CN216077014U - 一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台 - Google Patents
一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台 Download PDFInfo
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Abstract
一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，包括支架，支架底部设有滑轮，用于承载钻具的多个滑动支座可调节的固定在支架上，加压组件与支架固定连接并，夹持组件与支架固定连接并夹持钻具，岩样固定板设置在支架首端，用来放置岩样，滑动支座的U型支撑体与钻具形状相契合，保证了安装和拆卸钻具时的安全性；该实验台可作为钻具系统竖直钻进测试和水平钻进测试的平台，必要时还实现加压钻进，该实验台功能多样，创新性强，节约成本，满足了双钻头自平衡钻进系统所用钻具对组装、拆卸、钻进测试等方面的所有需求。
Description
技术领域
本实用新型属于钻探和机械领域，具体涉及一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台。
背景技术
目前，钻探领域普遍采用地面钻机驱动、地下钻杆钻铤等钻柱传扭给钻头碎岩进尺的“长臂管辖”式钻进技术，导致钻进效率低、成孔质量差、起下钻辅助时间长和钻进成本高等问题突出。
针对上述问题，课题组提出了连续缆管式双钻头自平衡钻进技术。双钻头自平衡钻进技术无需依靠钻机、不使用钻杆就可以完成钻进动作，与传统钻探设备相比，具有显著的优势。由于自平衡钻具体积较大，质量较重，在组装和拆卸过程中费时费力，同时，钻具系统的运移也困难。除此之外，在水平钻进测试时，没有一个与之配适的测试平台予以支撑完成钻进。文献中，目前已有各种各样的实验台，比如：钢结构中央实验台、全钢天平台、全木实验台、钢木实验中心台等。
然而，现有试验台结构简单、功能单一、成本高，并且不同种类的实验台都是根据不同行业的人的需求而定制的，无法满足无钻机自平衡自适应钻进系统对实验平台的多功能要求。
实用新型内容
本实用新型提出了一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，旨在为双钻头自平衡钻进系统所用钻具的组装和拆卸提供支撑和实验平台，同时，方便了钻具系统的运移。该系统的提出也为后期水平钻进测试和竖直钻进测试，以及必要时的加压钻进提供了新的思路与方法。
一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，包括：
支架，支架底部设有滑轮；
多个滑动支座，可调节的固定在支架上，用于承载钻具；
加压组件，与支架固定连接并可带动钻具移动；
夹持组件，与支架固定连接并夹持钻具，对钻具约束；
岩样固定板，设置在支架首端，用来放置岩样。
更进一步而言，所述的滑动支座包括U型支撑体，U型支撑体中部设有贯穿的开口圆弧槽，U型支撑体内部至少安装有两个轴承，且轴承的外圈凸出于圆弧槽外部与钻具外壁抵触，U型支撑体通过连接耳可调节的连接在支架上。
更进一步而言，所述的加压组件包括以支架中轴线对称设置的两个气缸，两个气缸通过气缸连接块与支架固连，两个气缸工作端分别固连有能将钻具夹持固定的夹臂公端和夹臂母端，夹臂公端与夹臂母端之间通过螺栓连接。
更进一步而言，所述的夹持组件包括第一调节组件、第二调节组件和夹持块，第二调节组件与第一调节组件结构相同；
第一调节组件包括夹持座、丝杠和丝杠座，丝杠座与支架固连，夹持座滑动连接在支架上，丝杠与夹持座和丝杠座螺纹连接；
夹持块上设有与钻具外径相同的卡槽，夹持块卡槽与钻具外壁抵触且夹持块两端分别与第一调节组件和第二调节组件上的夹持座通过螺栓固连。
本实用新型的有益效果：
1.该实验平台包括可拼接的支架，根据实际需求调整支架的长度和位置，节省时间和空间；
2.滑动支座的U型支撑体与钻具形状相契合，钻具很难掉落，保证了安装和拆卸钻具时的安全性；
3.该实验平台可作为钻具系统竖直钻进测试和水平钻进测试的平台，必要时还实现加压钻进，该实验台功能多样，创新性强，节约成本，满足了双钻头自平衡钻进系统所用钻具对组装、拆卸、钻进测试等方面的所有需求。
附图说明
图1为本实用新型的立体示意图。
图2为图1中A处局部放大结构示意图。
图3为滑动支座立体结构示意图。
图4为图1中B处局部放大结构示意图。
图5为图1中C处局部放大结构示意图。
图6为本实用新型竖直钻进实验时状态图。
图7为本实用新型水平钻进实验时状态图。
具体实施方式
请查阅图1至图7所示，一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，包括支架1、滑动支座2、加压组件、夹持组件和岩样固定板；
支架1为桁架结构，支架1底部设有滑轮10；
滑动支座2包括U型支撑体21，U型支撑体21中部设有贯穿的开口圆弧槽，U型支撑体21内部至少安装有两个轴承22，且轴承22的外圈凸出于圆弧槽外部，使钻具能通过轴承22相对于U型支撑体21转动，U型支撑体21通过连接耳23可调节的连接在支架1上；轴承22的外圈凸出于圆弧槽外部的作用是有利于钻具的翻转；
加压组件包括以支架中轴线对称设置的两个气缸5，两个气缸5通过气缸连接块4与支架1固连，两个气缸5工作端分别固连有能将钻具夹持固定的夹臂公端6和夹臂母端7，夹臂公端6与夹臂母端7之间通过螺栓连接；气缸5的作用是为钻进测试提供所需钻压，作为钻具工作时的动力；
夹持组件包括第一调节组件、第二调节组件和夹持块12，第二调节组件与第一调节组件结构相同；
第一调节组件包括夹持座11、丝杠13和丝杠座14，丝杠座14与支架1固连，夹持座11滑动连接在支架1上，丝杠13与夹持座11和丝杠座14螺纹连接；
