[发明专利]一种液压动力钳疲劳试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及液压动力钳领域，具体为一种液压动力钳疲劳试验系统。 

背景技术

石油的开采作业中的套管上、卸扣作业(即套管的接头拧紧、松开)关系到下套管的质量，并直接影响油、气井壁的固化质量。液压动力钳是目前广泛使用的上、卸扣的辅助工具，当前上、卸扣大多采用的是扭矩-圈数的方法，因此液压动力钳的输出扭矩关系到下套管质量，其输出扭矩对于产品质量尤为重要。 

然而钻油井的过程中，液压动力钳的使用频率达到平均一口井需要约500次，若在上、卸扣的过程中液压动力钳损坏，输出扭矩达不到需要的扭矩，则可能会造成套管落井的事故，造成经济损失。为避免此类事故的发生，需要对液压动力钳的疲劳寿命有所掌握。因此在液压动力钳出厂前做疲劳寿命试验显得至关重要。 

在上扣、卸扣作业中，液压动力钳的马达需要切换正、反转，且液压动力钳的输出扭矩是其重要的参数，直接关系到管柱的连接质量，经过检索现有关于动力钳扭矩的专利后发现，顾晓贤等人公开的专利申请号( 95220170.4) 通过使用压力传感器采集动力钳的扭矩信号，并通过存储器将扭矩记录保存，实现了动力钳上扣时的扭矩监测，装置具有精度高，稳定性好，携带方便、易于操作的优点。徐相军等人公开的专利公开号(CN102520657A )公开了一种本发明公开了一种动力钳扭矩监控系统，通过传感器，系统能够按照接头号实时采集、显示、记录动力钳上扣扭矩-时间曲线，并提供历史数据查询，发明结构合理，监控工作性能好，速度快。傅永森公开的专利公开号(CN2450373 )公开了一种经过改进后的扭矩调节阀，该阀由一种能自动补充油的动力钳扭矩传感器相匹配，将阀串接在动力钳手动换向阀与液压马达之间，构成只调控上扣扭矩的动力钳扭矩调控技术，显著改善动力钳调控系统的调控技术性能，延长使用寿命，是调控系统更适用，更可靠。孙文昌公开的专利公开号(CN1900571 )公开了一种动力钳上紧保护阀，包含进油口、单向阀、出油口，当油压达到设定值(该设定值小于松开时的压力值)时,部分液压油顶开单向阀经过阀腔和回油道流到出油口,从而起到溢流分压作用,有效保护管路的螺丝和螺母不受损坏。刘延增公开的专利公开号(CN2186293 )，公开了一种动力钳上扣扭矩控制器，包括放大器、扭矩选择和比较器、抗干扰电路、计算机、输出器和电源，带有单片机控制的自动控制系统。提高了上扣质量，提高工效，简化操作。 杨建等公开的专利公开号(CN102305038A)公开了一种油井套管钳扭矩监测自动控制系统，根据输入工作参数自动显示井型，提示套管下深位置；设计有手动、自动切换装置提高系统可靠性并适应工人操作习惯；现场数据实时采集和显示、数据处理、报表打印于一体、自动存储上扣参数；在同一坐标上同时显示扭力、圈数的时间变化曲线，使施工工况更加直观；使旋合扭矩值恰到好处。 

现有关于液压动力钳的专利集中于动力钳的上扣扭矩的监控，对液压动力钳在实际使用过程中的扭矩监控固然很重要，但是监控并不能消除安全隐患，所以更重要的是对液压动力钳在出厂前确保其安全寿命。综合以上所有文献，未有针对液压动力钳疲劳寿命方面的相关专利。 

发明内容

本发明目的在于提供一种液压动力钳疲劳试验系统，具体由以下技术方案实现。 

一种液压动力钳疲劳试验系统，与液压动力钳连接，所述液压动力钳包括钳体以及液压马达，其特征在于包括两个拉力传感器、换向阀、换向阀驱动单元、油泵以及计算机，所述两个拉力传感器分别连接机架以及钳体的两侧，所述油泵通过油路以及换向阀与液压马达连接，所述换向阀驱动单元与换向阀连接，所述拉力传感器将试验过程中钳体产生的扭力传送到所述计算机。 

所述的液压动力钳疲劳试系统进一步设计在于，所述换向阀包括阀体以及滑动设置在阀体的内的换向杆，所述换向阀驱动单元包括曲柄、连杆、摆杆、传动杆、撬杆以及拉杆，所述曲柄、摆杆的一端各自与机架铰接后另一端分别与连杆的两端铰接；所述撬杆中部与机架上一支承点铰接，其两端分别与传动杆和拉杆的端部铰接，所述传动杆另一端与位于连杆中部一驱动点铰接，所述拉杆的另一端与换向杆铰接；所述曲柄绕其与机架的铰接点连续转动时，连杆随之运动，从而传动杆在连杆的驱动下通过撬杆以及拉杆带动换向杆在阀体内运动，使得换向杆在阀体滑动至换向阀正向连通时保持一定时间的静止后，换向杆在阀体内滑动至换向阀反向连通时仍能保持一定时间的静止，然后，换向杆在拉杆的驱动下能继续在阀体内滑动至换向阀正向连通。