CN206459916U - 一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备，包括底座、支架、装夹定位装置、摆锤冲击装置、动力传送装置和挂摆锤装置；所述的装夹定位装置安装在底座上；所述的摆锤冲击装置设置在装夹定位装置的上方；所述的动力传送装置固定在支架上；所述的摆锤冲击装置的一端通过压紧螺栓固定在动力传送装置上，另一端可与装夹定位装置上的被测样品接触；所述的挂摆锤装置设置在动力传送装置上方,用于固定摆锤冲击装置。本实用新型是可对球头形的聚晶金刚石复合片进行抗冲击性能检测的检测设备，本装置操作简便，工作效率高。

Description

一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备

技术领域

本实用新型属于超硬材料领域，具体涉及一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备。

背景技术

PDC(聚晶金刚石复合片)作为切削工具,被广泛地应用于油气钻井作业中。在钻井过程中,由于轴向力和水平切削力的联合作用、钻具与孔壁的摩擦、钻杆柱的弯曲、孔底不平及残留岩粉、钻机振动等因素的影响,使得钻头上的PDC受到极大的冲击力。PDC抗冲击性能反映了复合片的韧性和粘结强度,是一综合性指标,也是决定其使用效果好坏的关键所在。

潜孔钻头用球齿聚晶金刚石复合片在工作过程中承受高频次冲击，其抗冲击性能要求更高。目前，专门针对球头复合片抗冲击检测而设计的检测机器不是很多，并且存在以下不足：（1）一般的检测机检测方法比较单一，不能对球头复合片进行多角度性能检测；（2）一般检测机的冲击刀刃采用整体化结构，磨损快，刀刃作为易损件，更换批次较高且刀刃费用较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种针对球头形聚晶金刚石复合片进行抗冲击性能检测的检测设备，用以解决上述技术问题 。

本实用新型采用的技术方案是：一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备，包括底座、支架、装夹定位装置、摆锤冲击装置、动力传送装置和挂摆锤装置；所述的装夹定位装置安装在底座上；所述的摆锤冲击装置设置在装夹定位装置的上方；所述的动力传送装置固定在支架上；所述的摆锤冲击装置的一端通过压紧螺栓固定在动力传送装置上，另一端可与装夹定位装置上的被测样品接触；所述的挂摆锤装置设置在动力传送装置上方,用于固定摆锤冲击装置。

进一步，所述的装夹定位装置包括水平夹具、垂直夹具和切向夹具，并通过内六角螺栓固定在底座上。

进一步，所述的摆锤冲击装置包括摆锤、摇臂、挂钩和螺孔，所述的摇臂的两端分别为摆锤和螺孔，挂钩设置在摇臂的中部。

进一步，所述的摆锤包括定位销、固定螺栓、固定块、左固定板、右固定板和冲击刀刃；所述的冲击刀刃包括有冲击块及镶嵌在冲击块上的冲击垫块；所述的冲击刀刃固定在固定块上，用定位销将左固定板和右固定板定位在固定块上。

进一步，所述挂摆锤装置包括动触片、动触销、电磁铁、压缩弹簧；所述的动触销上套有弹簧，电磁铁控制动触片运动；所述的挂摆锤装置用于固定挂钩。

本实用新型采用微机控制，可在微机测控系统中设定冲击能量、冲击次数及提升角度等。在摆锤提升高度后，其冲击过程为：自动扬摆→冲击→扬摆复位→冲击→冲击完毕。通过微机控制主电机转动，同时经动力传送装置，将动力传送给传动轴，传动轴带动固定在其上的摆锤冲击装置进行单摆运动。摆锤在单摆运动时，对待测样品进行冲击，可在屏幕上直接得到待测样品抗冲击性能。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

（1）操作简便，工作效率高；

（2）可对待测样品进行0-90°剪切冲击、水平冲击、垂直冲击，对聚晶金刚石复合片在使用中的受力情况，更加真实模拟；

（3）冲击刀刃采用组合式，安装简单方便、成本低，所用冲击垫块硬度可进行调整，所以检测结果更加真实可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是水平夹具的结构示意图；

