪包括：框架、高压釜、浆杯、超高压油滤器和磁力驱动器，框架上设置有控制面板，框架的上部具有台板，超过压油滤器可拆卸安装在该台板上，高压釜安装在框架内，浆杯通过磁力驱动器可旋转安装在高压釜内，搅拌桨叶悬挂在浆杯内；磁力驱动器通过设置在高压釜外部的驱动电机驱动，所述驱动电机上还设置有拉力传感器。

优选地，所述磁力驱动器进一步包括安装在高压釜底部的驱动器壳体和套装在该壳体内磁驱芯轴，所述磁驱芯轴一端固定在所述浆杯的底部，另一端设置有被动内磁铁。

优选地，所述驱动电机进一步包括：电机壳体、第一轴承、转子和主动外磁铁，该电机壳体内安装有定子，第一轴承安装在所述电机壳体上，转子通过所述第一轴承可转动安装在所述电机壳体上，所述转子为空芯结构，主动外磁铁安装在所述转子的内壁上；所述电机壳体通过第二轴承可旋转悬挂固定在所述驱动器壳体上，当所述定子驱动所述转子转动时，所述转子带动所述主动外磁铁旋转，以驱动所述磁力驱动器的磁驱芯轴旋转，通过所述拉力传感器测量所述驱动电机的扭矩，从而测出水泥浆的稠度值。

优选地，所述超高压油滤器包括：滤管，滤管的一端设置有进油口，在滤管的侧壁上设置有与进油口相导通的出油口；在该滤管内安装有可从该滤管的另一端插入或拔出的滤芯，该滤芯进一步包括：

芯轴；

油滤体，安装在芯轴的靠近所述进油口的一端；

导流体，安装在所述芯轴上，用于将经过过滤后的油引导至所述出油口；

旋帽，可转动套装在所述芯轴的远离所述进油口的一端，该旋帽可旋入或旋出地套设在所述滤管的远离所述进油口的一端。

优选地，在所述芯轴上还设置有用于密封的密封圈，该密封圈位于所述导流体的远离所述进油口的一侧。

优选地，所述密封圈包括U形聚四氟乙烯密封圈和O型橡胶密封圈。

优选地，所述滤管通过紧固件可拆卸安装在所述台板上。

本发明具有如下优点：

1、取消传统的电位计测量稠度模式，利用拉力传感器来测量驱动电机给磁力驱动器的扭矩，即搅拌桨叶对浆杯内的水泥浆切割扭矩，从而测出水泥浆的稠度值，大大提高了测量系统的稳定性及测量精度；

2、新式结构易损件少，维护简单，并简化了稠化仪的操作；

3、不需要经常校正；

4、提高了稠化仪整体性能指标；

5、超高压油滤器通过将出油口设置在滤管的侧壁上，而将滤管的一端作为可插拔滤芯的插口以及可安装到稠化仪上的端口，从而实现了不用每次都要将连接在滤管的进油口或是出油口的高压管线拆卸下来再拔出滤芯进行清洗，只需要通过旋转旋帽就可以将套装在芯轴上的油滤体一起拔出，大大方便了滤芯的安装和拆卸，也大大方便了后续对滤芯的油滤体的清洗。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为高压釜、驱动电机和磁力驱动器装配的结构剖面示意图；

图3为驱动电机与磁力驱动器装配结构放大示意图；

图4为超高压油滤器的安装结构示意图。

具体实施方式

如图1～3所示，本发明包括：框架20、高压釜8、浆杯17、超高压油滤器23和磁力驱动器6，框架20上设置有控制面板24，框架20的上部具有台板22，超过压油滤器23可拆卸安装在台板22上，高压釜8安装在框架20内，浆杯17通过磁力驱动器6可旋转安装在高压釜8内，搅拌桨叶10悬挂在浆杯17内固定搅拌桨叶10的轴穿出浆杯17并固定在高压釜8的釜盖9上。磁力驱动器6通过设置在高压釜8外部的驱动电机14驱动，驱动电机14上还设置有拉力传感器16，用来平衡和检测驱动电机14在旋转驱动磁力驱动器6时的扭矩。

如图2所示，磁力驱动器6进一步包括安装在高压釜8底部的驱动器壳体12和套装在驱动器壳体12内磁驱芯轴13，磁驱芯轴13一端通过驱动盘11固定在浆杯17的底部，另一端则设置有被动内磁铁7，被动内磁铁7与设置在驱动电机14上的主动外磁铁(下述)相适配。

如图2、3所示，驱动电机14进一步包括：电机壳体1、第一轴承4、转子3和主动外磁铁5，电机壳体1内安装有定子2，第一轴承4安装在电机壳体1上，转子3通过第一轴承4可转动安装在电机壳体1上，转子3为空芯结构，主动外磁铁5安装在转子3的内壁上。

电机壳体1通过第二轴承15可旋转悬挂固定在驱动器壳体12上，当定子2驱动转子3转动时，转子3带动主动外磁铁5旋转，再通过磁力使安装有被动内磁铁7的磁驱芯轴13旋转。

