CN117232987B - 轴向力施加装置及测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轴向力施加装置及测试系统，该轴向力施加装置包括第一外套筒、第二外套筒、弹性组件、第一内套筒及第二内套筒；第一外套筒与第二外套筒可轴向相对移动，以带动保护器通过中轴挤压第一内套筒与第二内套筒来压缩弹性组件产生轴向反作用力，其中调节第一外套筒与第二外套筒的轴向位置可改变第一内套筒与第二内套筒挤压弹性组件的压缩量，从而能改变施加的轴向力的大小，能满足保护器不同大小推力的测试需求，该轴向力的产生成本低，且可以在轴向力施加装置的两端同时测试两套产品。

Description

轴向力施加装置及测试系统

技术领域

本申请涉及机械设备技术领域，特别是涉及一种轴向力施加装置及测试系统。

背景技术

油田开采中，潜油螺杆泵被广泛应用，潜油螺杆泵包括潜油螺杆泵机组、保护器以及潜油电机，潜油电机驱动潜油螺杆泵机组举升井液时，潜油螺杆泵会向施加轴向力，因此需要在潜油电机的一端设置保护器。其中，在使用前，对保护器的推力进行测试以保证安全生产至关重要。

现有方式对保护器进行推力测试，是利用液压缸进行轴向力的施加，但该方式一次只能测试一套产品，测试效率低。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种轴向力施加装置及测试系统，可以同时对两个保护器进行推力测试。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种轴向力施加装置，用于同时向两个保护器施加轴向力，每个保护器分别包括外壳与安装于所述外壳内的中轴，其特征在于，所述轴向力施加装置包括：

第一外套筒，所述第一外套筒的一端用于连接其中一个保护器的外壳；

第二外套筒，所述第一外套筒的另一端套设于所述第二外套筒的一端，所述第一外套筒和所述第二外套筒之间围合形成容置腔，所述第二外套筒的另一端用于连接另一个保护器的外壳；弹性组件，设置在所述容置腔内，第一内套筒，穿置于所述第一外套筒内，所述第一内套筒的一端与所述弹性组件的一端连接，所述第一内套筒的另一端用于与其中一个所述保护器的中轴连接；第二内套筒，穿置于所述第二外套筒内，所述第二内套筒的一端与所述弹性组件的另一端连接，所述第二内套筒的另一端用于与另一个所述保护器的中轴连接；其中，所述第一外套筒和所述第二外套筒可沿轴向相对移动，使所述第一内套筒与所述第二内套筒压缩所述弹性组件，且所述弹性组件分别向所述第一内套筒和所述第二内套筒施加轴向力。

在一种可能的实施方式中，所述第二外套筒的外壁设有限位凸起，所述限位凸起用于限制所述第一外套筒相对于所述第二外套筒的轴向移动距离。

在一种可能的实施方式中，所述第一外套筒和所述第二外套筒之间螺纹连接。

在一种可能的实施方式中，所述弹性组件包括第一内壳、第二内壳以及弹性件，所述第一内壳和所述第二内壳分别设置于所述容置腔内，所述第一内壳的一端与所述第二内壳的一端可分离地设置；所述第一内壳的另一端抵接所述第一内套筒；所述第二内壳的另一端抵接所述第二内套筒；所述弹性件设置于所述第一内壳和所述第二内壳之间，且所述弹性件的两端分别抵接所述第一内壳和所述第二内壳。

在一种可能的实施方式中，所述弹性件包括第一碟簧和第二碟簧，所述第一碟簧设置于所述第一内壳，所述第二碟簧设置于所述第二内壳，所述第一碟簧和所述第二碟簧相对设置，且所述第一碟簧抵接所述第二碟簧。

在一种可能的实施方式中，还包括导向轴，所述第一内套筒、所述第一内壳、所述第二内壳以及所述第二内套筒依次套设于所述导向轴，所述导向轴的两端分别用于连接两个保护器的中轴。

