CN220650015U - 一种钻井设备旋转测试工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测试工装技术领域，具体为一种钻井设备旋转测试工装，包括底座，所述底座上开设有滑槽，且所述底座上设置有用于驱动钻井设备的旋转装置，所述旋转装置前侧设置有用于夹持钻井设备的夹具部件，还包括：调节部件，所述调节部件设置于所述滑槽内，且和所述夹具部件连接，其沿着平行于所述底座的方向移动，并用于所述夹具部件和旋转装置之间间距的调节。本实用新型通过设置调节部件，能够根据钻井设备的长度，调节夹具部件和旋转装置之间的间距，使其能够适用于不同长度钻井设备的旋转性能测试，提高了整个测试工装的灵活性和实用性。

Description

一种钻井设备旋转测试工装

技术领域

本实用新型涉及测试工装技术领域，具体为一种钻井设备旋转测试工装。

背景技术

钻井设备是利用机械设备，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼的工程。通常为了确保钻井设备的性能，在使用之前，都会利用旋转测试工装进行模拟实际的钻井操作，测试钻井设备的旋转系统是否正常运行，主要常由旋转齿轮箱给予钻井设备旋转的动力和扭矩，再通过其上设置的旋转传感器以及旋转扭矩传感器对钻井设备进行旋转性能检测；

现有技术中的旋转测试工装，均为固定式结构，其在使用时，仅适用于特定型号的钻井设备使用，对于不同型号的钻井设备，需要配对不同的测试工装进行测试，整体使用的灵活性和实用性较低。鉴于此，我们提出一种钻井设备旋转测试工装。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种钻井设备旋转测试工装，以解决上述背景技术中提出现有技术中的旋转测试工装，均为固定式结构，其在使用时，仅适用于特定型号的钻井设备使用，对于不同型号的钻井设备，需要配对不同的测试工装进行测试，整体使用的灵活性和实用性较低的缺陷。

本实用新型的技术方案是：

一种钻井设备旋转测试工装，包括底座，所述底座上开设有滑槽，且所述底座上设置有用于驱动钻井设备的旋转装置，所述旋转装置前侧设置有用于夹持钻井设备的夹具部件，还包括：

调节部件，所述调节部件设置于所述滑槽内，且和所述夹具部件连接，其沿着平行于所述底座的方向移动，并用于所述夹具部件和旋转装置之间间距的调节。

优选的，所述旋转装置包括：

固定架，所述固定架固定安装于底座上，且设置于滑槽后侧，所述固定架上固定安装有安装座，所述安装座中部转动连接有驱动轴，所述驱动轴后侧设置有驱动其转动的第一动力源，且所述驱动轴前侧固定连接有连接齿轮。

优选的，所述连接齿轮四周啮合有三个呈环形分布的限位齿轮，三个所述限位齿轮以及连接齿轮均转动设置于安装座前侧，且三个所述限位齿轮外侧设置有齿环，且均和齿环啮合，所述齿环固定安装于安装座前侧。

优选的，所述夹具部件包括：

固定台，所述固定台上开设有圆形槽，所述圆形槽内转动连接有旋转盘，所述旋转盘中部开设有通孔，且所述旋转盘后侧上方开设有移动槽，且所述旋转盘后侧表面滑动设置有两个左右对称的夹持块。

优选的，两个所述夹持块均位于通孔处，且两个所述夹持块上方前侧均固定安装有移动块，两个所述移动块远离两个夹持块连接的一端均滑动连接于移动槽内。

优选的，两个所述移动块之间设置有双向螺杆，所述双向螺杆两端转动连接于移动槽内，且所述双向螺杆上设置有左右相反方向的螺纹，且该左右相反方向的螺纹处分别和两个移动块螺纹连接。

优选的，所述双向螺杆中部固定套接有蜗轮，所述蜗轮上方啮合有蜗杆，所述蜗杆和蜗轮均转动连接于移动槽内，且所述蜗杆前侧设置有驱动其转动的第二动力源。

优选的，所述调节部件包括：

支撑架，所述支撑架上方和固定台底部固定连接，且所述支撑架底部滑动连接于滑槽内，所述支撑架底部螺纹连接有丝杆，所述丝杆前后两端均穿过支撑架底部，并转动连接于滑槽内。

优选的，所述丝杆的一端设置有驱动其转动第三动力源，且所述丝杆左右两侧均设置有导向杆，两个所述导向杆前后两端均穿过支撑架底部，且均固定连接于滑槽内。

优选的，所述支撑架底部滑动套接于两个导向杆上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置调节部件，能够根据钻井设备的长度，调节夹具部件和旋转装置之间的间距，使其能够适用于不同长度钻井设备的旋转性能测试，提高了整个测试工装的灵活性和实用性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的旋转装置结构示意图；

