CN114059970A - 一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台 - Google Patents

Abstract

一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，包括用于带动钻具组件纵向移动的支撑加压组件，与支撑加压组件连接的用于对岩样进行振动双向回转钻进的振动双向回转钻具组件，设置在钻具组件下端用于夹持固定岩样的岩样夹持组件，与支撑加压组件连接的用于测量振动双向回转钻具组件钻进位移、钻进压力以及钻进速度的测量组件；本发明填补了现有微钻实验装置不具备双向回转微钻实验功能和不具备振动辅助钻进实验功能的空白，是一种高度集成化、自动化的多功能微钻实验装置，在实现现有的微钻实验要求的基础上，对于研究双向回转钻进碎岩机理以及振动辅助钻进碎岩机理更是具有重大意义，应用范围广泛。

Description

一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台

技术领域

本发明涉及钻探试验技术领域，特别涉及一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台。

背景技术

实验平台是在室内进行各种微钻实验的平台，其对于优化钻进工具、岩石可钻性分析以及钻头碎岩机理等研究具有重大的理论和实际意义。

目前，国内外现有的微钻实验平台很多，但都是带着某些特定功能而发明，或者功能不够完善。例如，发明人提出的“一种机械破岩实验装置及实验方法”，专利号：201410498396.7，可实现基本的微钻头破岩实验，但拆卸不太方便且功能较为单一；发明人提出的“一种微钻实验台装置”，专利号：201620535083.9，尽管解决了微钻实验效率低、速度慢和精度低等问题，但其只能实现单钻头的微钻实验。发明人提出的“一种井下扭矩自平衡有缆钻具系统”，专利号：201710082518.8，实现了双钻头逆向回转自平衡钻进功能，但双向回转钻进机理的研究需要依靠微钻实验平台进行大量实验，且目前国内外尚未出现具备双向回转微钻实验技术。

此外，近年来国内外学者研究表明振动辅助碎岩效果良好，发明人提出的“一种超声波振动下岩石损伤测试实验台”可测试振动作用下岩石的损伤情况，但目前并未出现将振动用于双钻头双向回转钻进的实验装置。

综合来看，现有微钻实验装置不具备双向回转微钻实验功能，且不具备振动辅助钻进实验功能，但这些技术对于研究双向回转条件下的钻进机理不可或缺，故发明具有振动功能的双向回转多功能微钻实验平台具有重大意义。

发明内容

针对现有技术所存在的问题和缺点，本发明的目的是提供一种具有振动功能的双向回转多功能微实验平台，主要用于实现双钻头逆向回转条件下的钻进实验，并具备振动辅助碎岩实验的功能。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：

一种具有振动功能的双向回转多功能微钻实验平台，包括：

支撑加压组件，用于带动钻具组件纵向移动；

振动双向回转钻具组件，与支撑加压组件连接，用于对岩样进行振动双向回转钻进；

岩样夹持组件，设置在钻具组件下端，同时用于夹持固定岩样；

测量组件，与支撑加压组件连接，用于测量振动双向回转钻具组件钻进位移、钻进压力以及钻进速度；

更进一步而言，所述的支撑加压组件包括框架，框架与底板固定连接，框架两侧对称设置有纵向延伸的矩形滑槽，第一推杆和第二推杆基座固定在框架顶部内侧，第一推杆和第二推杆关于框架中轴线对称，第三推杆和第四推杆基座固定在横梁下表面，第三推杆和第四推杆关于框架中轴线对称，所述第一加压架与第一推杆之间固定连接，第一加压架左侧滑动连接在滑槽内，第一加压架右侧分别与第一轴承固定和第二轴承固定固定连接；所述第二加压架与第二推杆固定连接，第二加压架右侧滑动连接在滑槽内，第二加压架左侧分别与第一轴承固定和第二轴承固定固定连接；第三加压架与第三推杆之间固定连接，第三加压架左侧滑动连接在滑槽内，第三加压架右侧与中间接头固定连接；所述第四加压架与第四推杆之间固定连接，第四加压架右侧动连接在滑槽内，第四加压架左侧与中间接头固定连接；所述横梁固定于框架中部，且横梁中部设有用于通过第一电机外壳的圆形通孔。

