CN217181155U - 一种高温高压潜油电机环境试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压潜油电机环境试验装置，包括：控制装置、液压装置、耐压壳体、加热装置、电机驱动器、温度压力检测装置、供电装置及扭矩转速检测装置；液压装置与耐压壳体连接，加热装置设置于耐压壳体外侧，电机驱动器与耐压壳体内的高温高压潜油电机连接，温度压力检测装置设置于耐压壳体的侧壁且伸入耐压壳体内，扭矩转速检测装置设置于高温高压潜油电机的输出轴，电机驱动器、温度压力检测装置、扭矩转速检测装置均与供电装置连接，温度压力检测装置及扭矩转速检测装置均与控制装置连接。本申请所提供的高温高压潜油电机环境试验装置可实现单独对高温高压潜油电机进行有效测试，保证了测试精度；不仅成本低而且可靠性高。

Description

一种高温高压潜油电机环境试验装置

技术领域

本实用新型涉及高温高压潜油电机环境试验技术领域，更具体地说，涉及一种高温高压潜油电机环境试验装置。

背景技术

随着油气勘探开发的深入，对井下工具的耐高温高压特性提出了越来越高的要求，通常要求井下工具耐温105℃-150℃，耐压105MPa，而高温高压潜油电机作为井下工具的动力元件，其耐高温高压特性直接决定了井下工具的环境适应能力，因此需要对高温高压潜油电机进行环境试验测试。

目前，能够同时进行高温高压潜油电机测试的专用设备较少，而针对井下工具的高温高压环境试验装置由于结构复杂、造价高昂，且只能对工具进行系统性测试，缺少单独针对高温高压潜油电机有效的测试手段。

综上所述，如何解决现有井下工具的高温高压环境试验装置结构复杂、造价高昂、无法单独针对高温高压潜油电机进行有效测试的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种高温高压潜油电机环境试验装置，该高温高压潜油电机环境试验装置结构简单、成本较低，可单独对高温高压潜油电机进行性能测试。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高温高压潜油电机环境试验装置，包括：控制装置、液压装置、耐压壳体、加热装置、电机驱动器、温度压力检测装置、供电装置及扭矩转速检测装置；所述液压装置与所述耐压壳体连接，所述加热装置设置于所述耐压壳体外侧，所述电机驱动器与所述耐压壳体内的高温高压潜油电机连接，所述温度压力检测装置设置于所述耐压壳体的侧壁且伸入所述耐压壳体内，所述扭矩转速检测装置设置于所述高温高压潜油电机的输出轴，所述电机驱动器、所述温度压力检测装置、所述扭矩转速检测装置均与所述供电装置连接，所述温度压力检测装置及所述扭矩转速检测装置均与所述控制装置连接。

优选的，所述控制装置包括数据采集卡和计算机，所述温度压力检测装置及所述扭矩转速检测装置均与所述数据采集卡信号连接，所述信号采集卡与所述计算机信号连接。

优选的，所述液压装置包括液压泵、液压管路、截止阀、溢流阀和压力表，所述液压管路的两端分别与所述液压泵和所述耐压壳体连接，所述截止阀、所述溢流阀及所述压力表均设置于所述液压管路上。

优选的，所述耐压壳体的侧壁设置第一通孔，所述第一通孔内设置液压管线接头，所述液压管线接头与所述液压管路连接。

优选的，所述耐压壳体的侧壁设置第二通孔，所述温度压力检测装置为设置于所述第二通孔内的温度压力检测传感器。

优选的，所述耐压壳体的侧壁设置第三通孔，所述第三通孔内设置电连接器，所述电连接器的两端分别设置与所述供电装置连接、与所述高温高压潜油电机连接的电线。

优选的，所述加热装置为套装于所述耐压壳体外的高温箱。

优选的，所述电机驱动器设置于所述高温箱内或高温箱外。本实用新型提供的。

在进行测试时，对加热装置进行温度设置并启动加热装置，通过液压装置向耐压壳体中加压至设定压力，控制装置收集的温度压力检测装置检测的耐压壳体内的温度达到设定温度、压力达到设定压力后，即可启动高温高压潜油电机，通过供电装置监测电机驱动器的输入参数，结合控制装置获取的扭矩转速检测装置采集的数据，从而得到此时高温高压潜油电机的工作状态。

本申请所提供的高温高压潜油电机环境试验装置采用加热装置对耐压壳体进行加热、采用液压装置对耐压壳体进行加压，对高温高压潜油电机的高温高压环境进行模拟，同时提供了高温高压潜油电机所需的高温高压试验环境，通过温度压力检测装置对耐压壳体内部的温度压力进行监测，可实现单独对高温高压潜油电机进行有效测试，监测数据更加准确，保证了测试精度；此外，该高温高压潜油电机环境试验装置结构简单，对比井下工具的高温高压环境试验装置，不仅成本低而且可靠性高，能够很好的模拟高温高压潜油电机从常温到高温，从常压到高压环境工况下的运行工作性能，最高测试温度可达到150℃，最高测试环境压力可达到105MPa，温度和压力能够保持稳定，更具工程化应用潜力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为电机驱动器设置于高温箱外的高温高压潜油电机环境试验装置的示意图；

