CN112665767A - 射流喷头导向器阻力动态测试装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种射流喷头导向器阻力动态测试装置，所述装置包括导向器和用于测试所述导向器动态阻力的测试组件，所述测试组件包括高压水产生系统、高压软管、喷头、用于施加动力用于推送或回拉所述高压软管的推拉组件和用于测量导向器阻力的测试单元，所述导向器用于对所述喷头进行导向；所述测试单元包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元包括用于测量所述推拉组件的推力或拉力的拉压力传感器，以及用于测量所述推拉组件作用下高压软管的移动长度的轮式长度计量器，所述数据处理单元用于接收所述拉压力传感器和轮式长度计量器的测量数据并根据预设阻力计算方法确定导向器阻力。
Description
技术领域
本发明涉及小曲率径向钻进技术领域，尤其涉及一种射流喷头导向器阻力动态测试装置。
背景技术
煤炭资源在我国一次性能源结构中处于绝对主要位置，煤炭消费量占全国能源消费总量的一半以上。瓦斯作为煤生成过程中的伴生气体，在煤炭开采过程中极易引发瓦斯突出、爆炸等事故，为煤炭生产带来重大安全隐患。瓦斯同时是一种高效的清洁能源，其热值高于通用煤的1～4倍，可用于发电、产热、液化等，但其温室效应约为二氧化碳的21倍，直接排放易破坏大气环境。因此，对煤矿瓦斯进行合理的开发利用，具有保障煤矿安全、优化能源供应结构和保护生态环境的多重效益。井下瓦斯抽采是煤矿开发瓦斯的最主要手段，但我国煤层瓦斯赋存具有高地应力、高瓦斯压力、高瓦斯含量和低煤层透气性的“三高一低”特点，约60％以上的煤层属于低透气性煤矿，瓦斯抽采难度大，造成瓦斯抽采量和浓度低且波动大。如对煤矿瓦斯进行规模化开发利用必须解决煤层透气性低的问题。煤矿水力化增透措施是提高煤层透气性的重要手段之一，包括水力压裂、水力割缝及小曲率径向钻进技术等。其中，小曲率径向钻进技术是一种新兴的水力化措施，以高压水为动力，射流喷头及连接的高压软管在导向器的控制作用下转向，从而在煤层中钻进形成放射状或羽状钻孔群，从而大幅提高抽采效果。因此，导向器转向阻力的大小影响喷头在导向器中的通过难易程度，掌握导向器阻力的动态变化对于导向器设计优化研究至关重要。
因此，亟需一种射流喷头导向器阻力动态测试装置。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种射流喷头导向器阻力动态测试装置，其特征在于：导向器和用于测试所述导向器动态阻力的测试组件，所述测试组件包括高压水产生系统、与所述高压水产生系统的输出端连接的高压软管、与所述高压软管连通的喷头、用于施加动力用于推送或回拉所述高压软管的推拉组件和用于测量导向器阻力的测试单元，所述导向器用于对所述喷头进行导向；
所述测试单元包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元包括用于测量所述推拉组件的推力或拉力的拉压力传感器，以及用于测量所述推拉组件作用下高压软管的移动长度的轮式长度计量器，所述数据处理单元用于接收所述拉压力传感器和轮式长度计量器的测量数据并根据预设阻力计算方法确定导向器阻力；
所述推拉组件包括电机、与电机动力输出端连接的第一杆体、与所述第一杆体活动连接的第二杆体和与第二杆体可拆卸式固定连接的同步夹持器，所述拉压力传感器设置于所述第一杆体和第二杆体之间，所述拉压力传感器的一端与第一杆体固定连接，所述拉压力传感器的另一端与第二杆体固定连接；
所述轮式长度计量器设置于同步夹持器和喷头之间。
进一步，所述装置还包括高压软管支撑组件，所述支撑组件包括相对设置的滚轮，所述滚轮上设置有用于支撑所述高压软管的凹槽，所述高压软管支撑组件设置于所述同步夹持器和导向器之间。
进一步，所述装置还包括用于固定所述导向器的导向器固定架。
进一步，所述固定架还包括设置与所述固定架内的U型槽和柔性钢带，所述柔性钢带用于将所述导向器与所述固定架固定，所述U型槽用于调节所述柔性钢带的间距。
进一步，所述高压水产生系统包括高压水泵、水箱、供水管路和调压阀，高压水泵用于将水箱通过供水管路的水施加压力，并将施加压力后的水通过高压软管输出，所述调压阀用于调节高压水压力。
本发明的有益技术效果：本申请提供的射流喷头导向器阻力动态测试装置可准确测量射流喷头沿导向器推进或回拉的阻力动态变化，为导向器优化设计提供基础研究数据。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本申请的测试装置的结构示意图。
图2为本申请的导向器固定架的结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明：
本发明提供一种射流喷头导向器阻力动态测试装置，其特征在于：如图1所示，导向器9和用于测试所述导向器9动态阻力的测试组件，所述测试组件包括高压水产生系统、与所述高压水产生系统的输出端连接的高压软管11、与所述高压软管11连通的喷头12、用于施加动力用于推送或回拉所述高压软管11的推拉组件和用于测量导向器阻力的测试单元，所述导向器9用于对所述喷头12进行导向；
