CN107060736A - 测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构以及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，该机构包括连接座、回转支承、支撑座、阻尼油缸、和拉压力传感器；连接座的上部与钻杆固接，连接座的底部与回转支承内圈固接，回转支承外圈与支撑座的上部固接，支撑座的底部与阻尼油缸的缸杆固接，阻尼油缸的缸筒与油缸底座固接，拉压力传感器上端和油缸底座连接，拉压力传感器下端和基座连接，基座和地基连接固定；在支撑座上还设置有防止支撑座发生旋转的阻止装置。此机构能够测试旋转中钻杆提升力和加压力，测试过程中阻尼油缸能够正常伸缩，但阻尼油缸和拉压力传感器不发生转动。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，属于工程机械产品性能测试领域。
背景技术
在钻机产品性能测试项目中，需要对旋转中的钻杆的提升力和加压力进行测试，通过阻尼油缸连接拉压力传感器可以实现测试钻杆提升力和加压力的目的，但是阻尼油缸的缸杆不能与缸筒发生相对转动，这样会加速阻尼油缸内油封的磨损，所有必须有机构保证测试 过程中阻尼油缸缸杆不发生转动。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，可以测试旋转中钻杆提升力和加压力。
本发明按以下技术方案实现：
一种测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，该机构包括连接座、回转支承、支撑座、阻尼油缸和拉压力传感器；所述连接座的上部与钻杆固接，连接座的底部与回转支承内圈固接，回转支承外圈与支撑座的上部固接，所述支撑座的底部与阻尼油缸的缸杆固接，阻尼油缸的缸筒与油缸底座固接，所述拉压力传感器上端和油缸底座连接，拉压力传感器下端和基座连接，所述基座和地基连接固定；在支撑座上还设置有防止支撑座发生旋转的阻止装置。
优选的是，所述连接座由两相对应的耳板Ⅰ和一圆板Ⅰ焊接而成或者三者一体成型；所述钻杆插入到两耳板Ⅰ之间，在两耳板Ⅰ之间通过插入第一销轴，使得连接座与钻杆固接；在圆板Ⅰ的轴向面径向外缘处沿周向均匀设置多个螺钉孔， 通过螺钉的紧固使得连接座与回转支承内圈固接。
优选的是，所述支撑座由一凹型板Ⅰ和一圆板Ⅱ焊接而成或者两者一体成型；所述缸杆插入到凹型板Ⅰ内，在凹型板Ⅰ上通过插入第二销轴使得支撑座与缸杆固接；在圆板Ⅱ的轴向面径向外缘处沿周向均匀设置多个螺栓孔，通过多个螺栓的紧固使得支撑座与回转支承外圈固接。
优选的是，所述油缸底座为一凹型板Ⅱ，所述缸筒插入到凹型板Ⅱ内，在凹型板Ⅱ上通过插入第三销轴使得油缸底座与缸筒固接。
优选的是，所述阻止装置包括多个支撑座支腿和多个滑轨；多个滑轨固定在圆筒的内壁上，其该圆筒通过锚杆固定在圆筒形混凝土墙壁中；多个支撑座支腿固接在支撑座上；每一个支撑座支腿对应一个滑轨，通过支腿和滑轨配合，保证支撑座能够上下滑动但不发生旋转。
优选的是，所述支腿的自由端设有一个U型嵌槽，所述滑轨卡入在U型嵌槽中。
优选的是，所述滑轨为一个槽钢，所述支腿的自由端卡入在槽钢中。
优选的是，所述阻止装置包括两个支撑座支腿和两个滑轨；两个支撑座支腿对称的固接在支撑座上，两个滑轨相对应的固定在圆筒的内壁上，每一个支撑座支腿对应一个滑轨。
一种测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构的测试方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，将基座与地基连接固定；
步骤二，将拉压力传感器和基座连接；
步骤三，将油缸底座和拉压力传感器连接；
步骤四，将缸筒通过第三销轴和油缸底座连接；
步骤五，将支撑座通过第二销轴和缸杆连接，并保证支撑座支腿和滑轨滑动配合；
步骤六，将连接座通过螺钉和回转支承内圈相连；
步骤七、将回转支承外圈通过螺栓和支撑座连接；
步骤八、将钻杆通过第一销轴和连接座连接；
步骤九、开动钻机，钻杆做旋转运动，提升或向下加压，通过拉压力传感器测试提升力或加压力；
步骤十、测试完成后，将钻杆停止旋转，拆下第一销轴，将钻杆移开，其他连接可不拆下，下次试验时即可省略步骤一至步骤七。
优选的是，在步骤五中，当支腿的自由端为一个U型嵌槽，将滑轨卡入在U型嵌槽中；或者，当滑轨为一个槽钢，将支腿的自由端卡入在槽钢中。
本发明有益效果：