在一种可能的实施方式中，所述第一内套筒和所述第一内壳可沿所述导向轴的轴向滑动，和/或，所述第二内套筒和所述第二内壳可沿所述导向轴的轴向滑动。

在一种可能的实施方式中，所述导向轴包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段和所述第二轴段之间可相对移动，所述第一内套筒和所述第一内壳分别固定连接所述第一轴段，所述第二内套筒和所述第二内壳分别固定连接所述第二轴段。

在一种可能的实施方式中，还包括第一联轴器和第二联轴器，所述第一联轴器和所述第二联轴器分别套接于所述导向轴的两端；所述第一内套筒背离所述第一内壳的一端抵接所述第一联轴器，所述第二内套筒背离所述第二内壳的一端抵接所述第二联轴器，所述第一联轴器用于与其中一个保护器的中轴连接，所述第二联轴器用于与另一个保护器的中轴连接。

在一种可能的实施方式中，所述第一外套筒和/或所述第二外套筒上设有注液孔，所述注液孔连通所述容置腔，所述注液孔用于向所述容置腔内输入润滑介质或冷却介质。

在一种可能的实施方式中，所述第一联轴器设有第一连通孔，所述第一连通孔与所述容置腔连通，所述第一连通孔用于将所述容置腔内的润滑介质或冷却介质输入其中一个保护器；和/或所述第二联轴器设有第二连通孔，所述第二连通孔与所述容置腔连通，所述第二连通孔用于将所述容置腔内的润滑介质或冷却介质输入另一个保护器。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是提供一种测试系统，该测试系统包括上述所述的轴向力施加装置，所述轴向力施加装置的两端分别用于连接两个保护器；旋转驱动件，连接于其中一个保护器，所述旋转驱动件可驱动轴向力施加装置以及两个保护器转动。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提供一种轴向力施加装置，该轴向力施加装置包括第一外套筒、第二外套筒、弹性组件、第一内套筒及第二内套筒；第一外套筒与第二外套筒可轴向相对移动，以带动保护器通过中轴挤压第一内套筒与第二内套筒来压缩弹性组件产生轴向反作用力，其中调节第一外套筒与第二外套筒的轴向位置可改变第一内套筒与第二内套筒挤压弹性组件的压缩量，从而能改变施加的轴向力的大小，能满足保护器不同大小推力的测试需求，该轴向力的产生成本低，且可以在轴向力施加装置的两端同时测试两套产品。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请轴向力施加装置一实施例的结构示意图；

图2是保护器设置在图1轴向力施加装置的结构示意图；

图3是图1轴向力施加装置局部放大结构示意图。

其中，100、轴向力施加装置；11、第一外套筒；12、第二外套筒；21、第一内套筒；22、第二内套筒；30、导向轴；31、第一轴段；32、第二轴段；41、第一联轴器；42、第二联轴器；50、活动腔体；60、弹性组件；61、第一内壳；62、第二内壳；63、第一碟簧；64、第二碟簧；71、注液孔；72、第二连通孔；73、限位凸起；200、保护器；210、中轴；220、外壳。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，本文中使用的术语“包括”、“包含”或者其他任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

现有的保护器测试装置是利用液压缸施加轴向力对保护器进行推力测试，装置结构复杂、成本高，且一次只能测试一套产品。

基于上述问题，本申请提出了一种轴向力施加装置及测试系统，测试系统包括轴向力施加装置和旋转驱动件。轴向力施加装置的两端分别用于连接两个保护器，轴向力施加装置可同时向两个保护器施加轴向力，旋转驱动件连接于其中一个保护器，旋转驱动件可驱动轴向力施加装置以及两个保护器转动，即测试系统可同时向两个保护器施加轴向力和扭矩，从而提高保护器的测试效率。

