CN111122158B - 指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，包括：驱动装置(1)、扭矩测量装置(2)、钻铤固定装置(3)和加压装置(4)，钻铤(5)固定安装在所述钻铤固定装置(3)上，所述驱动装置(1)通过第一万向联轴器(6)与所述扭矩测量装置(2)连接，所述扭矩测量装置(2)通过第二万向联轴器(7)与所述钻铤(5)上的导向轴(51)连接，所述钻铤(5)上的传压接头(52)与所述加压装置(4)连接。本发明能够对聚焦轴承进行测试，从而获知聚焦轴承的实际工作时间，从而保证指向式旋转导向工具能够达到使用需求的工作时间。

Description

指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置

技术领域

本发明涉及一种轴承测试装置，具体涉及一种指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置。

背景技术

旋转导向钻井工具是一种尖端的自动化钻井技术，该工具是复杂超深定向井和大位移水平井使用的必备设备。

目前旋转导向工具大致分为推靠式和指向式两种，推靠式旋转导向工具由于较为实现，目前应用的较多，但是推靠式旋转导向工具改变钻进方向的原理是通过钻铤上的推靠活塞对井壁施加推力，通过调节导向力矢量来改变钻头的钻进方向。推靠式导向的缺点在于该种导向工具利用非旋转套上的液压巴掌伸向井壁形成推靠力，这种原理易受井眼扩径、软地层等影响造斜能力。

指向式旋转导向工具则可完美解决上述问题，但是指向式旋转导向工具在实现时技术难度远大于推靠式旋转导向工具。因此，世界各国对指向式旋转导向工具的研究较少。指向式旋转导向工具改变钻进方向主要依靠钻铤内的偏心轴承和聚焦轴承两个部件，其中聚焦轴承为核心部件，其使用寿命直接关系到旋转导向工具的工作时间，一旦聚焦轴承损坏则旋转导向工具无法继续工作。因此研发出工作稳定、使用寿命长的聚焦轴承是指向式旋转导向工具技术突破的关键。但是现有技术中没有可以模拟井下高受力环境的设备以对聚焦轴承进行测试，如果将聚焦轴承直接放在钻具上进行测试，需要耗费巨额资金。所以急需研发一款能够准确测量出聚焦轴承使用寿命的设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，以解决现有技术中的不足，它能够对聚焦轴承进行测试，从而获知聚焦轴承的实际工作时间，从而保证指向式旋转导向工具能够达到使用需求的工作时间。

本发明提供了一种指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，包括：驱动装置、扭矩测量装置、钻铤固定装置和加压装置，钻铤固定安装在所述钻铤固定装置上，所述驱动装置通过第一万向联轴器与所述扭矩测量装置连接，所述扭矩测量装置通过第二万向联轴器与所述钻铤上的导向轴连接，所述钻铤上的传压接头与所述加压装置连接。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，所述驱动装置包括电机和减速机，所述减速机的输入端与所述电机的输出轴连接，所述减速机的输出端与所述第一万向联轴器连接。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，所述第一万向联轴器与所述第二万向联轴器结构完全相同，二者均采用双节万向联轴器。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，所述扭矩测量装置包括扭矩传感器和传感器安装座，所述传感器安装座为“工”字形结构，包括顶板、底板和中间连接板，所述扭矩传感器通过螺栓组件固定在所述顶板上。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，所述钻铤固定装置包括限位筒体和固定底座，所述固定底座位于所述限位筒体的底部，所述钻铤与所述限位筒体的安装孔插接连接，所述限位筒体的侧壁上设有限位孔，所述限位孔与所述安装孔连通，限位螺钉设于所述限位孔内且与所述钻铤上的限位螺纹孔螺接；所述安装孔为台阶孔，所述安装孔与所述钻铤外壁上的台阶面相配合。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，所述加压装置包括压力传递及保持机构和加压机构，所述加压机构包括液压油缸和油缸安装座，所述液压油缸的尾端固定在所述油缸安装座上，所述液压油缸的活塞杆与所述压力传递及保持机构连接，所述活塞杆的外壁上形成有螺纹，所述活塞杆上螺接有限位螺母。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，所述压力传递及保持机构包括碟簧筒、碟簧、载荷限制轴和承压筒，所述碟簧筒为圆柱状空心结构，其一端与所述传压接头套接连接，且该端的侧壁上具有固定孔，所述固定孔内设有固定螺钉，所述固定螺钉与所述传压接头外壁上的螺纹孔螺接连接；所述碟簧筒内设有安装座，所述承压筒安装在所述碟簧筒内且与所述安装座相抵接，所述载荷限制轴通过所述安装座上的安装孔和所述承压筒上的安装孔固定在所述碟簧筒内；所述碟簧套接在所述载荷限制轴上，所述活塞杆通过连接座与所述碟簧抵接。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，还包括碟簧调整垫和压力传感器，所述碟簧与所述连接座之间设置有多个所述碟簧调整垫，所述连接座朝向所述活塞杆的一侧形成有安装槽，所述压力传感器安装在所述安装槽内，所述活塞杆通过连接杆与所述压力传感器抵接。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，还包括冷却设备，所述冷却设备套设在所述钻铤上，所述冷却设备包括第一端部散热片、第二端部散热片和多个中间散热片，所述中间散热片设于所述第一端部散热片与所述第二端部散热片之间，并通过四根拉杆组件固定在一起，所述第一端部散热片上设有进液口，所述第二端部散热片上设有出液口；