图2为电机驱动器设置于高温箱内的高温高压潜油电机环境试验装置的示意图。

图1-2中：

1-高温高压潜油电机、2-耐压壳体、3-密封件、4-温度压力检测装置、5-液压管线接头、6-电连接器、7-高温箱、8-液压泵、9-截止阀、10-溢流阀、11-压力表、12-供电装置、13-电机驱动器、14-扭矩转速检测装置、15-数据采集卡、16-计算机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种高温高压潜油电机环境试验装置，该高温高压潜油电机环境试验装置结构简单、成本较低，可单独对高温高压潜油电机进行性能测试。

请参考图1～2，一种高温高压潜油电机环境试验装置，包括：控制装置、液压装置、耐压壳体2、加热装置、电机驱动器13、温度压力检测装置4、供电装置12及扭矩转速检测装置14；液压装置与耐压壳体2连接，加热装置设置于耐压壳体2外侧，电机驱动器13与耐压壳体2内的高温高压潜油电机1连接，温度压力检测装置4设置于耐压壳体2的侧壁且伸入耐压壳体2内，扭矩转速检测装置14设置于高温高压潜油电机1的输出轴，电机驱动器13、温度压力检测装置4、扭矩转速检测装置14均与供电装置12连接，温度压力检测装置4及扭矩转速检测装置14均与控制装置连接。

需要说明的是，供电装置12用于向温度压力检测装置4、扭矩转速检测装置14、电机驱动器13及控制装置供电，供电装置12具备电压和电流的显示功能，以此可计算出电机驱动器13的输入功率。加热装置具备加热和温度控制功能，用以内部加热。启动加热装置进行加热，即可模拟高温高压潜油电机1的高温环境；不启动加热装置，即可模拟高温高压潜油电机1的常温环境。

温度压力检测装置4用于监测耐压壳体2内部的温度压力数据。扭矩转速检测装置14用于监测高温高压潜油电机1输出轴的转速和输出扭矩。控制装置用于收集温度压力检测装置4和扭矩转速检测装置14采集的数据。

在进行测试时，对加热装置进行温度设置并启动加热装置，通过液压装置向耐压壳体2中加压至设定压力，控制装置收集的温度压力检测装置4检测的耐压壳体2内的温度达到设定温度、压力达到设定压力后，即可启动高温高压潜油电机1，通过供电装置12监测电机驱动器13的输入参数，结合控制装置获取的扭矩转速检测装置14采集的数据，从而得到此时高温高压潜油电机1的工作状态。

本申请所提供的高温高压潜油电机环境试验装置采用加热装置对耐压壳体2进行加热、采用液压装置对耐压壳体2进行加压，对高温高压潜油电机1的高温高压环境进行模拟，同时提供了高温高压潜油电机1所需的高温高压试验环境，通过温度压力检测装置4对耐压壳体2内部的温度压力进行监测，可实现单独对高温高压潜油电机1进行有效测试，监测数据更加准确，保证了测试精度；此外，该高温高压潜油电机环境试验装置结构简单，对比井下工具的高温高压环境试验装置，不仅成本低而且可靠性高，能够很好的模拟高温高压潜油电机1从常温到高温，从常压到高压环境工况下的运行工作性能，最高测试温度可达到150℃，最高测试环境压力可达到105MPa，温度和压力能够保持稳定，更具工程化应用潜力。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，控制装置包括数据采集卡15和计算机16，温度压力检测装置4及扭矩转速检测装置14均与数据采集卡15信号连接，信号采集卡与计算机16信号连接。数据采集卡15可以将温度压力检测装置4和扭矩转速检测装置14采集的数据信息进行处理后发送至计算机16，由计算机16进行存储、显示和分析。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，液压装置包括液压泵8、液压管路、截止阀9、溢流阀10和压力表11，液压管路的两端分别与液压泵8和耐压壳体2连接，截止阀9、溢流阀10及压力表11均设置于液压管路上。液压泵8可以为自动液压泵8或手动液压泵8，本实施例以手动液压泵8为例说明。手动液压泵8用于向耐压壳体2内部进行加压，溢流阀10用以调整耐压壳体2内部的最大压力，溢流阀10的回油口通过液压管路连接至手动液压泵8的油箱，截止阀9用于锁止耐压壳体2内部液体，防止液体沿液压管路泄漏，压力表11用于辅助监测耐压壳体2的内部压力。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，耐压壳体2的侧壁设置第一通孔，第一通孔内设置液压管线接头5，液压管线接头5与液压管路连接。优选的，为了提升密封性，在液压管线接头5与第一通孔的内壁之间设置密封圈。通过设置液压管线接头5提升了耐压壳体2与液压管路连接的便捷性。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，耐压壳体2的侧壁设置第二通孔，温度压力检测装置4为设置于第二通孔内的温度压力检测传感器。优选的，第二通孔与温度压力传感器之间设置设置密封圈，以提升第二通孔的密封性，温度压力检测传感器设置于耐压壳体2的侧壁上，且温度压力检测传感器的内部与耐压壳体2的内部空间接触，从而检测耐压壳体2内的温度和压力，检测精度更高，测量数据更准确。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，耐压壳体2的侧壁设置第三通孔，第三通孔内设置电连接器6，电连接器6的两端分别设置与供电装置12连接、与高温高压潜油电机1连接的电线。优选的，第三通孔与电连接器6之间设置密封圈，从而提升第三通孔的密封性。电连接器6为信号转接件，不仅便于安装，还能实现两端电器之间的通信。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，加热装置为套装于耐压壳体2外的高温箱7。高温箱7与耐压壳体2设置同轴的通孔，高温高压潜油电机1的输出轴同时穿过两个通孔后与高温箱7外侧的扭矩转速检测装置14连接。高温箱7的后侧设置开口，线路及液压管路均沿开口伸入高温箱7中。