所述测试单元包括数据采集单元和数据处理单元15，所述数据采集单元包括用于测量所述推拉组件的推力或拉力的拉压力传感器13，以及用于测量所述推拉组件作用下高压软管11的移动长度的轮式长度计量器14，所述数据处理单元15用于接收所述拉压力传感器13和轮式长度计量器14的测量数据并根据预设阻力计算方法确定导向器9阻力；
所述推拉组件包括电机4、与电机4动力输出端连接的第一杆体5、与所述第一杆体5活动连接的第二杆体6和与第二杆体6可拆卸式固定连接的同步夹持器，所述拉压力传感器13设置于所述第一杆体5和第二杆体6之间，所述拉压力传感器13的一端与第一杆体5固定连接，所述拉压力传感器13的另一端与第二杆体6固定连接；
所述轮式长度计量器14设置于同步夹持器和喷头12之间。
上述技术方案，可准确测量射流喷头沿导向器推进或回拉的阻力动态变化，为导向器优化设计提供基础研究数据。
在本实施例中，所述装置还包括高压软管11支撑组件，所述支撑组件包括相对设置的滚轮8，所述滚轮8上设置有用于支撑所述高压软管11的凹槽，所述高压软管11支撑组件设置于所述同步夹持器7和导向器9之间。通过支撑组件支撑进入导线管的高压软管，减少因高压软管自重量增加高压软管在前行或后退的中的阻力，提高导向器阻力的精度。
在本实施例中，所述装置还包括用于固定所述导向器9的导向器固定架10。所述固定架用于将导向器固定，避免导向器因高压软管的移动而移动。
在本实施例中，如图2所示，所述固定架10还包括设置与所述固定架10内的U型槽19和柔性钢带18，所述柔性钢带18用于将所述导向器9与所述固定架固定，所述U型槽19用于调节所述柔性钢带18的间距，从而固定不同外径尺寸的导向器。
在本实施例中，所述高压水产生系统包括高压水泵1、水箱2、供水管路3和调压阀17，高压水泵用于将水箱通过供水管路的水施加压力，并将施加压力后的水通过高压软管11输出，所述调压阀17用于调节高压水压力。
参数测试采集系统中，拉压力传感器13的前后端分别与电动匀速推拉杆4的第一杆体5和第二杆体6连接，用于测量电动匀速推拉杆4推送或回拉高压软管11过程中产生的压力或拉力，轮式长度计量器14与高压软管相接触，用于测量高压软管的行程。数据采集器15通过信号线16与拉压力传感器13、轮式长度计量器14连接，用于同步采集高压软管11及喷头12在通过导向器9过程中拉压力传感器13、轮式长度计量器14的测量数据。
本申请的测试装置的测试过程具体如下：
连接水箱至高压水泵的供水管路，将高压软管一端连接与高压水泵连接，一端连接喷头，高压软管悬空位置用滚轮支撑；喷头放置于导向器内轨道的入口，高压软管低端基线、滚轮凹槽顶端基线和导向器轨道低端基线为同一水平面，高压软管、滚轮凹槽、喷头与导向器轨道入口为同一中轴线；
将拉压力传感器与电动匀速推拉杆的杆体连接，并通过同步夹持器与高压软管连接，轮式长度计量器与高压软管接触；将拉压力传感器和轮式长度计量器通过信号线与数据采集器连接，数据采集器设置为同步采集拉压力传感器和轮式长度计量器的测量数据；
开启高压水泵，并用调压阀将高压水压力逐步调节至预定压力；
开启电动匀速推拉杆，杆体通过同步夹持器对高压软管施加推力，使高压软管和喷头向前匀速通过导向器；喷头穿出导向器后，关闭电动匀速推拉杆；
调节电动匀速推拉杆转换开关后重新打开电动匀速推拉杆，杆体通过同步夹持器对高压软管施加拉力，使高压软管和喷头向后匀速通过导向器；
将数据采集器同步采集的拉/压力和行程长度测量数据导出，得到高压软管不同行程L所对应的拉/压力F；
根据牛顿第三定律，拉压力传感器测得的拉/压力F等于高压软管和喷头匀速通过导向器时产生的摩擦阻力f；轮式长度计量器测得的高压软管行程L等于喷头在导向器转向轨道中位置l；通过转换得到导向器转向轨道位置l对应的摩擦阻力f，即可掌握喷头及高压软管通过导向器时导向阻力的动态变化。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种射流喷头导向器阻力动态测试装置，其特征在于：导向器和用于测试所述导向器动态阻力的测试组件，所述测试组件包括高压水产生系统、与所述高压水产生系统的输出端连接的高压软管、与所述高压软管连通的喷头、用于施加动力用于推送或回拉所述高压软管的推拉组件和用于测量导向器阻力的测试单元，所述导向器用于对所述喷头进行导向；
所述测试单元包括数据采集单元和数据处理单元，所述数据采集单元包括用于测量所述推拉组件的推力或拉力的拉压力传感器，以及用于测量所述推拉组件作用下高压软管的移动长度的轮式长度计量器，所述数据处理单元用于接收所述拉压力传感器和轮式长度计量器的测量数据并根据预设阻力计算方法确定导向器阻力；
所述推拉组件包括电机、与电机动力输出端连接的第一杆体、与所述第一杆体活动连接的第二杆体和与第二杆体可拆卸式固定连接的同步夹持器，所述拉压力传感器设置于所述第一杆体和第二杆体之间，所述拉压力传感器的一端与第一杆体固定连接，所述拉压力传感器的另一端与第二杆体固定连接；
所述轮式长度计量器设置于同步夹持器和喷头之间。
2.根据权利要求1所述射流喷头导向器阻力动态测试装置，其特征在于：所述装置还包括高压软管支撑组件，所述支撑组件包括相对设置的滚轮，所述滚轮上设置有用于支撑所述高压软管的凹槽，所述高压软管支撑组件设置于所述同步夹持器和导向器之间。