与现有技术相比，本发明通过阻尼油缸连接拉压力传感器可以实现测试钻杆拉压力和加压力的目的，又通过回转支承和支撑座保证了测试过程中阻尼油缸的缸杆不与缸筒发生相对转动，减少阻尼油缸内油封的磨损。整套装置结构简单，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、钻杆，2、连接座，3、第一销轴，4、回转支承，4-1、内圈，4-2、外圈，5、支撑座，5-1、支撑座支腿，6、滑轨，7、阻尼油缸，7-1、缸杆，7-2、缸筒，8、油缸底座，9、拉压力传感器，10、螺钉，11、螺栓，12、第二销轴，13、第三销轴，14、基座，15、圆筒。
具体实施方式
以下结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，该机构包括连接座2、回转支承4、支撑座5、阻尼油缸7和拉压力传感器9；连接座2的上部与钻杆1固接，连接座2的底部与回转支承内圈4-1固接，回转支承外圈4-2与支撑座5的上部固接，两个滑轨6相对的固定在圆筒15的内壁上，其该圆筒15通过锚杆固定在圆筒形混凝土墙壁中；两个支撑座支腿5-1相对称的固接在支撑座5上；每一个支撑座支腿5-1对应一个滑轨6，通过支腿5-1和滑轨6配合，保证支撑座5能够上下滑动但不发生旋转；支撑座5的底部与阻尼油缸7的缸杆7-1固接，阻尼油缸7的缸筒7-2与油缸底座8固接，拉压力传感器9上端和油缸底座8连接，拉压力传感器9下端和基座14连接，基座14和地基连接固定。
旋转中的钻杆1通过连接座2、回转支承4、支撑座5、阻尼油缸7、油缸底座8等部件将提升力或加压力传递给拉压力传感器9，实现测试旋转中钻杆提升力和加压力的目的。
连接座2由两相对应的耳板Ⅰ和一圆板Ⅰ焊接而成或者三者一体成型；钻杆1插入到两耳板Ⅰ之间，在两耳板Ⅰ之间通过插入第一销轴3，使得连接座2与钻杆1固接；在圆板Ⅰ的轴向面径向外缘处沿周向均匀设置多个螺钉孔， 通过螺钉10的紧固使得连接座2与内圈4-1固接。连接座2随同钻杆1上下移动及旋转。
支撑座5由一凹型板Ⅰ和圆板Ⅱ焊接而成或者两者一体成型；缸杆7-1插入到凹型板Ⅰ内，在凹型板Ⅰ上通过插入第二销轴12使得支撑座5与缸杆7-1固接；在圆板Ⅱ的轴向面径向外缘处沿周向均匀设置多个螺栓孔，通过多个螺栓11的紧固使得支撑座5与外圈4-2固接。
油缸底座8为一凹型板Ⅱ，缸筒7-2插入到凹型板Ⅱ内，在凹型板Ⅱ上通过插入第三销轴13使得油缸底座8与缸筒7-2固接。
支腿5-1的自由端设有一个U型嵌槽，滑轨6卡入在U型嵌槽中。或者，滑轨6为一个槽钢，支腿5-1的自由端卡入在槽钢中。
操作时，按照下述步骤进行：
步骤一，将基座14与地基连接固定；
步骤二，将拉压力传感器9和基座14连接；
步骤三，将油缸底座8和拉压力传感器9连接；
步骤四，将缸筒7-2通过第三销轴13和油缸底座8连接；
步骤五，将支撑座5通过第二销轴12和缸杆7-1连接，并保证支撑座支腿5-1和滑轨6滑动配合；当支腿5-1的自由端为一个U型嵌槽，将滑轨6卡入在U型嵌槽中；或者，当滑轨6为一个槽钢，将支腿5-1的自由端卡入在槽钢中；
步骤六，将连接座2通过螺钉10和回转支承内圈4-1相连；
步骤七、将回转支承外圈4-2通过螺栓11和支撑座5连接；
步骤八、将钻杆1通过第一销轴3和连接座2连接；
步骤九、开动钻机，钻杆1做旋转运动，提升或向下加压，通过拉压力传感器9测试提升力或加压力；
步骤十、测试完成后，将钻杆1停止旋转，拆下第一销轴3，将钻杆1移开，其他连接可不拆下，下次试验时即可省略步骤一至步骤七。
由上述结构及说明可见，本发明通过阻尼油缸7连接拉压力传感器9可以实现测试钻杆拉压力和加压力的目的，又通过回转支承4和支撑座5保证了测试过程中阻尼油缸7的缸杆7-1与缸筒7-2不发生相对转动，减少阻尼油缸7内油封的磨损。整套装置结构简单，安全可靠。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，其特征在于：该机构包括连接座（2）、回转支承（4）、支撑座（5）、阻尼油缸（7）和拉压力传感器（9）；
所述连接座（2）的上部与钻杆（1）固接，连接座（2）的底部与回转支承内圈（4-1）固接，回转支承外圈（4-2）与支撑座（5）的上部固接，所述支撑座（5）的底部与阻尼油缸（7）的缸杆（7-1）固接，阻尼油缸（7）的缸筒（7-2）与油缸底座（8）固接，所述拉压力传感器（9）上端和油缸底座（8）连接，拉压力传感器（9）下端和基座（14）连接，所述基座（14）和地基连接固定；
在支撑座（5）上还设置有防止支撑座（5）发生旋转的阻止装置。