所述第一端部散热片与所述第二端部散热片结构相同，二者相对设置，均包括端板、圆形外板和圆形内板，所述圆形外板与所述圆形内板对称设置在所述端板的两侧，所述端板上形成有通孔，所述圆形外板和所述圆形内板上均形成有第一安装孔，所述圆形外板上的所述第一安装孔上安装有第一密封圈；

所述中间散热片包括方形板体和圆柱状连接筒，所述圆柱状连接筒的外径与所述圆形内板的外径相等，所述方形板体上形成有第二安装孔和过液孔。

前述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置中，优选地，还包括底座，所述底座为工字型底座，包括底座顶板、纵板和底座底板。

与现有技术相比，本发明包括驱动装置、扭矩测量装置、钻铤固定装置和加压装置，将钻铤固定安装在钻铤固定装置上，驱动装置通过第一万向联轴器与扭矩测量装置连接，扭矩测量装置通过第二万向联轴器与钻铤上的导向轴连接，通过驱动装置为钻铤内的导向轴提供扭矩，使导向轴高速旋转，模拟钻铤的实际工况，并将钻铤上的传压接头与加压装置连接，通过加压装置模拟钻铤实际工作时的钻压。本发明能够完全模拟出钻铤在地下实际工作时的工况，因此可以有效测量出来的聚焦轴承的真实工作时间。

