CN219532463U - 一种金刚石钻头测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种金刚石钻头测试装置，包括底座，底座上设置有升降机构，升降机构顶部设置有旋转驱动机构，旋转驱动机构用于连接金刚石钻头，底座上还活动设置有转盘，转盘顶部围绕转盘中心呈环形阵列地设置有多个夹持箱，夹持箱内均设置有测试石料，金刚石钻头位于任一夹持箱正上方，本申请具有缩短了操作时间、提高了测试效率的优点。

Description

一种金刚石钻头测试装置

技术领域

本申请涉及金刚石钻头技术领域，尤其涉及一种金刚石钻头测试装置。

背景技术

做切削刃的钻头称为金刚石钻头，该钻头属一体式钻头，整个钻头没有活动的零部件，结构比较简单，具有高强度、高耐磨和抗冲击的能力，现场使用证明，金刚石钻头在软-中硬地层中钻进时，有速度快、进尺多、寿命长、工作平稳、井下事故少、井身质量好等优点。

金刚石钻头在投入运用之前需要进行性能测试，现有针对金刚石钻头的测试装置结构简单，将测试石料固定好后，通过钻机带动金刚石钻头旋转以钻入测试石料内，在单位时间内检测钻入深度以及钻头磨损量，从而测试采集到钻头相关性能，而在某些疲劳测试实验场景中，需要使同一个钻头对多组石料分别进行钻孔测试以采集钻头使用寿命数据，每次钻孔测试完后，需要将测试后的石料取出，然后更换新的石料，这个过程反复操作，比较繁琐，测试效率低。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种金刚石钻头测试装置，旨在解决现有金刚石钻头测试装置对多组石料分别进行钻孔测试时测试效率低的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种金刚石钻头测试装置，包括底座，底座上设置有升降机构，升降机构顶部设置有旋转驱动机构，旋转驱动机构用于连接金刚石钻头，底座上还活动设置有转盘，转盘顶部围绕转盘中心呈环形阵列地设置有多个夹持箱，夹持箱内均设置有测试石料，金刚石钻头位于任一夹持箱正上方。

可选地，夹持箱内均设置有活动板，测试石料位于活动板上，活动板底部连接有位于转盘内的液压缸。

可选地，夹持箱的内壁开设有多个竖直布置的凹槽，测试石料外壁设置有多条与对应凹槽配合的凸筋；或者，测试石料的内壁开设有多个竖直布置的凹槽，夹持箱外壁设置有多条与对应凹槽配合的凸筋。

可选地，旋转驱动机构包括设置于升降机构顶部的钻机，钻机的输出轴可拆卸连接有夹持筒，金刚石钻头的一段可拆卸连接于夹持筒内。

可选地，夹持筒预设有多个，且多个夹持筒的内径不同，以夹持固定对应直径的金刚石钻头。

可选地，底座内开设有容纳槽，容纳槽内设置有转动机构，转动机构包括连接于转盘底部中心的转动柱，转动柱活动连接于容纳槽内底部，转动柱上固定套设有第一齿轮，第一齿轮啮合连接有第二齿轮，且第一齿轮的齿数大于第二齿轮的齿数，第二齿轮连接有第一电机。

可选地，升降机构包括位于底座内的第二电机，第二电机顶部连接有竖向丝杆，竖向丝杆上螺纹套设有升降板，旋转驱动机构位于升降板上，升降板上活动贯穿有导向杆，导向杆连接于底座上。

可选地，导向杆上沿导向杆高度方向设置有多个刻度线。

可选地，夹持箱顶面、测试石料顶面以及最上方的刻度线均处于同一水平面。

可选地，升降板上设置有吸尘机构，吸尘机构包括设置于升降板上的旋风除尘器，旋风除尘器一侧连接有吸尘泵，吸尘泵连接有吸尘管，吸尘管连接有靠近金刚石钻头的吸尘罩。

本申请所能实现的有益效果如下：

本申请通过在可转动的转盘顶部设置多个呈环形阵列分布的夹持箱，可提前将多个需要进行钻孔测试的测试石料装进对应夹持箱内，对其中一个测试石料钻孔测试完毕后，转动转盘以将对应相邻装有未钻孔的测试石料的夹持箱转动到金刚石钻头正下方，然后进行进行钻孔测试，而钻孔后的测试石料随之转动到一侧，这时可将钻孔后的测试石料取出，钻孔测试和钻孔后的测试石料的取出操作可同时进行，从而缩短了操作时间，提高了测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本申请的实施例中一种金刚石钻头测试装置的结构示意图；