更进一步而言，所述的振动双向回转钻具组件包括水龙头，所述水龙头与水龙头接头固定连接，水龙头接头通过扶正轴承与内钻头驱动轴转动连接，内钻头驱动轴上部与第一电机的转子固连，内钻头驱动轴下端穿过外钻头驱动轴并与内钻头固定连接，所述密封盖固定在内钻头驱动轴顶部且密封盖内壁与水龙头接头外壁之间滑动密封，第一振动发生器安装在第一轴承固定环槽内且第一轴承固定通过第一轴承与内钻头驱动轴转动连接，第二轴承固定通过第二轴承与内钻头驱动轴转动连接，所述上接头、第一电机外壳、中间接头、第二电机外壳、下接头以及第五轴承固定依次固定连接，上接头与第一电机固定连接，第一电机与中间接头固定连接，中间接头与第二电机固定连接，第二电机与下接头固定连接，所述第一电机的转子与内钻头驱动轴固连，所述第二电机的转子与外钻头驱动轴固连，中间接头通过第三轴承与外钻头驱动轴转动连接，所述扶正套为小摩阻材料制成并与外钻头驱动轴顶端固定，扶正套内壁与内钻头驱动轴滑动接触，所述下接头的环槽安装有第二振动发生器，且下接头通过第四轴承与外钻头驱动轴转动连接，第五轴承固定通过第五轴承与外钻头驱动轴转动连接，所述内钻头与内钻头驱动轴下端固定连接，外钻头与外钻头驱动轴下端固定连接。

更进一步而言，所述的岩样夹持组件包括箱体，所述箱体为一端开口的矩形空腔结构，箱体用于安放岩石和储存钻井液；箱体内部固定安装第一丝杠导轨和第二丝杠导轨，第一丝杠穿过箱体侧壁与其滑动配合并密封，第一丝杠与第一丝杠导轨螺纹配合且第一丝杠首端位于箱体内侧设有第一固定板，第一丝杠末端位于箱体外侧设有第一把手；第二丝杠穿过箱体侧壁与其滑动配合并密封，第二丝杠与第二丝杠导轨螺纹配合且第二丝杠首端位于箱体内侧设有第二固定板，第二丝杠末端位于箱体外侧设有第二把手。

更进一步而言，所述的测量组件包括第一压力传感器，所述第一压力传感器上下两侧分别与第一推杆和第一加压架固定连接，所述第二压力传感器上下两侧分别与第二推杆和第二加压架固定连接，所述第三压力传感器上下两侧分别与第三推杆和第三加压架固定连接，所述第四压力传感器上下两侧分别与第四推杆和第四加压架固定连接，所述框架顶部内侧设有用于监测第二加压架位移的第一位移传感器，所述横梁下部设有用于监测第四加压架的位移的第二位移传感器，上接头顶部设有用于监测内钻头驱动轴转速的第一转速传感器，第五轴承固定底端设有用于监测外钻头驱动轴转速的第二转速传感器。

更进一步而言，所述的上接头上设置的上接头侧壁通道、第一电机外壳上设置的第一电机外壳侧壁通道、中间接头上设置的中间接头侧壁通道以及第二电机外壳上述设置的第二电机外壳侧壁通道依次连通，用于为钻具内部电子元件通过线路通道。

更进一步而言，所述的水龙头为弧形中空弯管，其中空通道与水龙头接头的中空通道同径。

更进一步而言，所述的上接头与内钻头驱动轴之间通过动密封连接，所述的第五轴承固定与外钻头驱动轴之间进行动密封连接，上接头、第一电机外壳、中间接头、第二电机外壳、下接头以及第五轴承固定的固定连接处均采用静密封连接，目的是对第一电机、第二电机以及第二振动发生器进行密封保护。

更进一步而言，所述的第一轴承固定与内钻头驱动轴之间进行动密封连接，第二轴承固定与内钻头驱动轴之间进行动密封连接，目的是对第一振动发生器进行密封保护。

本发明的有益效果：

本发明填补了现有微钻实验装置不具备双向回转微钻实验功能和不具备振动辅助钻进实验功能的空白，具有双钻头逆向回转钻进实验模式、传统单钻头单向回转钻进实验模式和振动辅助钻进实验模式三种模式，并配置了相应的测量组件，是一种高度集成化、自动化的多功能微钻实验装置，在实现现有的微钻实验要求的基础上，对于研究双向回转钻进碎岩机理以及振动辅助钻进碎岩机理更是具有重大意义，应用范围广泛。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的左视图。