本实施例中，保护器以潜油泵的高推力保护器进行示例说明，保护器包括外壳与安装于所述外壳内的中轴，中轴可相对于外壳转动，测试系统可同时向两个保护器的中轴施加轴向力和扭矩。外壳与中轴之间设有轴向限位装置，以使得中轴受到轴向力后不会相对于外壳移动。具体地，轴向限位装置可以为推力轴承，推力轴承的外圈与外壳的内壁固定，推力轴承的内圈套设于中轴上，推力轴承可使中轴径向转动并轴向固定。可以理解的是，在一些其他实施例中，测试系统也可以用于测试其他设备，而不限于本实施例中的保护器。

其中，轴向力施加装置通过设置第一外套筒与第二外套筒能相对移动，带动第一内套筒与第二内套筒来压缩弹性组件，弹性组件压缩后通过第一内套筒、第二内套筒分别向外输出轴向力至两个保护器，能有效解决上述问题。

下面结合附图和实施例对本申请提供的一种轴向力施加装置及测试系统进行详细描述。

本申请提供了一种轴向力施加装置。请参阅图1至图3，图1是本申请轴向力施加装置一实施例的结构示意图；图2是保护器设置在图1轴向力施加装置的结构示意图；图3是图1轴向力施加装置局部放大结构示意图。在一个具体的实施例中，本申请的轴向力施加装置100包括第一外套筒11、第二外套筒12、弹性组件60、第一内套筒21及第二内套筒22。

第一外套筒11的一端用于连接其中一个保护器200的外壳220，第一外套筒11的另一端套设于第二外套筒12的一端，第一外套筒11和第二外套筒12之间围合形成容置腔；第二外套筒12的另一端用于连接另一个保护器200的外壳220；弹性组件60设置在容置腔内，第一内套筒21穿置于第一外套筒11内，第一内套筒21的一端与弹性组件60的一端连接，第一内套筒21的另一端用于与其中一个保护器200的中轴210连接，第二内套筒22穿置于第二外套筒12内，第二内套筒22的一端与弹性组件60的另一端连接，第二内套筒22的另一端用于与另一个保护器200的中轴210连接；其中，第一外套筒11和第二外套筒12可沿轴向相对移动，使第一内套筒21与第二内套筒22压缩弹性组件60，且弹性组件60分别向第一内套筒21和第二内套筒22施加轴向力。具体地，本实施例轴向力施加装置100能同时给两个保护器200施加轴向力，在安装保护器200时，将保护器200的外壳220一端与第一外套筒11或第二外套筒12远离弹性组件60的一端连接，起到固定保护器200的作用。保护器200的外壳220一端与第一外套筒11或第二外套筒12一端连接还能起到轴向限位的作用。同时保护器200的中轴210与第一内套筒21或第二内套筒22连接，起到传递轴向力的作用。其中，弹性组件60的尺寸小于容置腔的尺寸，第一外套筒11与第二外套筒12轴向相对移动能改变第一外套筒11套设于第二外套筒12的套设深度，两者套设深度越大，容置腔的尺寸越小，则两端的保护器200距离弹性组件60的距离越小。当第一外套筒11与第二外套筒12移动使套设深度变大时，带动固定在第一外套筒11与第二外套筒12一端的保护器200向弹性组件60移动，两端的保护器200被带动后通过中轴210挤压第一内套筒21和第二内套筒22来压缩弹性组件60，使弹性组件60产生反作用的轴向力通过第一内套筒21与第二内套筒22传递至两保护器200的中轴210，达到同时给两保护器200施加同轴，作用力相反等大的轴向力的目的。

其中，第一外套筒11与第二外套筒12可沿轴向相对移动，该设置使得第一外套筒11套设于第二外套筒12的套设深度可调，当移动使两者套设深度增加时，带动位于轴向力施加装置100两端的保护器200向弹性组件60靠近，保护器200通过中轴210进一步挤压第一内套筒21与第二内套筒22来使弹性组件60的压缩形变增大，弹性组件60能提供更大的轴向力。上述，可以通过调节增大第一外套筒11与第二外套筒12的套设深度，使得输出更大的轴向力，或调节减小第一外套筒11与第二外套筒12的套设深度，使得输出更小的轴向力。实现轴向力施加装置100能提供可调节大小的轴向力。