图3为本实用新型的固定台结构示意图；

图4为本实用新型的固定台剖视图(后视视角)。

图中：1、旋转装置；11、安装座；12、齿环；13、连接齿轮；14、限位齿轮；15、固定架；

2、固定台；21、支撑架；22、丝杆；23、导向杆；24、旋转盘；241、夹持块；242、移动块；243、双向螺杆；244、蜗轮；245、蜗杆；

3、底座。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-4，本实用新型通过以下实施例来详述上述技术方案：

一种钻井设备旋转测试工装，包括底座3，底座3上开设有滑槽，且底座3上设置有用于驱动钻井设备的旋转装置1，旋转装置1包括：固定架15，固定架15固定安装于底座3上，且设置于滑槽后侧，固定架15上固定安装有安装座11，安装座11中部转动连接有驱动轴，驱动轴后侧设置有驱动其转动的第一动力源，且驱动轴前侧固定连接有连接齿轮13,连接齿轮13四周啮合有三个呈环形分布的限位齿轮14，三个限位齿轮14以及连接齿轮13均转动设置于安装座11前侧，且三个限位齿轮14外侧设置有齿环12，且均和齿环12啮合，齿环12固定安装于安装座11前侧。

需要补充说明的是，第一动力源为旋转电机，旋转电机固定安装于安装座11后侧，且旋转电机的输出轴穿过安装座11，并和驱动轴后侧固定连接；且安装座11上设置也有扭矩传感器以及旋转传感器，可实时检测钻井设备测试过程中的旋转扭矩以及旋转速度和方向；同时连接齿轮13前侧中部开设有插孔，插孔和通孔的中心处于同一水平线上。

本实施例中，将钻井设备的一端插入连接齿轮13的插孔内，再将其另一端插入旋转盘24的通孔内，并用夹具部件进行夹持，当启动旋转电机带动驱动轴转动时，连接齿轮13会在三个限位齿轮14的啮合作用下，能够稳定带动其上插接的钻井设备进行旋转测试，从而通过设置的扭矩传感器以及旋转传感器，便可快速测试出钻井设备的旋转扭矩以及旋转速度和方向，进而可评估钻井设备旋转的性能和稳定性，提高钻井作业的安全性和效率。

旋转装置1前侧设置有用于夹持钻井设备的夹具部件，夹具部件包括：固定台2，固定台2上开设有圆形槽，圆形槽内转动连接有旋转盘24，旋转盘24中部开设有通孔，且旋转盘24后侧上方开设有移动槽，且旋转盘24后侧表面滑动设置有两个左右对称的夹持块241,两个夹持块241均位于通孔处，且两个夹持块241上方前侧均固定安装有移动块242，两个移动块242远离两个夹持块241连接的一端均滑动连接于移动槽内,两个移动块242之间设置有双向螺杆243，双向螺杆243两端转动连接于移动槽内，且双向螺杆243上设置有左右相反方向的螺纹，且该左右相反方向的螺纹处分别和两个移动块242螺纹连接,双向螺杆243中部固定套接有蜗轮244，蜗轮244上方啮合有蜗杆245，蜗杆245和蜗轮244均转动连接于移动槽内，且蜗杆245前侧设置有驱动其转动的第二动力源。

还需要补充说明的是，第二动力源为伺服电机，伺服电机固定安装于旋转盘24前侧，且伺服电机的输出轴穿过旋转盘24，并伸入至移动槽内，且和蜗杆245前侧固定连接。

本实施例中，将钻井设备的一端插入连接齿轮13的插孔内，并同时将钻井设备插入旋转盘24的通孔内后，可启动伺服电机带动蜗杆245转动，由于蜗杆245和双向螺杆243上的蜗轮244啮合，因此，当蜗杆245转动时，双向螺杆243可同步转动，又由于双向螺杆243上设置有左右相反方向的螺纹，且该左右相反方向的螺纹处分别和两个移动块242螺纹连接，因此，当双向螺杆243转动时，两个移动块242可做相互靠近的动作，从而便可将插入通孔内的钻井设备另外一端进行夹持固定，进而保证其旋转测试过程中的稳定性，提高旋转测试的效果。

调节部件，调节部件设置于滑槽内，且和夹具部件连接，其沿着平行于底座3的方向移动，并用于夹具部件和旋转装置1之间间距的调节,调节部件包括：支撑架21，支撑架21上方和固定台2底部固定连接，且支撑架21底部滑动连接于滑槽内，支撑架21底部螺纹连接有丝杆22，丝杆22前后两端均穿过支撑架21底部，并转动连接于滑槽内，丝杆22的一端设置有驱动其转动第三动力源，且丝杆22左右两侧均设置有导向杆23，两个导向杆23前后两端均穿过支撑架21底部，且均固定连接于滑槽内，支撑架21底部滑动套接于两个导向杆23上。

值得补充说明的是，第三动力源为驱动电机，驱动电机固定安装于底座3的一侧，且驱动电机的输出轴穿过底座3，并伸入至滑槽内，且和丝杆22一端固定连接。

本实施例中，将钻井设备的一端插入连接齿轮13的插孔内后，可启动驱动电机带动丝杆22转动，此时，丝杆22会驱动支撑架21前后移动，而支撑架21则会在两个导向杆23的导向作用下，能够稳定驱动固定台2上的夹具部件向旋转装置1处靠近或远离，使夹具部件能够夹持固定不同长度的钻井设备，提高整个测试工装的灵活性和实用性。