图3是图2中A-A处剖视图。

图4是图3中B处局部放大结构示意图。

图5是图3中C处局部放大结构示意图。

图6是图3中D处局部放大结构示意图。

图7是本发明中岩样夹持组件的立体结构示意图。

图8是本发明进行微钻实验的工作过程示意图。

具体实施方式

请参阅图1至图8所示，一种具有振动功能的双向回转多功能微钻实验平台，包括支撑加压组件、振动双向回转钻具组件、岩样夹持组件和测量组件，其中振动双向回转钻具组件和岩样夹持组件都安装在支撑加压组件上；

支撑加压组件包括框架1、底板2、第一推杆3、第二推杆4、第一加压架5、第二加压架6、横梁7、第三推杆8、第四推杆9、第三加压架10和第四加压架11，其作用是为装置各部件提供支撑，为钻具组件提供钻进实验时的反作用力；

所述框架1为U型钢架，框架1与底板2固定连接，框架1两侧对称设置有纵向延伸的矩形滑槽101，所述底板2为矩形钢板，在装置安装时其与地面固定，保证装置实验过程中的稳定性；所述第一推杆3、第二推杆4、第三推杆8和第四推杆9为伺服电动推杆，共同承担钻具组件的支撑工作，保证加压过程中具有较高的给进精度，防止偏心加压，第一推杆3和第二推杆4基座固定在框架1顶部内侧，第一推杆3和第二推杆4关于框架1中轴线对称，第一推杆3和第二推杆4用于给内钻头驱动轴21加压和提升，第三推杆8和第四推杆9基座固定在横梁7下表面，第三推杆8和第四推杆9关于框架1中轴线对称，第三推杆8和第四推杆9用于给外钻头驱动轴30加压和提升；所述第一加压架5与第一推杆3之间固定连接，第一加压架5左侧滑动连接在滑槽101内，被滑槽101约束使其只能做上下直线运动，第一加压架5右侧分别与第一轴承固定16和第二轴承固定17固定连接；所述第二加压架6与第二推杆4之间固定连接，第二加压架6右侧滑动连接在滑槽101内，被滑槽101约束使其只能做上下直线运动，第二加压架6左侧分别与第一轴承固定16和第二轴承固定17固定连接；所述第三加压架10与第三推杆8之间固定连接，第三加压架10左侧滑动连接在滑槽101内，被滑槽101约束使其只能做上下直线运动，第三加压架10右侧与中间接头27固定连接；所述第四加压架11与第四推杆9之间固定连接，第四加压架11右侧动连接在滑槽101内，被滑槽101约束使其只能做上下直线运动，第四加压架11左侧与中间接头27固定连接；所述横梁7固定于框架1中部，且横梁7中部设有用于通过第一电机外壳25的圆形通孔；

振动双向回转钻具组件包括水龙头12、水龙头接头13、密封盖14、扶正轴承15、第一轴承固定16、第二轴承固定17、第一轴承18、第二轴承19、第一振动发生器20、内钻头驱动轴21、上接头22、第一固定销23、第一电机24、第一电机外壳25、第二固定销26、中间接头27、扶正套28、第三轴承29、外钻头驱动轴30、第三固定销31、第二电机32、第二电机外壳33、第四固定销34、下接头35、第二振动发生器36、第四轴承37、第五轴承38、第五轴承固定39、内钻头40和外钻头41，其是实现双钻头逆向回转条件下微钻实验以及振动辅助碎岩实验功能的核心组件；