图2为本申请的实施例中夹持箱在转盘上的分布示意图(俯视角)。

附图标记：

110-底座，111-容纳槽，120-升降机构，121-第二电机，122-竖向丝杆，123-升降板，124-导向杆，130-旋转驱动机构，131-钻机，132-夹持筒，140-金刚石钻头，150-转盘，160-夹持箱，170-测试石料，180-活动板，190-液压缸，210-转动机构，211-转动柱，212-第一齿轮，213-第二齿轮，214-第一电机，220-刻度线，230-吸尘机构，231-旋风除尘器，232-吸尘泵，233-吸尘管，234-吸尘罩。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例

参照图1-图2，本实施例提供一种金刚石钻头测试装置，包括底座110，底座110上设置有升降机构120，升降机构120顶部设置有旋转驱动机构130，旋转驱动机构130用于连接金刚石钻头140，底座110上还活动设置有转盘150，转盘150顶部围绕转盘150中心呈环形阵列地设置有多个夹持箱160，夹持箱160内均设置有测试石料170，金刚石钻头140位于任一夹持箱160正上方。

在本实施例中，通过在可转动的转盘150顶部设置多个呈环形阵列分布的夹持箱160，可提前将多个需要进行钻孔测试的测试石料170装进对应夹持箱160内，对其中一个测试石料170钻孔测试完毕后，转动转盘150以将对应相邻装有未钻孔的测试石料170的夹持箱160转动到金刚石钻头140正下方，然后进行进行钻孔测试，而前面钻孔后的测试石料170随之转动到一侧，这时可将钻孔后的测试石料170取出，钻孔测试和钻孔后的测试石料170的取出操作可同时进行，从而缩短了操作时间，提高了测试效率。

需要说明的是，进行钻孔测试时，升降机构120带动旋转驱动机构130及金刚石钻头140整体下移，同时旋转驱动机构130带动金刚石钻头140转动，直至金刚石钻头14钻入测试石料170一定深度，然后金刚石钻头14退出测试石料170，以做好下一次钻孔准备，如此反复操作，达到一定钻孔次数后再进行磨损检测。这里根据不同实验要求，测试石料170可采用同一种材质的，也可分别采用不同材质不同硬度的测试石料170。

作为一种可选的实施方式，夹持箱160内均设置有活动板180，测试石料170位于活动板180上，活动板180底部连接有位于转盘150内的液压缸190。

在本实施方式中，需要取出测试石料170时，通过液压缸190带动活动板180向上升起，从而带动测试石料170伸出夹持箱160，方便后续的取出，操作方便快捷。

作为一种可选的实施方式，夹持箱160的内壁开设有多个竖直布置的凹槽，测试石料170外壁设置有多条与对应凹槽配合的凸筋；或者，测试石料170的内壁开设有多个竖直布置的凹槽，夹持箱160外壁设置有多条与对应凹槽配合的凸筋。

在本实施方式中，通过凸筋与凹槽的限位结构，可在夹持箱160内安装测试石料170后防止测试石料170在钻孔过程中转动，保证钻孔的正常进行。

作为一种可选的实施方式，旋转驱动机构130包括设置于升降机构120顶部的钻机131，钻机131的输出轴可拆卸连接有夹持筒132，金刚石钻头140的一段可拆卸连接于夹持筒132内。夹持筒132预设有多个，且多个夹持筒132的内径不同，以夹持固定对应直径的金刚石钻头140。

在本实施方式中，钻机131带动夹持筒132转动，夹持筒132即可带动金刚石钻头140转动，这里钻机131可与夹持筒132拆卸连接，从而安装不同内径的夹持筒132，从而夹持固定不同直径的金刚石钻头140，可对各种直径规格的金刚石钻头140进行测试，通用性高。

需要说明的是，预设的多个夹持筒132外径相同，内径不同，可统一与钻机131进行组装，同时又可适应对应直径的金刚石钻头140，钻机131与夹持筒132之间、夹持筒132与金刚石钻头140之间的可拆卸结构可螺栓连接等机械结构，也可采用其他适用的可拆卸结构，满足夹持牢靠、方便拆装的需求即可，这里不做限制。

作为一种可选的实施方式，底座110内开设有容纳槽111，容纳槽111内设置有转动机构210，转动机构210包括连接于转盘150底部中心的转动柱211，转动柱211(通过滚珠轴承)活动连接于容纳槽111内底部，转动柱211上固定套设有第一齿轮212，第一齿轮212啮合连接有第二齿轮213，且第一齿轮212的齿数大于第二齿轮213的齿数，第二齿轮213连接有第一电机214。

在本实施方式中，转动机构210可带动转盘150转动一定角度，具体操作时，第一电机214带动第二齿轮213和第一齿轮212转动，从而带动转动柱211及转盘150转动对应角度，自动化控制，控制精准，且这里第一齿轮212的齿数大于第二齿轮213的齿数，即形成省力结构，可降低对第一电机214的损耗。这里第一电机214采用步进电机或伺服电机，可精确控制转速及转动角度，满足使用要求。