区别于现有技术，本申请提供一种轴向力施加装置100。第一外套筒11与第二外套筒12可轴向相对移动，以带动保护器200通过中轴210挤压第一内套筒21与第二内套筒22来压缩弹性组件60产生轴向反作用力，其中调节第一外套筒11与第二外套筒12的轴向位置可改变第一内套筒21与第二内套筒22挤压弹性组件60的压缩量，从而能改变施加的轴向力的大小，能满足保护器200不同大小推力的测试需求，该轴向力的产生成本低，且可以在轴向力施加装置100的两端同时测试两套产品。

在本实施例中，第一外套筒11的一端设置有第一容置槽，第二外套筒12的一端设置有第二容置槽，第一容置槽和第二容置槽连通形成容置腔；弹性组件60其轴向上的两端分别由第一内套筒21与第二内套筒22连接并挤压，弹性组件60悬置于容置腔。具体地，第一容置槽与第二容置槽均为通槽，第一容置槽与第二容置槽轴向贯通，其中，第一外套筒11一端部分径向扩充形成该第一容置槽，第二外套筒12一端部分径向扩充形成该第二容置槽，第一容置槽与第二容置槽在轴向方向上的槽底为环状结构，槽底具有开口，以使第一内套筒21与第二内套筒22能与弹性组件60连接并能轴向活动，弹性组件60悬置于容置腔的目的是使弹性组件60轴向上的两端不接触第一容置槽与第二容置槽，以使弹性组件60形变产生的轴向力能传递给第一内套筒21和第二内套筒22。

在本实施例中，第二外套筒12的外壁设有限位凸起73，限位凸起73用于限制第一外套筒11相对于第二外套筒12的轴向移动距离。具体地，限位凸起73用于限制第一外套筒11与第二外套筒12两者的最大套设深度，当第一外套筒11与第二外套筒12轴向移动至最大套设深度时，外壁上的限位凸起73会抵住第一外套筒11一端，避免第二外套筒12继续伸入第一外套筒11。第二外套筒12上限位凸起73与第二外套筒12穿置于第一外套筒11的一端的距离为两者的最大套设深度，两者套设深度越大，弹性组件60被挤压的弹性形变越大，可以调节限位凸起73设置的位置，来设定最大套设深度，避免弹性组件60被过渡压缩后损坏。

进一步地，在本实施例中，第一外套筒11与第二外套筒12之间螺纹连接。具体地，第一外套筒11上设置有内螺纹，第二外套筒12上设置有外螺纹，两螺纹配合使第一外套筒11套设于第二外套筒12的一端，并通过螺纹旋拧可改变两者的套设深度。

进一步地，在本实施例中，弹性组件60包括第一内壳61、第二内壳62以及弹性件，第一内壳61和第二内壳62分别设置于容置腔内，第一内壳61的一端与第二内壳62的一端可分离地设置；第一内壳61的另一端抵接第一内套筒21；第二内壳62的另一端抵接第二内套筒22；弹性件设置于第一内壳61和第二内壳62之间，且弹性件的两端分别抵接第一内壳61和第二内壳62。具体地，本实施例中，第一内套筒21与第二内套筒22具体是挤压弹性组件60的第一内壳61与第二内内壳来压缩弹性组件60，该设置的好处是，第一内壳61与第二内壳62能提供平整的受力面，使得第一内套筒21与第二内套筒22能与弹性组件60平整接触，避免力的传递偏离轴向的问题。