为了提升耐压壳体2与高温高压潜油电机1之间的密封性，优选的，在耐压壳体2的通孔与高温高压潜油电机1的输出轴之间设置密封件3。

在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，电机驱动器13设置于高温箱7内或高温箱7外，不仅能单独进行高温高压电机的性能测试，而且通过将电机驱动器13置入高温箱7内，还可进行高温高压电机及电机驱动器13的联合高温性能测试。解决了针对井下工具的高温高压环境试验装置只能对工具进行系统测试，不能单独进行电机性能测试的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的高温高压潜油电机环境试验装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高温高压潜油电机环境试验装置，其特征在于，包括：控制装置、液压装置、耐压壳体(2)、加热装置、电机驱动器(13)、温度压力检测装置(4)、供电装置(12)及扭矩转速检测装置(14)；所述液压装置与所述耐压壳体(2)连接，所述加热装置设置于所述耐压壳体(2)外侧，所述电机驱动器(13)与所述耐压壳体(2)内的高温高压潜油电机(1)连接，所述温度压力检测装置(4)设置于所述耐压壳体(2)的侧壁且伸入所述耐压壳体(2)内，所述扭矩转速检测装置(14)设置于所述高温高压潜油电机(1)的输出轴，所述电机驱动器(13)、所述温度压力检测装置(4)、所述扭矩转速检测装置(14)均与所述供电装置(12)连接，所述温度压力检测装置(4)及所述扭矩转速检测装置(14)均与所述控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的高温高压潜油电机环境试验装置，其特征在于，所述控制装置包括数据采集卡(15)和计算机(16)，所述温度压力检测装置(4)及所述扭矩转速检测装置(14)均与所述数据采集卡(15)信号连接，所述数据采集卡(15)与所述计算机(16)信号连接。

3.根据权利要求1所述的高温高压潜油电机环境试验装置，其特征在于，所述液压装置包括液压泵(8)、液压管路、截止阀(9)、溢流阀(10)和压力表(11)，所述液压管路的两端分别与所述液压泵(8)和所述耐压壳体(2)连接，所述截止阀(9)、所述溢流阀(10)及所述压力表(11)均设置于所述液压管路上。

4.根据权利要求3所述的高温高压潜油电机环境试验装置，其特征在于，所述耐压壳体(2)的侧壁设置第一通孔，所述第一通孔内设置液压管线接头(5)，所述液压管线接头(5)与所述液压管路连接。

5.根据权利要求1至4任意一所述的高温高压潜油电机环境试验装置，其特征在于，所述耐压壳体(2)的侧壁设置第二通孔，所述温度压力检测装置(4)为设置于所述第二通孔内的温度压力检测传感器。

6.根据权利要求1所述的高温高压潜油电机环境试验装置，其特征在于，所述耐压壳体(2)的侧壁设置第三通孔，所述第三通孔内设置电连接器(6)，所述电连接器(6)的两端分别设置与所述供电装置(12)连接、与所述高温高压潜油电机(1)连接的电线。

7.根据权利要求1所述的高温高压潜油电机环境试验装置，其特征在于，所述加热装置为套装于所述耐压壳体(2)外的高温箱(7)。

8.根据权利要求7所述的高温高压潜油电机环境试验装置，其特征在于，所述电机驱动器(13)设置于所述高温箱(7)内或高温箱(7)外。

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