图3是垂直夹具的结构示意图；

图4是45度夹具的结构示意图；

图5是摆锤冲击装置的结构示意图；

图6是摆锤冲击装置的侧面结构示意图；

图7是冲击刀刃结构示意图；

图8是挂摆锤装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型是一种利用摆锤的聚晶金刚石复合片抗冲击检测设备，该设备包括底座1、支架8、装夹定位装置2、摆锤冲击装置3、动力传送装置6和挂摆锤装置7；其中，装夹定位装置2和支架8均固定在底座1上，在支架1上设有动力传送装置6，动力传送装置6驱动摆锤冲击装置3与装夹定位装置2上的被测样品接触，摆锤冲击装置3上设有挂钩4，在该检测设备完成检测后，可将挂钩4固定在动力传送装置上的挂摆锤装置7上。

如图2-4所示，装夹定位装置2分为三种不同方向的夹具，分别为水平夹具、垂直夹具和45度夹具；每一种夹具均通过内六角螺栓204固定在底座1上，夹具顶端通过螺栓205固定被测样品。

如图1和5所示，摆锤冲击装置3的具体结构包括摆锤301、摇臂302和挂钩303。摆锤301固定在摇臂302的一端，摇臂302的另一端设有螺孔306，并通过压紧螺栓5与动力传送装置6连接，挂钩4设置在摇臂302的中部。摆锤通过301上设有定位销304，并通过固定螺栓与摇臂相连。

如图6和图7所示，摆锤301由左固定板307、右固定板308、固定块309和冲击块310组成，左固定板307和右固定板308之间设置固定块309和冲击块310，冲击块310呈“凸”字形，冲击垫块311镶嵌在冲击块310上，冲击块310的顶部设有冲击刀刃。

如图8所示，挂摆锤装置5包括电磁铁701、动触片702、动触销703和压缩弹簧704。挂摆锤装置7的作用是同挂钩4配合，检测完成后将摆锤固定在检测设备的上方，避免在更换检测样品过程中，摆锤落下，砸伤操作人员及损坏设备。在检测完成后，挂摆锤装置7与挂钩4配合，动触片702将挂钩4挂住。触动动触销703，电路断电，压缩弹簧704调整动触销行程。工作时，电磁铁701通电，动触片702移动，挂钩4脱离，摆锤开始下落，检测开始。

本实施例的工作过程为：待测样品需进行45°抗冲击性检测时，待测样品装在夹具中，锁紧入45°夹具的螺丝孔中，通过微机测控系统输入待冲击参数，经PLC控制装置，对主电机等进行控制。首先，主电机转动，经链传动、涡轮蜗杆传动，将力传动给传动轴并转化成其转矩带动摆锤转动到一定角度。其次，主电机以一定转速进行转动，通过动力传送装置使摆锤冲击装置获得一定转速。最后，摆锤下摆到最低点，冲击刀刃对待测样品进行冲击。观察，将待测样品冲破时，所需要的冲击能量即为其最大抗剪切力。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以显示和描述本发明的基本原理、主要特征和本实用新型的优点，所属领域的普通技术人员应当了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备，其特征在于：包括底座、支架、装夹定位装置、摆锤冲击装置、动力传送装置和挂摆锤装置；所述的装夹定位装置安装在底座上；所述的摆锤冲击装置设置在装夹定位装置的上方；所述的动力传送装置固定在支架上；所述的摆锤冲击装置的一端通过压紧螺栓固定在动力传送装置上，另一端可与装夹定位装置上的被测样品接触；所述的挂摆锤装置设置在动力传送装置上方,用于固定摆锤冲击装置。

2.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备，其特征在于：所述的装夹定位装置包括水平夹具、垂直夹具和切向夹具，并通过内六角螺栓固定在底座上。

3.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备，其特征在于：所述的摆锤冲击装置包括摆锤、摇臂、挂钩和螺孔，所述的摇臂的两端分别为摆锤和螺孔，挂钩设置在摇臂的中部。

4.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备，其特征在于：所述的摆锤包括定位销、固定螺栓、固定块、左固定板、右固定板和冲击刀刃；所述的冲击刀刃包括有冲击块及镶嵌在冲击块上的冲击垫块；所述的冲击刀刃固定在固定块上，用定位销将左固定板和右固定板定位在固定块上。

5.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石复合片抗冲击性能检测设备，其特征在于：所述挂摆锤装置包括动触片、动触销、电磁铁、压缩弹簧；所述的动触销上套有弹簧，电磁铁控制动触片运动；所述的挂摆锤装置用于固定挂钩。