在本实施例中，弹性件包括第一碟簧63和第二碟簧64，第一碟簧63设置于第一内壳61，第二碟簧64设置于第二内壳62，第一碟簧63和第二碟簧64相对设置，且第一碟簧63抵接第二碟簧64。具体地，第一碟簧63和第二碟簧64均为碟形弹簧。碟形弹簧具有相对的凹面与凸面，碟形弹簧在受挤压时，凹面与凸面被挤压变形平展后会产生作用力。第一碟簧63与第二碟簧64相对设置指第一碟簧63的凸面面向第二碟簧64，第二碟簧64的凸面面向第一碟簧63，且第一碟簧63的凸面顶抵第二碟簧64的凸面。该设置使第一碟簧63与第二碟簧64受挤压时形变方向相反，其好处是，使第一碟簧63的凹面挤压第一内壳61，第二碟簧64的凹面挤压第二内壳62，第一内壳61与第二内壳62的受力点完全对称，使得弹性组件60结构稳定性更好。进一步地，在本实施例中第一碟簧63包括四片堆叠的碟形弹簧，第二碟簧64包括四片堆叠的碟形弹簧，在一些其他实施例中，第一碟簧63与第二碟簧64也能均包括三片、五片、六片等任意合理数量的碟形弹簧，不作具体限定。在一些其他实施例中，碟形弹簧也能为螺旋弹簧、板弹簧、弹性片等，不作具体限定。

在本实施例中，轴向力施加装置100还包括导向轴30，导向轴30自第一外套筒11内延伸至第二外套筒12内，第一内套筒21、第一内壳61、第二内壳62以及第二内套筒22依次套设于导向轴30，导向轴30的两端分别用于连接两个保护器200的中轴210。导向轴30可转动地设置于第一外套筒11和第二外套筒12内，导向轴30可带动第一内套筒21、第一内壳61、第二内壳62以及第二内套筒22相对于第一外套筒11和第二外套筒12转动。

在一些实施例中，导向轴30为一体式结构，第一内套筒21和第一内壳61可沿导向轴30的轴向滑动，和/或，第二内套筒22和第二内壳62可沿导向轴30的轴向滑动。具体地，第一外套筒11、第二外套筒12、第一内套筒21、第二内套筒22均为中通结构，并套接在导向轴30上，导向轴30限制套接在其上的部件的径向移动，导向轴30还穿过容置腔，容置腔内的弹性组件60也套接在导向轴30上，以使弹性组件60产生的力为轴向力。导向轴30的设置使第一外套筒11与第二外套筒12连接后，轴向力施加装置100的整体性更强，提高结构强度。

在另一实施例中，导向轴30为分离式结构，导向轴30包括第一轴段31和第二轴段32，第一轴段31和第二轴段32之间可相对移动，第一内套筒21和第一内壳61分别固定连接第一轴段31，第二内套筒22和第二内壳62分别固定连接第二轴段32。具体地，该实施方式中，第一轴段31与第二轴段32可相对轴向移动，两者间活动连接的方式具体可以通过活塞式实现，例如第一轴段31一端形成槽结构，第二轴套一端形成塞结构，两者相互配合使第一轴段31与第二轴段32能相对移动。两者的两端还能通过弹性连接实现能相对移动，不作具体限定。该实施方式中，当第一外套筒11与第二外套筒12的套设深度改变引起第一内套筒21与第二内套筒22轴向移动来挤压弹性组件60时，第一内套筒21与第二内套筒22还会分别带动第一轴段31与第二轴段32移动。

在本实施例中，轴向力施加装置100还包括第一联轴器41与第二联轴器42。第一联轴器41和第二联轴器42分别套接于导向轴30的两端；第一内套筒21背离第一内壳61的一端抵接第一联轴器41，第二内套筒22背离第二内壳62的一端抵接第二联轴器42，第一联轴器41用于与其中一个保护器200的中轴210连接，第二联轴器42用于与另一个保护器200的中轴210连接。具体地，第一联轴器41套接在导向轴30上，可沿导向轴30向内滑动或向外滑动。第一联轴器41与第一内套筒21连接，第一内套筒21将轴向力传递给第一联轴器41，由第一联轴器41传递给保护器200的中轴210，当第一外套筒11与第二外套筒12轴向移动套设深度增加时，带动保护器200通过第一联轴器41挤压第一内套筒21，第二联轴器42与第一联轴器41同理设置，不作赘述。其中，本实施方式中，轴向力施加装置100用于给保护器200施加轴向力，在设置保护器200时，保护器200的中轴210与第一联轴器41或第二联轴器42连接，第一联轴器41与第二联轴器42起到传递轴向力的作用，保护器200的外壳220还与第一外套筒11或第二外套筒12一端固定连接，起到固定保护器200的作用。启动轴向力施加装置100通过第一联轴器41或第二联轴器42给保护器200提供测试用的轴向力。