所述水龙头12与水龙头接头13固定连接，水龙头接头13与扶正轴承15的内圈过盈配合，扶正轴承15外圈过盈装配在内钻头驱动轴21的内台阶上，内钻头驱动轴21上部为粗径段，下部为细径段，粗径段与第一电机24的转子内壁采用滑键配合，细径段穿过外钻头驱动轴30并与内钻头40固定连接；所述密封盖14固定在内钻头驱动轴21顶部，密封盖14内壁与水龙头接头13外壁之间滑动密封，以防止钻井液漏失；第一轴承固定16和第二轴承固定17内侧均设有环槽，第一轴承固定16的环槽用于安装第一振动发生器20，第一轴承固定16与第一轴承18外圈过盈配合，第二轴承固定17的环槽与第二轴承19的外圈过盈配合，第一轴承18和第二轴承19的内圈分别坐在内钻头驱动轴上端凸台2101的上下表面，均与内钻头驱动轴21粗径段外壁过盈配合，第一轴承18和第二轴承19的作用是给内钻头驱动轴21传递轴向压力，隔绝回转扭矩；所述上接头22、第一电机外壳25、中间接头27、第二电机外壳33、下接头35以及第五轴承固定39依次固定连接，上接头22上设置的上接头侧壁通道2201、第一电机外壳25上设置的第一电机外壳侧壁通道2501、中间接头27上设置的中间接头侧壁通道2701以及第二电机外壳33上述设置的第二电机外壳侧壁通道3301依次连通，用于为钻具内部电子元件通过线路通道，上接头22的下表面、第一电机24定子的上下表面、中间接头27的上下表面、第二电机32定子的上下表面以及下接头35的上表面均环向均匀设置多个销钉孔(本发明以三个为例进行说明)，上接头22与第一电机24通过第一固定销23固定连接，第一电机24与中间接头27通过第二固定销26固定连接，中间接头27与第二电机32通过第三固定销31固定连接，第二电机32与下接头35通过第四固定销34固定连接，上接头22的中空通道用于通过内钻头驱动轴21；所述第一电机24的转子与内钻头驱动轴21的粗径段滑键配合，实现第一电机24驱动内钻头驱动轴21的回转；所述第二电机32的转子与外钻头驱动轴30的外壁滑键配合，实现第二电机24驱动外钻头驱动轴30的回转；所述第三轴承29外圈坐在中间接头27内部环槽上，并与其过盈配合，第三轴承29内圈与外钻头驱动轴30外壁过盈配合，第三轴承29的作用是对外钻头驱动轴30进行扶正；所述扶正套28为小摩阻材料，如石墨等，并与外钻头驱动轴30顶端固定，扶正套28内壁与内钻头驱动轴21细径段滑动接触，扶正套28的作用是对内钻头驱动轴21进行扶正；所述下接头35的环槽用于安装第二振动发生器36，且下接头35与第四轴承37外圈过盈配合，第五轴承固定39的环槽与第五轴承38的外圈过盈配合，第四轴承37和第五轴承38的内圈分别坐在外钻头驱动轴凸台3001的上下表面，均与外钻头驱动轴30的外壁过盈配合，第四轴承37和第五轴承38的作用是给外钻头驱动轴30传递轴向压力，隔绝回转扭矩；所述内钻头40与内钻头驱动轴21下端固定连接；外钻头41与外钻头驱动轴30下端固定连接；

岩样夹持组件包括箱体42、岩石43、第一固定板44、第一丝杠45、第一丝杠导轨46、第一把手47、第二固定板48、第二丝杠49、第二丝杠导轨50和第二把手51，其作用是在传统单钻头微钻实验时对岩石进行夹持固定，并容纳钻井液在箱体42中；

所述箱体42为一端开口的矩形空腔结构，箱体42用于安放岩石和储存钻井液；箱体42内部固定安装第一丝杠导轨46和第二丝杠导轨50，所述岩石43为长方体形微钻实验用岩石，放在箱体42内部底面上，由第一固定板44和第二固定板48夹持固定，岩石43可选用不同尺寸和材质；第一丝杠45穿过箱体42侧壁与其滑动配合并密封，第一丝杠45与第一丝杠导轨46螺纹配合且第一丝杠45首端位于箱体42内侧设有第一固定板44，第一丝杠45末端位于箱体42外侧设有第一把手47；第二丝杠49穿过箱体42侧壁与其滑动配合并密封，第二丝杠49与第二丝杠导轨50螺纹配合且第二丝杠49首端位于箱体42内侧设有第二固定板48，第二丝杠49末端位于箱体42外侧设有第二把手51；