具体使用时，首先将钻井设备的一端插入连接齿轮13的插孔内，再根据钻井设备的长度，启动驱动电机带动丝杆22转动，此时，丝杆22会驱动支撑架21前后移动，而支撑架21则会在两个导向杆23的导向作用下，能够稳定驱动固定台2上的夹具部件向旋转装置1处靠近或远离，从而便可将不同长度钻井设备的另外一端插入旋转盘24的通孔；

接着，启动伺服电机带动蜗杆245转动，由于蜗杆245和双向螺杆243上的蜗轮244啮合，因此，当蜗杆245转动时，双向螺杆243可同步转动，又由于双向螺杆243上设置有左右相反方向的螺纹，且该左右相反方向的螺纹处分别和两个移动块242螺纹连接，因此，当双向螺杆243转动时，两个移动块242可做相互靠近的动作，从而两个移动块242可将插入通孔内的钻井设备另外一端进行夹持固定

之后，固定好钻井设备的两端后，可启动旋转电机带动驱动轴转动，此时，连接齿轮13会在三个限位齿轮14的啮合作用下，能够稳定带动其上插接的钻井设备进行旋转测试，从而通过设置的扭矩传感器以及旋转传感器，便可快速测试出钻井设备的旋转扭矩以及旋转速度和方向，进而可评估钻井设备旋转的性能和稳定性，提高钻井作业的安全性和效率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，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变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种钻井设备旋转测试工装，包括底座(3)，所述底座(3)上开设有滑槽，且所述底座(3)上设置有用于驱动钻井设备的旋转装置(1)，所述旋转装置(1)前侧设置有用于夹持钻井设备的夹具部件，其特征在于，还包括：

调节部件，所述调节部件设置于所述滑槽内，且和所述夹具部件连接，其沿着平行于所述底座(3)的方向移动，并用于所述夹具部件和旋转装置(1)之间间距的调节。

2.如权利要求1所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：所述旋转装置(1)包括：

固定架(15)，所述固定架(15)固定安装于底座(3)上，且设置于滑槽后侧，所述固定架(15)上固定安装有安装座(11)，所述安装座(11)中部转动连接有驱动轴，所述驱动轴后侧设置有驱动其转动的第一动力源，且所述驱动轴前侧固定连接有连接齿轮(13)。

3.如权利要求2所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：所述连接齿轮(13)四周啮合有三个呈环形分布的限位齿轮(14)，三个所述限位齿轮(14)以及连接齿轮(13)均转动设置于安装座(11)前侧，且三个所述限位齿轮(14)外侧设置有齿环(12)，且均和齿环(12)啮合，所述齿环(12)固定安装于安装座(11)前侧。

4.如权利要求1所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：所述夹具部件包括：

固定台(2)，所述固定台(2)上开设有圆形槽，所述圆形槽内转动连接有旋转盘(24)，所述旋转盘(24)中部开设有通孔，且所述旋转盘(24)后侧上方开设有移动槽，且所述旋转盘(24)后侧表面滑动设置有两个左右对称的夹持块(241)。

5.如权利要求4所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：两个所述夹持块(241)均位于通孔处，且两个所述夹持块(241)上方前侧均固定安装有移动块(242)，两个所述移动块(242)远离两个夹持块(241)连接的一端均滑动连接于移动槽内。

6.如权利要求5所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：两个所述移动块(242)之间设置有双向螺杆(243)，所述双向螺杆(243)两端转动连接于移动槽内，且所述双向螺杆(243)上设置有左右相反方向的螺纹，且该左右相反方向的螺纹处分别和两个移动块(242)螺纹连接。

7.如权利要求6所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：所述双向螺杆(243)中部固定套接有蜗轮(244)，所述蜗轮(244)上方啮合有蜗杆(245)，所述蜗杆(245)和蜗轮(244)均转动连接于移动槽内，且所述蜗杆(245)前侧设置有驱动其转动的第二动力源。

8.如权利要求1所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：所述调节部件包括：

支撑架(21)，所述支撑架(21)上方和固定台(2)底部固定连接，且所述支撑架(21)底部滑动连接于滑槽内，所述支撑架(21)底部螺纹连接有丝杆(22)，所述丝杆(22)前后两端均穿过支撑架(21)底部，并转动连接于滑槽内。

9.如权利要求8所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：所述丝杆(22)的一端设置有驱动其转动第三动力源，且所述丝杆(22)左右两侧均设置有导向杆(23)，两个所述导向杆(23)前后两端均穿过支撑架(21)底部，且均固定连接于滑槽内。

10.如权利要求9所述的钻井设备旋转测试工装，其特征在于：所述支撑架(21)底部滑动套接于两个导向杆(23)上。