在本实施例中，第一联轴器41和第二联轴器42分别形成盲槽（未标示）套接在导向轴30上，且盲槽的槽底与导向轴30之间形成有活动腔体50，以使弹性组件60压缩形变时，第一内套管能和第一联轴器41向弹性组件60方向收缩；第二内套管能和第二联轴器42向弹性组件60方向收缩。具体地，第一联轴器41与第二联轴器42套接在导向轴30上，可沿导向轴30向内滑动或向外滑动，活动腔体50提供第一联轴器41与第二联轴器42的活动空间，活动腔体50的轴向尺寸大于弹性件形变时的轴向变形量。

在本实施例中，轴向力施加装置100还包括第一法兰（未标示）与第二法兰（未标示），第一法兰设置在第一外套筒11远离第二外套筒12的一端，第二法兰设置在第二外套筒12远离第一外套筒11的一端，第一法兰与第二法兰分别用于与位于轴向力施加装置100两端的保护器200的外壳220固定连接。具体地，本实施方式中，在将保护器200固定在轴向力施加装置100上时，将保护器200的中轴210与第一联轴器41或第二联轴器42调整对齐连接，对齐后，保护器200的外壳220通过螺栓固定在第一法兰或第二法兰上。轴向力施加装置100通过第一联轴器41或第二联轴器42给保护器200的中轴210提供轴向力。

进一步地，在本实施例中，轴向力施加装置100还包括压力传感器（未标示），压力传感器设置在第一法兰和/或第二法兰上。具体地，在保护器200固定在第一联轴器41或第二联轴器42上时，压力传感器由保护器200和联轴器夹持住，压力传感器可以测量出两者的压紧力，从而能反馈弹性组件60提供的轴向力，在测试保护器200时，通过不断调整第一外套筒11与第二外套筒12轴向上的位置，通过压力传感器反馈弹性组件60提供的轴向力达到测试所需轴向力时即可开始测试。其中，压力传感器的可以设置在第一法兰或第二法兰上，或压力传感器既设置在第一法兰上，也设置在第二法兰上。

进一步地，在本实施例中，第一外套筒11一端上设置有内螺纹（未标示），第二外套筒12一端上设置有外螺纹（未标示），通过螺纹配合以可调节两者的套设深度。在一具体实施方式中，在测试保护器200时，旋拧第一外套筒11与第二外套筒12，通过观察压力传感器来判断轴向力大小，待压力传感器示数为设计值时，停止旋拧第一外套筒11与第二外套筒12，即达到测试条件，可以进行推力测试。其中，在达到测试条件后，可以记录第一外套筒11与第二外套筒12的旋入距离，下次再进行推力测试时，可以根据记录将第一外套筒11与第二外套筒12旋至指定距离即可输出满足测试条件的轴向力。

进一步地，在一优选实施例中，在第一外套筒11的外壁上设置有计数板（未标示），在第二外套筒12的外壁上设置有光电感应器（未标示），且计数板与光电感应器对应设置，设置计数板与光电感应器的目的是：在旋拧第一外套筒11与第二外套筒12时，可以通过光电感应器感应记录计数板的经过次数，来记录第一外套筒11相对第二外套筒12的旋转圈数，在旋拧达到推力测试条件时，可以记载下光电感应器记录的旋转圈数，下次再进行推力测试时，直接旋拧至光电感应器示数至指定圈数值，轴向力施加装置100即可提供目标轴向力值，上述设计使得方便管理员调节轴向力施加装置100来提供指定大小的轴向力。