测量组件包括第一压力传感器52、第二压力传感器53、第三压力传感器54、第四压力传感器55、第一位移传感器56、第二位移传感器57、第一转速传感器58和第二转速传感器59，用于监测微钻实验过程中钻头的压力、位移和转速；

所述第一压力传感器52上下两侧分别与第一推杆3和第一加压架5固定连接，所述第二压力传感器53上下两侧分别与第二推杆4和第二加压架6固定连接，所述第三压力传感器54上下两侧分别与第三推杆8和第三加压架10固定连接，所述第四压力传感器55上下两侧分别与第四推杆9和第四加压架11固定连接，通过第一压力传感器52和第二压力传感器53共同测得内钻头40上的钻压，通过第三压力传感器54和第四压力传感器55共同测得外钻头41上的钻压；所述框架1顶部内侧设有用于监测第二加压架6位移的第一位移传感器56，通过监测第二加压架6的位移进而监测内钻头40的位移，所述横梁7下部设有用于监测第四加压架11的位移的第二位移传感器57，通过监测第四加压架11的位移进而监测外钻头41的位移；上接头22顶部设有用于监测内钻头驱动轴21转速的第一转速传感器58，通过监测内钻头驱动轴21转速进而监测内钻头40转速；第五轴承固定39底端设有用于监测外钻头驱动轴30转速的第二转速传感器59，通过监测外钻头驱动轴30转速进而监测外钻头41转速。

更进一步而言，所述的水龙头12为弧形中空弯管，其中空通道与水龙头接头13的中空通道同径。

更进一步而言，所述的内钻头驱动轴21内径与内钻头40内径相同。

更进一步而言，所述的外钻头驱动轴30内径与外钻头41的内径相同。

更进一步而言，所述的上接头22与内钻头驱动轴21之间通过动密封连接，所述的第五轴承固定39与外钻头驱动轴30之间进行动密封连接，上接头22、第一电机外壳25、中间接头27、第二电机外壳33、下接头35以及第五轴承固定39的固定连接处均采用静密封连接，目的是对第一电机24、第二电机32以及第二振动发生器36进行密封保护。

更进一步而言，所述的第一轴承固定16与内钻头驱动轴21之间进行动密封连接，第二轴承固定17与内钻头驱动轴21之间进行动密封连接，目的是对第一振动发生器20进行密封保护。

本发明的工作过程及使用原理：

(1)双钻头逆向回转钻进实验模式：

请参阅图8，状态Ⅰ为钻前状态，此时第一推杆3、第二推杆4、第三推杆8和第四推杆9的推杆均处于收回状态，首先将内钻头40和外钻头41分别固定安装在内钻头驱动轴21和外钻头驱动轴30下部，将岩石43放置在箱体42内部指定位置，由于双钻头扭矩平衡钻进的原理，岩石43在钻进过程中扰动很小，所以该种实验模式下不需要第一固定板44和第二固定48对岩石43进行夹持固定。

做好准备工作后，通过控制系统控制第一电机24和第二电机32工作，第一电机24和第二电机32的转子回转方向相反，第一电机24的转子通过驱动内钻头驱动轴21的回转进而驱动内钻头40的回转，同样的，第二电机32的转子通过驱动外钻头驱动轴30的回转进而驱动外钻头41的回转，由于第一电机24和第二电机32转子的工作特点，内钻头40和外钻头41实现逆向回转功能。在钻进过程中，第一推杆3和第二推杆4在伺服电机的驱动作用下同时推进第一加压架5和第二加压架6进而通过内钻头驱动轴21将钻压施加在内钻头40上，同样的，第三推杆8和第四推杆9在伺服电机的驱动作用下同时推进第三加压架10和第四加压架11进而通过外钻头驱动轴30将钻压施加在外钻头41上。内钻头40和外钻头41在压力和扭矩的作用下进行逆向回转钻进实验。

完成钻进实验后，装置如8中状态Ⅱ所示，此时第一电机24和第二电机32停止回转，第一推杆3、第二推杆4、第三推杆8和第四推杆9收回，将钻具组件上提，是装置重新回到状态Ⅰ，实验结束。