附图说明

图1是本发明整体结构的轴测图；

图2是本发明整体结构的剖视图；

图3是驱动装置的轴测图；

图4是双节万向联轴器的爆炸图；

图5是扭矩测量装置的轴测图；

图6是钻铤固定装置的轴测图；

图7是钻铤固定装置的半剖视图；

图8是液压油缸和油缸安装座的轴测图；

图9是压力传递及保持机构的轴测图；

图10是压力传递及保持机构的爆炸图；

图11是压力传递及保持机构的半剖视图；

图12是碟簧筒扶正组件的轴测图；

图13是冷却设备的爆炸图；

图14是中间散热片的轴测图；

图15底座的轴测图；

图16是钻铤剖开后的内部结构简图。

附图标记说明：1-驱动装置，11-电机，111-电机支撑座，12-减速机，121-减速机安装底座，2-扭矩测量装置，21-扭矩传感器，22-传感器安装座，221-顶板，222-底板，223-中间连接板，3-钻铤固定装置，31-限位筒体，311-安装孔，312-限位孔，32-固定底座，4-加压装置，41-压力传递及保持机构，411-碟簧筒，4111-固定孔，4113-安装座，4114-观察窗，412-碟簧，413-载荷限制轴，414-承压筒，415-连接座，4151-安装槽，416-碟簧调整垫，417-压力传感器，42-加压机构，421-液压油缸，422-油缸安装座，4221-底板，4222-竖直安装板，4223-梯形加强板，4224-弧形托板，4225-三角形减重孔，423-活塞杆，424-限位螺母，43-碟簧筒扶正组件，431-扶正底座，432-上盖，433-下半圆形槽，434-上半圆形槽，5-钻铤，51-导向轴，52-传压接头，53-钻头轴，54-聚焦轴承，55-轴承预紧接头，56-轴承外筒，57-偏心轴承，58-台阶面，6-第一万向联轴器，61-第一连接轴，611-连接筒，612-第一连接叉，613-安装孔，614-键槽，615-限位孔，616-限位螺钉，62-中间轴，621-第二连接叉，63-第二连接轴，63-十字轴，7-第二万向联轴器，8-冷却设备，81-第一端部散热片，811-端板，812-圆形外板，813-圆形内板，814-第一安装孔，815-第一密封圈82-第二端部散热片，83-中间散热片，831-方形板体，832-圆柱状连接筒，834-过液孔，84-四根拉杆组件，85-进液口，86-出液口，9-底座，91-底座顶板，92-纵板，93-底座底板，94-加强板，95-减震垫。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明的实施例：如图1和图2所示，一种指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，包括：驱动装置1、扭矩测量装置2、钻铤固定装置3和加压装置4，钻铤5固定安装在钻铤固定装置3上，驱动装置1通过第一万向联轴器6与扭矩测量装置2连接，扭矩测量装置2通过第二万向联轴器7与钻铤5上的导向轴51连接，钻铤5上的传压接头52与加压装置4连接。

工作时，驱动装置1、扭矩测量装置2、钻铤固定装置3和加压装置4需要固定在同一个平面上，既可选择固定在平整的地面上也可选择固定在专用底座上。钻铤5沿水方向固定在钻铤固定装置3上，通过驱动装置1为钻铤5的导向轴51提供扭矩，通过扭矩测量装置2可以实时获取驱动装置1的输出转速和导向轴51的转速，通过调节驱动装置1使导向轴51的转速与钻铤实际工作时的转速相同。通过加压装置4为传压接头52提供压力，使钻铤5内的聚焦轴承受到的压力与实际钻井工作时的钻压相同，从而模拟出真实的工作环境。使测量出的聚焦轴承的使用寿命更准确，从而保证整套钻井工具的工作时间。

在一种具体地实施方式中，如图3所示，驱动装置1包括电机11和减速机12，电机11采用变频电机，减速机12的输入端与电机11的输出轴连接，减速机12的输出端与第一万向联轴器6连接。电机11和减速机12均可直接购买获得，电机11的底部设置电机支撑座111，电机支撑座111的顶部具有半圆形限位槽，用于容纳电机11的外壳，减速机12上设置有减速机安装底座121，减速机安装底座121上具有4个安装孔，可通过在减速机安装底座121的底部设置调整垫铁的方式调整减速机12的高度。

第一万向联轴器6与第二万向联轴器7结构完全相同，二者均采用双节万向联轴器。具体介绍一下双轴万向联轴器，如图4所示，其包括第一连接轴61、中间轴62和第二连接轴63，第一连接轴61与第二连接轴63结构相同，二者相对布置，二者均由连接筒611和第一连接叉612构成，连接筒611上具有轴向的安装孔613，安装孔613内具有键槽614，连接筒611的侧壁上还具有垂直于安装孔613布置的限位孔615，限位孔615内装有限位螺钉616，限位螺钉616用于使连接筒611安装好后不再产生轴向位移，连接筒611通过键与其它组件连接，起到周向防转的作用。中间轴62的两侧均设有第二连接叉621，第二连接叉621通过十字轴63与第一连接叉612连接。由于测试装置为细长重型总成，各自总成在测试台安装定位精度无法准确保证，为保证长寿命可靠功率传递需要，因此设置两级万向联轴器。