在本实施例中，通过设置螺纹配合实现第一外套筒11与第二外套筒12位置可调节，在另外一些实施例中，也能在第一外套筒11与第二外套筒12的一端分别设置法兰，法兰通过螺栓固定使得第一外套筒11与第二外套筒12轴向上位置可调连接。

在本实施例中，第一外套筒11和/或第二外套筒12上设有注液孔71，注液孔71连通容置腔，注液孔71用于向容置腔内输入润滑介质或冷却介质。第一联轴器41设有第一连通孔，第一连通孔与容置腔连通，第一连通孔用于将容置腔内的润滑介质或冷却介质输入其中一个保护器200；和/或第二联轴器42设有第二连通孔72，第二连通孔72与容置腔连通，第二连通孔72用于将容置腔内的润滑介质或冷却介质输入另一个保护器200。具体地，第一连通孔通过第一外套筒11的内壁与第一内套筒21的外壁围成的孔洞结构与注液孔71及容置腔连通，第二连通孔72同理，使得在测试保护器200，可以通过向注液孔71输入润滑介质或冷却介质，使润滑介质或冷却介质进入保护器200，起到润滑冷却的作用，保证保护器200的正常工作。

区别于现有技术，本申请提供一种轴向力施加装置100。第一外套筒11与第二外套筒12可轴向相对移动，以带动保护器200通过中轴210挤压第一内套筒21与第二内套筒22来压缩弹性组件60产生轴向反作用力，其中调节第一外套筒11与第二外套筒12的轴向位置可改变第一内套筒21与第二内套筒22挤压弹性组件60的压缩量，从而能改变施加的轴向力的大小，能满足保护器200不同大小推力的测试需求，该轴向力的产生成本低，且可以在轴向力施加装置100的两端同时测试两套产品。

对应地，本申请还提供了一种测试系统，该测试系统包括轴向力施加装置100与旋转驱动件。其中，该轴向力施加装置100为上述实施例描述的轴向力施加装置100。

轴向力施加装置100的两端分别用于连接两个保护器200；旋转驱动件，连接于其中一个保护器200，旋转驱动件可驱动轴向力施加装置100以及两个保护器200转动。具体地，旋转驱动件包括输出转矩的输出轴，输出轴与其中一个保护器200的中轴210背离轴向力施加装置100的一端连接，输出轴可带动两个保护器200的中轴210和导向轴30同步转动，从而通过一个旋转驱动件向两个保护器200施加扭矩。其中，旋转驱动件具体可以为电机、旋转气缸等驱动旋转的装置。

人工举升工艺中需要用到潜油螺杆泵机，在进行举升时，潜油螺杆泵机会具有反作用的轴向力，为抵消潜油螺杆泵机的轴向力，需要在潜油螺杆泵机的一端设置保护器200。其中，潜油螺杆泵机在工作时，其输出轴还会不断转动，给保护器200输出扭矩。本实施例中，轴向力施加装置100用于模拟潜油螺杆泵机给保护器200输出轴向力，旋转驱动件驱动保护器200转动，用于模拟潜油螺杆泵机给保护器200施加的扭矩，以使测试系统能模拟保护器200的实际井下作业环境来测试保护器200。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效原理变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种轴向力施加装置，用于同时向两个保护器施加轴向力，每个保护器分别包括外壳与安装于所述外壳内的中轴，其特征在于，所述轴向力施加装置包括：

第一外套筒，所述第一外套筒的一端用于连接其中一个保护器的外壳；

第二外套筒，所述第一外套筒的另一端套设于所述第二外套筒的一端，所述第一外套筒和所述第二外套筒之间围合形成容置腔，所述第二外套筒的另一端用于连接另一个保护器的外壳；