(2)传统单钻头单向回转钻进实验模式：

本发明除了能进行双钻头逆向回转微钻实验以外，还能实现传统微钻实验平台的单钻头回转钻进实验，具体工作原理是：由于传统单钻头在钻进过程中对岩石43的扰动较大，故需要将岩石43固定，分别旋转第一把手47和第二把手51带动第一丝杠45和第二丝杠49的给进，利用第一固定板44和第二固定板48对岩石43进行夹持固定。拆下内钻头40和外钻头41，将传统单钻头与外钻头驱动轴30固定连接，该模式下第一电机24、第一推杆3和第二推杆4停止工作，单钻头在第二电机32的作用下回转，在第三推杆8和第四推杆9的作用下加压给进，实现传统单钻头单向回转钻进实验，其原理与外钻头41的工作原理相同，在此不再赘述。

(3)振动辅助钻进实验模式：

本发明还能进行传统单钻头单向回转钻进条件或双钻头逆向回转钻进条件下振动辅助钻进实验，在进行振动辅助单向回转钻进实验时，只需在传统单钻头单向回转钻进实验模式下打开第二振动发生器36对传统单钻头施加振动作用。

同样的，在进行振动辅助双向回转钻进实验时，只需在双钻头逆向回转钻进实验模式下同时打开第一振动发生器20和第二振动发生器36，第一振动发生器20通过带动内钻头驱动轴21的振动进而对内钻头40施加振动作用，第二振动发生器36通过带动第四轴承37振动、进而带动外钻头驱动轴30的振动实现对外钻头41施加振动作用。

Claims (9)

1.一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：包括：

支撑加压组件，用于带动钻具组件纵向移动；

振动双向回转钻具组件，与支撑加压组件连接，用于对岩样进行振动双向回转钻进；

岩样夹持组件，设置在钻具组件下端，同时用于夹持固定岩样；

测量组件，与支撑加压组件连接，用于测量振动双向回转钻具组件钻进位移、钻进压力以及钻进速度。

2.根据权利要求1所述的一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：所述的支撑加压组件包括框架(1)，框架(1)与底板(2)固定连接，框架(1)两侧对称设置有纵向延伸的矩形滑槽(101)，第一推杆(3)和第二推杆(4)基座固定在框架(1)顶部内侧，第一推杆(3)和第二推杆(4)关于框架(1)中轴线对称，第三推杆(8)和第四推杆(9)基座固定在横梁(7)下表面，第三推杆(8)和第四推杆(9)关于框架(1)中轴线对称，所述第一加压架(5)与第一推杆(3)之间固定连接，第一加压架(5)左侧滑动连接在滑槽(101)内，第一加压架(5)右侧分别与第一轴承固定(16)和第二轴承固定(17)固定连接；所述第二加压架(6)与第二推杆(4)固定连接，第二加压架(6)右侧滑动连接在滑槽(101)内，第二加压架(6)左侧分别与第一轴承固定(16)和第二轴承固定(17)固定连接；第三加压架(10)与第三推杆(8)之间固定连接，第三加压架(10)左侧滑动连接在滑槽(101)内，第三加压架(10)右侧与中间接头(27)固定连接；所述第四加压架(11)与第四推杆(9)之间固定连接，第四加压架(11)右侧动连接在滑槽(101)内，第四加压架(11)左侧与中间接头(27)固定连接；所述横梁(7)固定于框架(1)中部，且横梁(7)中部设有用于通过第一电机外壳(25)的圆形通孔。