如图5所示，扭矩测量装置2包括扭矩传感器21和传感器安装座22，扭矩传感器21为市售设备，直接购买即可获得；传感器安装座22为“工”字形结构，包括顶板221、底板222和中间连接板223，顶板221上设有四个传感器固定孔，扭矩传感器21通过螺栓组件固定在顶板221上，底板222的长度优选长于顶板221的长度，底板222上具有两个底板固定孔，可通过螺栓组件固定在地面上或者底座上。扭矩传感器21的输入轴与第一万向联轴器6通过键和限位螺钉616固定连接，扭矩传感器21的输出轴与第二万向联轴器7通过键和限位螺钉616固定连接。通过扭矩传感器21的设置，可以实时获取经减速机12减速后输出的扭矩大小，从而确知聚焦轴承在高钻压载荷条件下的实时摩擦扭矩。通过该扭矩值可以判断聚焦轴承的工作状况和寿命预判。

在对聚焦轴承测试时，需要将安装有聚焦轴承的钻铤5整体进行固定，然后对聚焦轴承进行测试，钻铤5需水平固定，因此设置了钻铤固定装置3，如图6和图7所示，钻铤固定装置3包括限位筒体31和固定底座32，筒体31沿水平方向设置，固定底座32位于限位筒体31的底部，二者为一体式结构，固定底座32的两侧均设有底座固定孔，钻铤5与限位筒体31的安装孔311插接连接，限位筒体31的侧壁上设有限位孔312，限位孔312与安装孔311垂直布置，限位孔312与安装孔311连通，限位螺钉313设于限位孔312内且与钻铤5上的限位螺纹孔螺接；安装孔311为台阶孔，安装孔311与钻铤5外壁上的台阶面相配合。钻铤固定装置3既用于固定安装钻铤5，又起到对钻铤5轴向限位的作用。

下面对加压装置4进行说明，加压装置4包括压力传递及保持机构41和加压机构42，如图8和图9所示，加压机构42包括液压油缸421和油缸安装座422，液压油缸421的尾端固定在油缸安装座422上，液压油缸421的活塞杆423与压力传递及保持机构41连接，活塞杆423的外壁上形成有螺纹，活塞杆423上螺接有限位螺母424。由于液压油缸421需要提供巨大的压力，由于实验过程持续时间长，在巨大的压力作用下液压油缸421会产生泄压，从而影响实验数据的准确性，为了保证始终能够满足设定压力，当液压油缸421提供的压力值达到预设值时旋转限位螺母424，使其与液压油缸421的缸筒端部进行抵挡，使活塞杆423无法缩回缸筒内，然后在压力传递及保持机构41的作用下持续为钻铤5提供稳定的压力。

由于液压油缸421提供的压力巨大，为了保证设备的安全性，需要对液压油缸421进行稳固的固定，所述油缸安装座422包括底板4221和竖直安装板4222，竖直安装板4222沿竖直方向布置，与底板4221垂直布置，二者为一体式结构，竖直安装板4222的两侧均设置多个梯形加强板4223，竖直安装板4222的一侧还具有弧形托板4224，弧形托板4224沿水平方向布置，用于承载并支撑液压油缸421，为了减轻设备重量，每个梯形加强板4223上均开设有三角形减重孔4225。