作为一种可选的实施方式，升降机构120包括位于底座110内的第二电机121，第二电机121顶部连接有竖向丝杆122，竖向丝杆122上螺纹套设有升降板123，旋转驱动机构130位于升降板123上，升降板123上活动贯穿有导向杆124，导向杆124连接于底座110上。

在本实施方式中，进行升降操作时，第二电机121带动竖向丝杆122转动，升降板123在导向杆124限制作用下不会随之转动，从而将竖向丝杆122的旋转运动转化为升降板123的上下直线运动，以实现对旋转驱动机构130及金刚石钻头140的整体自动升降控制。

需要说明的是，这里旋转驱动机构130中的钻机131设置于升降板123顶部，夹持筒132活动贯穿升降板123。第二电机121采用步进电机或伺服电机，可精确控制转速与转向，满足使用要求。

作为一种可选的实施方式，导向杆124上沿导向杆124高度方向设置有多个刻度线220。通过刻度线220可方便判断金刚石钻头140钻入深度，以便进行数据记录

作为一种可选的实施方式，夹持箱160顶面、测试石料170顶面以及最上方的刻度线220均处于同一水平面。

在本实施方式中，通过将测试石料170安装于与夹持箱160顶面和最上方的刻度线220齐平位置，当升降板123沿着导向杆124下移到对应位置时，与升降板123底部齐平的当前刻度线220即为金刚石钻头140钻入深度，便于直接读数。

作为一种可选的实施方式，升降板123上设置有吸尘机构230，吸尘机构230包括设置于升降板123上的旋风除尘器231，旋风除尘器231一侧连接有吸尘泵232，吸尘泵232连接有吸尘管233，吸尘管233连接有靠近金刚石钻头140的吸尘罩234。

在本实施方式中，还设置了吸尘机构230，通过吸尘泵232可将钻孔过程中产生的尘屑通过吸尘罩234和吸尘管233吸入旋风除尘器231内，然后通过旋风除尘器231对尘屑进行处理，具有除尘作用，避免钻孔过程中灰尘弥漫，污染实验环境。

需要说明的是，旋风除尘器231是除尘装置的一类，除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器231的各个部件都有一定的尺寸比例，每一个比例关系的变动，都能影响旋风除尘器231的效率和压力损失，其中除尘器直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。旋风除尘器231是现有技术，这里不再赘述。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，包括底座，所述底座上设置有升降机构，所述升降机构顶部设置有旋转驱动机构，所述旋转驱动机构用于连接金刚石钻头，所述底座上还活动设置有转盘，所述转盘顶部围绕转盘中心呈环形阵列地设置有多个夹持箱，所述夹持箱内均设置有测试石料，所述金刚石钻头位于任一所述夹持箱正上方。

2.如权利要求1所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述夹持箱内均设置有活动板，所述测试石料位于活动板上，所述活动板底部连接有位于所述转盘内的液压缸。

3.如权利要求1或2所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述夹持箱的内壁开设有多个竖直布置的凹槽，所述测试石料外壁设置有多条与对应所述凹槽配合的凸筋；或者，所述测试石料的内壁开设有多个竖直布置的凹槽，所述夹持箱外壁设置有多条与对应所述凹槽配合的凸筋。

4.如权利要求1所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括设置于所述升降机构顶部的钻机，所述钻机的输出轴可拆卸连接有夹持筒，所述金刚石钻头的一段可拆卸连接于所述夹持筒内。

5.如权利要求4所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述夹持筒预设有多个，且多个所述夹持筒的内径不同，以夹持固定对应直径的所述金刚石钻头。

6.如权利要求1所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述底座内开设有容纳槽，所述容纳槽内设置有转动机构，所述转动机构包括连接于所述转盘底部中心的转动柱，所述转动柱活动连接于所述容纳槽内底部，所述转动柱上固定套设有第一齿轮，所述第一齿轮啮合连接有第二齿轮，且所述第一齿轮的齿数大于所述第二齿轮的齿数，所述第二齿轮连接有第一电机。

7.如权利要求4所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述升降机构包括位于所述底座内的第二电机，所述第二电机顶部连接有竖向丝杆，所述竖向丝杆上螺纹套设有升降板，所述旋转驱动机构位于所述升降板上，所述升降板上活动贯穿有导向杆，所述导向杆连接于所述底座上。

8.如权利要求7所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述导向杆上沿所述导向杆高度方向设置有多个刻度线。

9.如权利要求8所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述夹持箱顶面、所述测试石料顶面以及最上方的所述刻度线均处于同一水平面。

10.如权利要求7所述的一种金刚石钻头测试装置，其特征在于，所述升降板上设置有吸尘机构，所述吸尘机构包括设置于所述升降板上的旋风除尘器，所述旋风除尘器一侧连接有吸尘泵，所述吸尘泵连接有吸尘管，所述吸尘管连接有靠近所述金刚石钻头的吸尘罩。