这样，浆杯17旋转，装在浆杯17内的水泥浆被搅拌桨叶10切割，根据作用力与反作用的关系，就可以通过拉力传感器16测量驱动电机6的扭矩，从而测出水泥浆的稠度值。

采用本发明的测量装置取消了传统的电位计测量稠度模式，大大简化了整个测量的结构，不仅便于维护，而且简化了操作。

另外，由于是通过驱动电机直接驱动磁力驱动器旋转，并通过拉力传感器来测量扭矩，因此使得测量精度大大提高。

此外，由于测量单元是设置在高压釜的外部，因此不会受到釜内高温高压的影响，从而大大提高了测量的稳定性。

并且，本发明通过将主动外磁铁5直接安装在转子3上，这样，就取消了以往的转子3的动力输出轴，同时将具有与主动外磁铁5相适配的被动内磁铁7的磁力驱动器6同轴套装在主动外磁铁5内，不仅使得整个驱动的安装空间占用控制到最小，而且无需附加长度，大大缩小了整个稠化仪的体积，可以将稠化仪做成便携式结构。此外，由于是通过转子3直接控制主动外磁铁5旋转，进而由主动外磁铁5控制磁力驱动器6旋转，从而将机械损耗降低到了最小，几乎可以达到零损耗。

如图4所示，超高压油滤器23包括：滤管31，滤管31的一端设置有进油口32，在滤管31的侧壁上设置有与进油口32相导通的出油口33，在该滤管31内安装有可从该滤管31的另一端(即远离进油口32的一端)插入或拔出的滤芯34，滤芯34是用来过滤从进油口33进入的油，并将过滤后的油从出油口33导出。

如图4所示，滤芯34具体的结构包括芯轴35、油滤体38、导流体36和旋帽40。芯轴35插在滤管31内，油滤体38安装在芯轴35的靠近进油口32的一端；导流体36安装在芯轴35上，用于将经过过滤后的油引导至出油口33；旋帽40可转动套装在芯轴35的远离进油口32的一端，该旋帽40可旋入或旋出地套设在滤管31的远离进油口32的一端。这样，通过旋转旋帽40，就可以将芯轴35旋入滤管31或是从滤管31中旋出。此外，由于旋帽40和芯轴35之间是可转动的连接方式，因此，在旋转旋帽40时，芯轴35不会旋转，而是直线移动，从而确保了安装在芯轴35上的密封圈(下述)能够更好地旋入到滤管31内，而不会出现因为旋转而被损坏等情况的出现，保证了密封的安全性。

此外，在芯轴35上还设置有用于密封的密封圈37，该密封圈37位于导流体36的远离进油口32的一侧。在本发明中，密封圈37包括U形聚四氟乙烯密封圈和O型橡胶密封圈，从而一起构成自压密封式的超高压密封圈，确保了密封的效果。

另外，滤管31通过紧固件39可拆卸安装在稠化仪的台板22上。在本发明中，紧固件39可以采用与滤管31的端部相适配的螺母。这样，只需要在台板22上进行拆卸和安装滤芯34，大大方便了滤芯34的油滤体38的清洗。此外，由于采用上述的滤芯34的拆装结构，不需要每次清洗滤芯时都要拆卸高压管线，从而大大节省了清洗时间，减轻了清洗时的劳动强度。

使用时，通过紧固件39将滤管31安装在台板22上，再通过进油口32和出油口33和相应的高压管线相连接，并通过旋帽40将滤芯34旋入到滤管31中，就能够很方便地进行油过滤。而在需要清洗滤芯34的油滤体38时，只需要通过旋转旋帽40就可以很容易地将滤芯34旋出，大大方便了油滤体38的清洗工作。

Claims (7)

1.一种新型便携式稠化仪，其特征在于，包括：框架、高压釜、浆杯、超高压油滤器和磁力驱动器，框架上设置有控制面板，框架的上部具有台板，超过压油滤器可拆卸安装在该台板上，高压釜安装在框架内，浆杯通过磁力驱动器可旋转安装在高压釜内，搅拌桨叶悬挂在浆杯内；磁力驱动器通过设置在高压釜外部的驱动电机驱动，所述驱动电机上还设置有拉力传感器。

2.如权利要求1所述的稠化仪，其特征在于，所述磁力驱动器进一步包括安装在高压釜底部的驱动器壳体和套装在该壳体内磁驱芯轴，所述磁驱芯轴一端固定在所述浆杯的底部，另一端设置有被动内磁铁。

3.如权利要求2所述的稠化仪，其特征在于，所述驱动电机进一步包括：电机壳体、第一轴承、转子和主动外磁铁，该电机壳体内安装有定子，第一轴承安装在所述电机壳体上，转子通过所述第一轴承可转动安装在所述电机壳体上，所述转子为空芯结构，主动外磁铁安装在所述转子的内壁上；所述电机壳体通过第二轴承可旋转悬挂固定在所述驱动器壳体上，当所述定子驱动所述转子转动时，所述转子带动所述主动外磁铁旋转，以驱动所述磁力驱动器的磁驱芯轴旋转，通过所述拉力传感器测量所述驱动电机的扭矩，从而测出水泥浆的稠度值。

4.如权利要求1所述的稠化仪，其特征在于，所述超高压油滤器包括：滤管，滤管的一端设置有进油口，在滤管的侧壁上设置有与进油口相导通的出油口；在该滤管内安装有可从该滤管的另一端插入或拔出的滤芯，该滤芯进一步包括：

芯轴；

油滤体，安装在芯轴的靠近所述进油口的一端；

导流体，安装在所述芯轴上，用于将经过过滤后的油引导至所述出油口；

旋帽，可转动套装在所述芯轴的远离所述进油口的一端，该旋帽可旋入或旋出地套设在所述滤管的远离所述进油口的一端。

5.如权利要求4所述的稠化仪，其特征在于，在所述芯轴上还设置有用于密封的密封圈，该密封圈位于所述导流体的远离所述进油口的一侧。

6.如权利要求5所述的稠化仪，其特征在于，所述密封圈包括U形聚四氟乙烯密封圈和O型橡胶密封圈。

7.如权利要求6所述的稠化仪，其特征在于，所述滤管通过紧固件可拆卸安装在所述台板上。

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