请结合图2、图9、图10和图11，压力传递及保持机构41包括碟簧筒411、碟簧412、载荷限制轴413和承压筒414，碟簧筒411为圆柱状空心结构，其一端与传压接头52套接连接，且该端的侧壁上具有固定孔4111，固定孔4111内设有固定螺钉，固定螺钉与传压接头52外壁上的螺纹孔螺接连接；碟簧筒411内设有安装座4113，安装座4113设置在靠近传压接头52所在的一端，安装座4113将碟簧筒411的内腔分为第一腔室和第二腔室，第一腔室的容积小于第二腔室的容积，承压筒414安装在第二腔室内，且与安装座4113相抵接，载荷限制轴413通过安装座4113上的安装孔和承压筒414上的安装孔固定在第二腔室内，碟簧筒411上开设有与第二腔室连通的观察窗4114；碟簧412套接在载荷限制轴413上，活塞杆423通过连接座415与碟簧412抵接。工作时，碟簧筒411是不会产生周向转动的，其只会产生轴向位移，液压油缸421推动碟簧412，使碟簧412压缩并蓄能，当液压油缸412的活塞杆423停止伸长后碟簧412蓄能完毕，碟簧412将液压油缸421提供的推力转化成弹力，并通过承压筒414作用在安装座4113上，由于安装座4113上与碟簧筒411为一体式结构，因此在碟簧412的弹力作用下碟簧筒411为传压接头52提供推力，传压接头52再将推力传递给聚焦轴承，从而模拟真实工作环境下的钻压。

在一种优选方案中，还包括碟簧调整垫416和压力传感器417，碟簧412与连接座415之间设置有多个碟簧调整垫416，通过碟簧调整垫416可以调节碟簧412的弹力大小，连接座415朝向活塞杆423的一侧形成有安装槽4151，压力传感器417安装在安装槽4151内，活塞杆423通过连接杆与压力传感器417抵接。通过压力传感器417的设置能够直观地得知施加在聚焦轴承上的压力大小。

由于液压油缸421提供的压力非常大，为了防止压力传递及保持机构41在巨大的压力作用下变形或者偏移，优选地如图12所示还设置有碟簧筒扶正组件43，碟簧筒扶正组件43至少设置两套，碟簧筒扶正组件43包括扶正底座431和上盖432，扶正底座431的顶部具有下半圆形槽433，上盖432的底部具有上半圆形槽434，上盖432通过螺栓组件与扶正底座431固定连接，上半圆形槽434与下半圆形槽433构成一个完整的圆形限位槽，碟簧筒411被限制在扶正底座431与上盖432构成的圆形限位槽内，该圆形限位槽的直径略大于碟簧筒411的外径。

进一步，还包括冷却设备8，冷却设备套设在钻铤5上，如图13和图14所示，冷却设备包括第一端部散热片81、第二端部散热片82和多个中间散热片83，中间散热片83设于第一端部散热片81与第二端部散热片82之间，并通过四根拉杆组件84固定在一起，第一端部散热片81上设有进液口85，第二端部散热片82上设有出液口86；第一端部散热片81与第二端部散热片82结构相同，二者相对设置，均包括端板811、圆形外板812和圆形内板813，圆形外板812与圆形内板813对称设置在端板811的两侧，端板811上形成有通孔，圆形外板812和圆形内板813上均形成有第一安装孔814，圆形外板812上的第一安装孔814上安装有第一密封圈815；中间散热片83包括方形板体831和圆柱状连接筒832，圆柱状连接筒832的外径与圆形内板813的外径相等，二者之间设有密封环835，方形板体831上形成有第二安装孔833和过液孔834。相邻两个中间散热片83上的过液孔834上小交替设置，也就是说一个设置在上方，一个设置在下方，这样可以使冷却液在冷却设备8内按照s形路线流动，从而提高散热效率。

由于在对聚焦轴承进行测试时，是在高转速高压力的情况下进行的，因此会产生大量的热量，钻铤5在地下工作时通过泥浆进行散热，但是在本申请的测试装置上进行测试时没有泥浆冷却，会造成钻铤内的油液快速升温，降低聚焦轴承的使用寿命，为了能够测量出聚焦轴承在实际工况下的使用寿命，本实施例设置了冷却设备8，通过冷却设备8对钻铤5进行冷却，来代替实际工况下的泥浆冷却，防止聚焦轴承因高温过早损坏。需要说明的是，本实施例中提供的冷却设备方案仅是一种优选方案，其它能够起到有效散热的设备均可应用于本案。