2.根据权利要求1所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，其特征在于：所述连接座（2）由两相对应的耳板Ⅰ和一圆板Ⅰ焊接而成或者三者一体成型；
所述钻杆（1）插入到两耳板Ⅰ之间，在两耳板Ⅰ之间通过插入第一销轴（3），使得连接座（2）与钻杆（1）固接；
在圆板Ⅰ的轴向面径向外缘处沿周向均匀设置多个螺钉孔， 通过螺钉（10）的紧固使得连接座（2）与回转支承内圈（4-1）固接。
3.根据权利要求1所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，其特征在于：所述支撑座（5）由一凹型板Ⅰ和一圆板Ⅱ焊接而成或者两者一体成型；
所述缸杆（7-1）插入到凹型板Ⅰ内，在凹型板Ⅰ上通过插入第二销轴（12）使得支撑座（5）与缸杆（7-1）固接；
在圆板Ⅱ的轴向面径向外缘处沿周向均匀设置多个螺栓孔，通过多个螺栓（11）的紧固使得支撑座（5）与回转支承外圈（4-2）固接。
4.根据权利要求1所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，其特征在于：所述油缸底座（8）为一凹型板Ⅱ，所述缸筒（7-2）插入到凹型板Ⅱ内，在凹型板Ⅱ上通过插入第三销轴（13）使得油缸底座（8）与缸筒（7-2）固接。
5.根据权利要求1所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，其特征在于：所述阻止装置包括多个支撑座支腿（5-1）和多个滑轨（6）；
多个滑轨（6）固定在圆筒（15）的内壁上，其该圆筒（15）通过锚杆固定在圆筒形混凝土墙壁中；多个支撑座支腿（5-1）固接在支撑座（5）上；
每一个支撑座支腿（5-1）对应一个滑轨（6），通过支腿（5-1）和滑轨（6）配合，保证支撑座（5）能够上下滑动但不发生旋转。
6.根据权利要求5所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，其特征在于：所述支腿（5-1）的自由端设有一个U型嵌槽，所述滑轨（6）卡入在U型嵌槽中。
7.根据权利要求5所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，其特征在于：所述滑轨（6）为一个槽钢，所述支腿（5-1）的自由端卡入在槽钢中。
8.根据权利要求5所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构，其特征在于：所述阻止装置包括两个支撑座支腿（5-1）和两个滑轨（6）；
两个支撑座支腿（5-1）对称的固接在支撑座（5）上，两个滑轨（6）相对应的固定在圆筒（15）的内壁上，每一个支撑座支腿（5-1）对应一个滑轨（6）。
9.根据权利要求1至8任一项所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的机构的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，将基座（14）与地基连接固定；
步骤二，将拉压力传感器（9）和基座（14）连接；
步骤三，将油缸底座（8）和拉压力传感器（9）连接；
步骤四，将缸筒（7-2）通过第三销轴（13）和油缸底座（8）连接；
步骤五，将支撑座（5）通过第二销轴（12）和缸杆（7-1）连接，并保证支撑座支腿（5-1）和滑轨（6）滑动配合；
步骤六，将连接座（2）通过螺钉（10）和回转支承内圈（4-1）相连；
步骤七、将回转支承外圈（4-2）通过螺栓（11）和支撑座（5）连接；
步骤八、将钻杆（1）通过第一销轴（3）和连接座（2）连接；
步骤九、开动钻机，钻杆（1）做旋转运动，提升或向下加压，通过拉压力传感器（9）测试提升力或加压力；
步骤十、测试完成后，将钻杆（1）停止旋转，拆下第一销轴（3），将钻杆（1）移开，其他连接可不拆下，下次试验时即可省略步骤一至步骤七。
10.根据权利要求9所述的测试旋转中钻杆提升力和加压力的测试方法，其特征在于：在步骤五中，当支腿（5-1）的自由端为一个U型嵌槽，将滑轨（6）卡入在U型嵌槽中；或者，当滑轨（6）为一个槽钢，将支腿（5-1）的自由端卡入在槽钢中。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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