3.根据权利要求2所述的一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：所述的振动双向回转钻具组件包括水龙头(12)，所述水龙头(12)与水龙头接头(13)固定连接，水龙头接头(13)通过扶正轴承(15)与内钻头驱动轴(21)转动连接，内钻头驱动轴(21)上部与第一电机(24)的转子固连，内钻头驱动轴(21)下端穿过外钻头驱动轴(30)并与内钻头(40)固定连接，所述密封盖(14)固定在内钻头驱动轴(21)顶部且密封盖(14)内壁与水龙头接头(13)外壁之间滑动密封，第一振动发生器(20)安装在第一轴承固定(16)环槽内且第一轴承固定(16)通过第一轴承(18)与内钻头驱动轴(21)转动连接，第二轴承固定(17)通过第二轴承(19)与内钻头驱动轴(21)转动连接，所述上接头(22)、第一电机外壳(25)、中间接头(27)、第二电机外壳(33)、下接头(35)以及第五轴承固定(39)依次固定连接，上接头(22)与第一电机(24)固定连接，第一电机(24)与中间接头(27)固定连接，中间接头(27)与第二电机(32)固定连接，第二电机(32)与下接头(35)固定连接，所述第一电机(24)的转子与内钻头驱动轴(21)固连，所述第二电机(32)的转子与外钻头驱动轴(30)固连，中间接头(27)通过第三轴承(29)与外钻头驱动轴(30)转动连接，所述扶正套(28)为小摩阻材料制成并与外钻头驱动轴(30)顶端固定，扶正套(28)内壁与内钻头驱动轴(21)滑动接触，所述下接头(35)的环槽安装有第二振动发生器(36)，且下接头(35)通过第四轴承(37)与外钻头驱动轴(30)转动连接，第五轴承固定(39)通过第五轴承(38)与外钻头驱动轴(30)转动连接，所述内钻头(40)与内钻头驱动轴(21)下端固定连接，外钻头(41)与外钻头驱动轴(30)下端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：所述的岩样夹持组件包括箱体(42)，所述箱体(42)为一端开口的矩形空腔结构，箱体(42)用于安放岩石和储存钻井液；箱体(42)内部固定安装第一丝杠导轨(46)和第二丝杠导轨(50)，第一丝杠(45)穿过箱体(42)侧壁与其滑动配合并密封，第一丝杠(45)与第一丝杠导轨(46)螺纹配合且第一丝杠(45)首端位于箱体(42)内侧设有第一固定板(44)，第一丝杠(45)末端位于箱体(42)外侧设有第一把手(47)；第二丝杠(49)穿过箱体(42)侧壁与其滑动配合并密封，第二丝杠(49)与第二丝杠导轨(50)螺纹配合且第二丝杠(49)首端位于箱体(42)内侧设有第二固定板(48)，第二丝杠(49)末端位于箱体(42)外侧设有第二把手(51)。

5.根据权利要求1所述的一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：所述的测量组件包括第一压力传感器(52)，所述第一压力传感器(52)上下两侧分别与第一推杆(3)和第一加压架(5)固定连接，所述第二压力传感器(53)上下两侧分别与第二推杆(4)和第二加压架(6)固定连接，所述第三压力传感器(54)上下两侧分别与第三推杆(8)和第三加压架(10)固定连接，所述第四压力传感器(55)上下两侧分别与第四推杆(9)和第四加压架(11)固定连接，所述框架(1)顶部内侧设有用于监测第二加压架(6)位移的第一位移传感器(56)，所述横梁(7)下部设有用于监测第四加压架(11)的位移的第二位移传感器(57)，上接头(22)顶部设有用于监测内钻头驱动轴(21)转速的第一转速传感器(58)，第五轴承固定(39)底端设有用于监测外钻头驱动轴(30)转速的第二转速传感器(59)。

6.根据权利要求3所述的一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：所述的上接头(22)上设置的上接头侧壁通道(2201)、第一电机外壳(25)上设置的第一电机外壳侧壁通道(2501)、中间接头(27)上设置的中间接头侧壁通道(2701)以及第二电机外壳(33)上述设置的第二电机外壳侧壁通道(3301)依次连通，用于为钻具内部电子元件通过线路通道。

7.根据权利要求3所述的一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：所述的水龙头(12)为弧形中空弯管，其中空通道与水龙头接头(13)的中空通道同径。

8.根据权利要求3所述的一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：所述的上接头(22)与内钻头驱动轴(21)之间通过动密封连接，所述的第五轴承固定(39)与外钻头驱动轴(30)之间进行动密封连接，上接头(22)、第一电机外壳(25)、中间接头(27)、第二电机外壳(33)、下接头(35)以及第五轴承固定(39)的固定连接处均采用静密封连接，目的是对第一电机(24)、第二电机(32)以及第二振动发生器(36)进行密封保护。

9.根据权利要求3所述的一种具有振动功能的双向回转多功能实验平台，其特征在于：所述的第一轴承固定(16)与内钻头驱动轴(21)之间进行动密封连接，第二轴承固定(17)与内钻头驱动轴(21)之间进行动密封连接，目的是对第一振动发生器(20)进行密封保护。

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