进一步，请结合图1和图15，还包括底座9，底座9为工字型底座，包括底座顶板91、纵板92和底座底板93。底座顶板91上形成有多个安装孔，用于固定驱动装置1、扭矩测量装置2、钻铤固定装置3和加压装置4，底座顶板91与底座底板93之间设置有多个加强板94，其中底座9的两端对结构强度要求高，因此可多设置加强板94，底座底板93的底部设置有至少八个减震垫95。减震垫可以起到减震的效果。为了方便吊装，底座顶板91上设置有吊环。

为了便于理解，下面结合一种指向式旋转导向工具的钻铤对本案做进一步说明。

下面先介绍该指向式旋转导向工具的钻铤结构，钻铤5的外壁上具有台阶面58，将钻铤5沿水平方向与限位筒体31的安装孔311插接，由于安装孔311为台阶孔，当钻铤5插接到位后，其外壁上的台阶面58与安装孔311正好配合，安装到位后使用限位螺钉313对钻铤5进行限位；请结合图1-图16，钻铤5内设置有导向轴51、传压接头52、钻头轴53、聚焦轴承54、轴承预紧接头55和轴承外筒56，导向轴51和钻头轴53均可转动地安装在钻铤5内，导向轴51伸出钻铤5的一端与第二万向联轴器7固定连接，另一端通过偏心轴承57与钻头轴53的一端连接，钻头轴53的另一端伸出钻铤5，且位于碟簧筒411内的第一腔室内，并可通过观察窗4114看到其旋转情况，聚焦轴承54安装在钻头轴53的中部，轴承外筒56固定安装在钻铤5内，且聚焦轴承54安装在轴承外筒56内的一端，轴承预紧接头55与钻铤5插接连接，其位于钻铤5内的一端与聚焦轴承54抵接，传压接头52的一端插入轴承预紧接头55内，轴承预紧接头55内具有抵挡部，传压接头52的端部与该抵挡部抵接，传压接头52的另一端与碟簧筒411插接连接，并通过固定螺钉和固定孔4111将二者固定在一起。需要说明的是，图16所展示的钻铤5内部结构仅展示了部分核心部件，仅是为了对本申请做辅助说明作用，并不能代表钻铤5内部的全部结构。

钻铤5安装好后，先启动液压油缸421，随着液压油缸421上活塞杆423的伸长，液压油缸421逐渐压缩碟簧412，安装在连接座415内的压力传感器417可实时测量出此时液压缸421提供的压力值数据，当压力值达到预设值时，使活塞杆423停止伸长，旋转限位螺母424，使其与液压油缸421的端面相抵接，此时可停止向液压油缸421供油。由于碟簧412被压缩，其将弹力转为对承压筒414的推力，承压筒414推动碟簧筒411，碟簧筒411推动传压接头52，传压接头52推动轴承预紧接头55，轴承预紧接头55将推力施加在聚焦轴承54上，模拟出旋转导线工具实际工作时的钻压。

然后启动电机11，电机11驱动减速机12，减速机12通过第一万向联轴器6驱动扭矩传感器21，扭矩传感器21通过第二万向联轴器7驱动导向轴51旋转，导向轴51旋转的同时带动钻头轴53旋转，从而实现对聚焦轴承54使用寿命的测试。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：包括：驱动装置（1）、扭矩测量装置（2）、钻铤固定装置（3）和加压装置（4），钻铤（5）固定安装在所述钻铤固定装置（3）上，所述驱动装置（1）通过第一万向联轴器（6）与所述扭矩测量装置（2）连接，所述扭矩测量装置（2）通过第二万向联轴器（7）与所述钻铤（5）上的导向轴（51）连接，所述钻铤（5）上的传压接头（52）与所述加压装置（4）连接；

所述加压装置（4）包括压力传递及保持机构（41）和加压机构（42），所述压力传递及保持机构（41）包括碟簧筒（411）、碟簧（412）、载荷限制轴（413）和承压筒（414），所述碟簧筒（411）为圆柱状空心结构，其一端与所述传压接头（52）套接连接，且该端的侧壁上具有固定孔（4111），所述固定孔（4111）内设有固定螺钉，所述固定螺钉与所述传压接头（52）外壁上的螺纹孔螺接连接；所述碟簧筒（411）内设有安装座（4113），所述承压筒（414）安装在所述碟簧筒（411）内且与所述安装座（4113）相抵接，所述载荷限制轴（413）通过所述安装座（4113）上的安装孔和所述承压筒（414）上的安装孔固定在所述碟簧筒（411）内；所述碟簧（412）套接在所述载荷限制轴（413）上，所述加压机构（42）包括液压油缸（421）,所述液压油缸（421）的活塞杆（423）通过连接座（415）与所述碟簧（412）抵接。