弹性组件，设置在所述容置腔内，

第一内套筒，穿置于所述第一外套筒内，所述第一内套筒的一端与所述弹性组件的一端连接，所述第一内套筒的另一端用于与其中一个所述保护器的中轴连接；

第二内套筒，穿置于所述第二外套筒内，所述第二内套筒的一端与所述弹性组件的另一端连接，所述第二内套筒的另一端用于与另一个所述保护器的中轴连接；

其中，所述第一外套筒和所述第二外套筒可沿轴向相对移动，以改变所述第一外套筒套设于所述第二外套筒的套设深度，从而调整连接于所述第一外套筒的其中一个保护器和连接于所述第二外套筒的另一个保护器的间距，使两个保护器的中轴分别挤压所述第一内套筒与所述第二内套筒并压缩所述弹性组件，且所述弹性组件分别通过所述第一内套筒和所述第二内套筒向两个保护器的中轴施加轴向力。

2.根据权利要求1所述的轴向力施加装置，其特征在于，

所述第二外套筒的外壁设有限位凸起，所述限位凸起用于限制所述第一外套筒相对于所述第二外套筒的轴向移动距离。

3.根据权利要求1-2任一项所述的轴向力施加装置，其特征在于，

所述第一外套筒和所述第二外套筒之间螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的轴向力施加装置，其特征在于，

所述弹性组件包括第一内壳、第二内壳以及弹性件，所述第一内壳和所述第二内壳分别设置于所述容置腔内，所述第一内壳的一端与所述第二内壳的一端可分离地设置；

所述第一内壳的另一端抵接所述第一内套筒；

所述第二内壳的另一端抵接所述第二内套筒；

所述弹性件设置于所述第一内壳和所述第二内壳之间，且所述弹性件的两端分别抵接所述第一内壳和所述第二内壳。

5.根据权利要求4所述的轴向力施加装置，其特征在于，

所述弹性件包括第一碟簧和第二碟簧，所述第一碟簧设置于所述第一内壳，所述第二碟簧设置于所述第二内壳，所述第一碟簧和所述第二碟簧相对设置，且所述第一碟簧抵接所述第二碟簧。

6.根据权利要求4所述的轴向力施加装置，其特征在于，

还包括导向轴，所述第一内套筒、所述第一内壳、所述第二内壳以及所述第二内套筒依次套设于所述导向轴，所述导向轴的两端分别用于连接两个保护器的中轴。

7.根据权利要求6所述的轴向力施加装置，其特征在于，

所述第一内套筒和所述第一内壳可沿所述导向轴的轴向滑动，和/或，所述第二内套筒和所述第二内壳可沿所述导向轴的轴向滑动。

8.根据权利要求6所述的轴向力施加装置，其特征在于，

所述导向轴包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段和所述第二轴段之间可相对移动，所述第一内套筒和所述第一内壳分别固定连接所述第一轴段，所述第二内套筒和所述第二内壳分别固定连接所述第二轴段。

9.根据权利要求6-8任一项所述的轴向力施加装置，其特征在于，

还包括第一联轴器和第二联轴器，所述第一联轴器和所述第二联轴器分别套接于所述导向轴的两端；

所述第一内套筒背离所述第一内壳的一端抵接所述第一联轴器，所述第二内套筒背离所述第二内壳的一端抵接所述第二联轴器，所述第一联轴器用于与其中一个保护器的中轴连接，所述第二联轴器用于与另一个保护器的中轴连接。

10.根据权利要求9所述的轴向力施加装置，其特征在于，

所述第一外套筒和/或所述第二外套筒上设有注液孔，所述注液孔连通所述容置腔，所述注液孔用于向所述容置腔内输入润滑介质或冷却介质。

11.根据权利要求10所述的轴向力施加装置，其特征在于，

所述第一联轴器设有第一连通孔，所述第一连通孔与所述容置腔连通，所述第一连通孔用于将所述容置腔内的润滑介质或冷却介质输入其中一个保护器；和/或

所述第二联轴器设有第二连通孔，所述第二连通孔与所述容置腔连通，所述第二连通孔用于将所述容置腔内的润滑介质或冷却介质输入另一个保护器。

12.一种测试系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-11任一项所述的轴向力施加装置，所述轴向力施加装置的两端分别用于连接两个保护器；

旋转驱动件，连接于其中一个保护器，所述旋转驱动件可驱动轴向力施加装置以及两个保护器转动。