3.根据权利要求2所述射流喷头导向器阻力动态测试装置，其特征在于：所述装置还包括用于固定所述导向器的导向器固定架。
4.根据权利要求2所述射流喷头导向器阻力动态测试装置，其特征在于：所述固定架还包括设置与所述固定架内的U型槽和柔性钢带，所述柔性钢带用于将所述导向器与所述固定架固定，所述U型槽用于调节所述柔性钢带的间距。
5.根据权利要求2所述射流喷头导向器阻力动态测试装置，其特征在于：所述高压水产生系统包括高压水泵、水箱、供水管路和调压阀，高压水泵用于将水箱通过供水管路的水施加压力，并将施加压力后的水通过高压软管输出，所述调压阀用于调节高压水压力。
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| CN (1) | CN112665767A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113776972A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-10 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种高压射流钻头破岩成孔过程动态测试方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202013306U (zh) * | 2011-02-10 | 2011-10-19 | 天合石油集团汇丰石油装备股份有限公司 | 一体式分支井导向器试验装置 |
| CN103364124A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-23 | 天津大学 | 海底油气管线水平向运动时所受土体阻力测定装置 |
| CN103924925A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-16 | 重庆大学 | 一种水力喷射自进式钻孔增加煤层透气性方法及装置 |
| CN204142497U (zh) * | 2014-10-16 | 2015-02-04 | 中国海洋大学 | 一种气液两相混合射流反推力测试试验台 |
| CN207335940U (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-08 | 武汉华大新型电机科技股份有限公司 | 一种直线电机恒负载往复运动的推力测试装置 |
| CN109443693A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 华中科技大学 | 一种高压水射流喷水推进装置的试验装置 |
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2020
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202013306U (zh) * | 2011-02-10 | 2011-10-19 | 天合石油集团汇丰石油装备股份有限公司 | 一体式分支井导向器试验装置 |
| CN103364124A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-10-23 | 天津大学 | 海底油气管线水平向运动时所受土体阻力测定装置 |
| CN103924925A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-16 | 重庆大学 | 一种水力喷射自进式钻孔增加煤层透气性方法及装置 |
| CN204142497U (zh) * | 2014-10-16 | 2015-02-04 | 中国海洋大学 | 一种气液两相混合射流反推力测试试验台 |
| CN207335940U (zh) * | 2018-01-12 | 2018-05-08 | 武汉华大新型电机科技股份有限公司 | 一种直线电机恒负载往复运动的推力测试装置 |
| CN109443693A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 华中科技大学 | 一种高压水射流喷水推进装置的试验装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113776972A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-10 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种高压射流钻头破岩成孔过程动态测试方法 |
| CN113776972B (zh) * | 2021-09-29 | 2024-03-12 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种高压射流钻头破岩成孔过程动态测试方法 |
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