夹持块12上设有与钻具外径相同的卡槽，夹持块12卡槽与钻具外壁抵触且夹持块12两端分别与第一调节组件和第二调节组件上的夹持座11通过螺栓固连；
岩样固定板为L型结构，岩样固定板设置在支架1首端，用于放置岩样。更进一步而言，还包括多个固定片3，固定片3为卡箍状结构，固定片3
不贴合的限位在钻具外侧且固定片3两端通过螺栓与支架1固连，固定片3的作用是在钻具竖直钻进测试时，起到防止钻具倾倒的作用。
更进一步而言，所述的岩样固定板包括相互垂直设置的固定板8和支撑板9，岩样固定板的作用是防止岩石15与钻具头端的钻头分离。
更进一步而言，所述的支架1包括多个移动单元，相邻两个移动单元之间通过螺栓可拆卸连接，可以根据实际需要通过拼接改变整体长度，便于整个实验台的移动。
更进一步而言，如图7所示，进行水平钻进时，不需要夹持块12与固定片3，根据实际情况放置适量的滑动支座2即可。
更进一步而言，可根据钻进实验对所需钻压的要求，合理的增加或减少气缸5的数量。
本实用新型的工作原理及使用过程：
在组装钻具时，根据实际需要拼接移动单元，进而调节支架1的长度，先调整几个滑动支座2的之间的距离，将钻具放在滑动支座2上面进行组装，滑动支座2的U型支撑体21中部设有轴承22，有利于钻具在滑动支座2上轻松完成翻滚，支架1底部的滑轮10利用滚动摩擦的原理，为钻具的移动提供便利，钻具组装完成后，开始为水平钻进测试做准备。
水平钻进测试：将岩样放在支撑板9上面，保证岩样的另一面与固定板8抵触，取下夹持块12，解除夹持块12对于钻具系统的约束，即可开始水平钻进测试，启动气缸5，气缸5带动钻具在滑动支座2上滑动，便可实现水平加压钻进测试。
竖直钻进测试：将夹持块12与夹持座11螺栓连接，对钻具系统进行约束，根据实际情况用一定数量的固定片3对钻具与支架1之间进行约束，将实验台与钻具竖直放置，夹持块12与夹持座11螺栓连接的作用是夹持钻具，防止钻具与实验台发生脱落，固定片3的作用是防止钻具倾倒，对其起约束作用，将岩样放在固定板8的上面，松开夹持块12，启动气缸5，气缸5通过夹臂6带动钻具在滑动支座2上滑动，便可实现竖直加压钻进测试。
在水平钻进或者竖直钻进之前，需要将岩样放置到岩样固定板上，由于钻进系统安装过程中可能导致钻具与固定板8之间过近，导致岩样无法放置到岩样固定板上，此时只需转动丝杠13，丝杠13会带动夹持座11轴向移动，通过夹持座11与夹持块12的作用带动钻具向远离钻头方向运动，此时，钻具钻头与固定板8之间的距离变大，可将岩样放置到岩样固定板上，
在拆卸钻具时，根据实际需要拉伸、收缩移动单元来调节实验台的大小，通过调整几个滑动支座2之间的距离，以便更好的完成钻具的拆卸。
Claims (7)
1.一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，其特征在于：包括：
支架(1)，支架(1)底部设有滑轮(10)；
多个滑动支座(2)，可调节的固定在支架(1)上，用于承载钻具；
加压组件，与支架(1)固定连接并可带动钻具移动；
夹持组件，与支架(1)固定连接并夹持钻具，对钻具约束；
岩样固定板，设置在支架(1)首端，用来放置岩样。
2.根据权利要求1所述的一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，其特征在于：所述的滑动支座(2)包括U型支撑体(21)，U型支撑体(21)中部设有贯穿的开口圆弧槽，U型支撑体(21)内部至少安装有两个轴承(22)，且轴承(22)的外圈凸出于圆弧槽外部与钻具外壁抵触，U型支撑体(21)通过连接耳(23)可调节的连接在支架(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，其特征在于：所述的加压组件包括以支架中轴线对称设置的两个气缸(5)，两个气缸(5)通过气缸连接块(4)与支架(1)固连，两个气缸(5)工作端分别固连有能将钻具夹持固定的夹臂公端(6)和夹臂母端(7)，夹臂公端(6)与夹臂母端(7)之间通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，其特征在于：所述的夹持组件包括第一调节组件、第二调节组件和夹持块(12)，第二调节组件与第一调节组件结构相同；
第一调节组件包括夹持座(11)、丝杠(13)和丝杠座(14)，丝杠座(14)与支架(1)固连，夹持座(11)滑动连接在支架(1)上，丝杠(13)与夹持座(11)和丝杠座(14)螺纹连接；
夹持块(12)上设有与钻具外径相同的卡槽，夹持块(12)卡槽与钻具外壁抵触且夹持块(12)两端分别与第一调节组件和第二调节组件上的夹持座(11)通过螺栓固连。
5.根据权利要求1所述的一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，其特征在于：所述的岩样固定板为L型结构，包括相互垂直设置的固定板(8)和支撑板(9)。
6.根据权利要求1所述的一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，其特征在于：还包括多个固定片(3)，固定片(3)为卡箍状结构，固定片(3)不贴合的限位在钻具外侧且固定片(3)两端通过螺栓与支架(1)固连。
7.根据权利要求1所述的一种自平衡自适应钻进系统用装配测试钻进多功能实验平台，其特征在于：所述的支架(1)包括多个移动单元，相邻两个移动单元之间通过螺栓可拆卸连接。
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- 2021-11-24 CN CN202122891688.5U patent/CN216077014U/zh active Active
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