2.根据权利要求1所述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：所述驱动装置（1）包括电机（11）和减速机（12），所述减速机（12）的输入端与所述电机（11）的输出轴连接，所述减速机（12）的输出端与所述第一万向联轴器（6）连接。

3.根据权利要求2所述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：所述第一万向联轴器（6）与所述第二万向联轴器（7）结构完全相同，二者均采用双节万向联轴器。

4.根据权利要求1所述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：所述扭矩测量装置（2）包括扭矩传感器（21）和传感器安装座（22），所述传感器安装座（22）为“工”字形结构，包括顶板（221）、底板（222）和中间连接板（223），所述扭矩传感器（21）通过螺栓组件固定在所述顶板（221）上。

5.根据权利要求1所述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：所述钻铤固定装置（3）包括限位筒体（31）和固定底座（32），所述固定底座（32）位于所述限位筒体（31）的底部，所述钻铤（5）与所述限位筒体（31）的安装孔（311）插接连接，所述限位筒体（31）的侧壁上设有限位孔（312），所述限位孔（312）与所述限位筒体（31）的安装孔（311）连通，限位螺钉（313）设于所述限位孔（312）内且与所述钻铤（5）上的限位螺纹孔螺接；所述限位筒体（31）的安装孔（311）为台阶孔，所述限位筒体（31）的安装孔（311）与所述钻铤（5）外壁上的台阶面相配合。

6.根据权利要求1所述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：所述加压机构（42）还包括油缸安装座（422），所述液压油缸（421）的尾端固定在所述油缸安装座（422）上，所述活塞杆（423）的外壁上形成有螺纹，所述活塞杆（423）上螺接有限位螺母（424）。

7.根据权利要求6所述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：还包括碟簧调整垫（416）和压力传感器（417），所述碟簧（412）与所述连接座（415）之间设置有多个所述碟簧调整垫（416），所述连接座（415）朝向所述活塞杆（423）的一侧形成有安装槽（4151），所述压力传感器（417）安装在所述安装槽（4151）内，所述活塞杆（423）通过连接杆与所述压力传感器（417）抵接。

8.根据权利要求1所述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：还包括冷却设备（8），所述冷却设备套设在所述钻铤（5）上，所述冷却设备包括第一端部散热片（81）、第二端部散热片（82）和多个中间散热片（83），所述中间散热片（83）设于所述第一端部散热片（81）与所述第二端部散热片（82）之间，并通过四根拉杆组件（84）固定在一起，所述第一端部散热片（81）上设有进液口（85），所述第二端部散热片（82）上设有出液口（86）；

所述第一端部散热片（81）与所述第二端部散热片（82）结构相同，二者相对设置，均包括端板（811）、圆形外板（812）和圆形内板（813），所述圆形外板（812）与所述圆形内板（813）对称设置在所述端板（811）的两侧，所述端板（811）上形成有通孔，所述圆形外板（812）和所述圆形内板（813）上均形成有第一安装孔（814），所述圆形外板（812）上的所述第一安装孔（814）上安装有第一密封圈（815）；

所述中间散热片（83）包括方形板体（831）和圆柱状连接筒（832），所述圆柱状连接筒（832）的外径与所述圆形内板（813）的外径相等，所述方形板体（831）上形成有第二安装孔（833）和过液孔（834）。

9.根据权利要求1-8任一项所述的指向式旋转导向工具聚焦轴承测试装置，其特征在于：还包括底座（9），所述底座（9）为工字型底座，包括底座顶板（91）、纵板（92）和底座底板（93）。

Images