[实用新型]一种超声波振动碎岩实验装置

权利要求书

1.一种超声波振动碎岩实验装置，其特征在于：包括钻进机构、超声波振动机构及钻进参数调控机构；

所述的钻进机构是由钻机底座(1)、钻机柱(2)、钻机架(3)、夹持器(4)、气缸(5)、电机(6)、主动轮(7)、从动轮(8)、固定件(9)、传动带(10)、从动杆(11)、传振杆(12)、钻杆(13)、钻头(14)、密封件(15)、卡簧(16)、上端盖(17)、下端盖(18)、水龙头(19)、导向套(20)、第一轴承(21)、第二轴承(22)、第三轴承(23)、轴套(24)、推力板(25)、防护罩(26)和岩样(27)组成，夹持器(4)固定在钻机底座(1)上，通过转动夹持器(4)的手轮可将岩样固定在钻机底座上；电机(6)固定在钻机架(3)上，主动轮(7)固定在电机(6)上，从动轮(8)通过固定件(9)与第二轴承(22)固定在钻机架(3)上，从动杆(11)穿过固定件(9)与从动轮(8)，传动带(10)安装在主动轮(7)与从轮8上，电机(6)通过主动轮(7)、从动轮(8)将扭矩传递给从动杆(11)，从动杆(11)上端与传振杆(12)连接，传振杆(12)通过密封件(15)、卡簧(16)、第一轴承(21)与水龙头(19)连接；从动杆(11)下部通过第三轴承(23)、轴套(24)与推力板(25)固定连接，导向套(20)安装在轴套(24)上；从动杆(11)底端依次安装钻杆(13)、钻头(14)；防护罩(26)设置在钻头(14)与岩样(27)之间，防止钻井液喷溅；两个气缸(5)安装在钻机架(3)两侧，底端与推力板(25)固定连接，为钻机提供钻压，并控制钻杆(13)的上升与下降；钻机柱(2)上端与钻机架(3)固定连接，下端与钻机底座(1)固定连接；

所述的超声波振动机构是由超声波换能器(28)、超声波发生器(29)和变幅杆(30)组成，声波发生器(29)与超声波换能器(28)连接，超声波换能器(28)底端与变幅杆(30)固定连接，变幅杆(30)通过自身的法兰盘与支撑板(31)固定连接，下端与水龙头(19)紧密接触；支撑板(31)通过四个连杆(32)与推力板(25)固定接触；连杆(32)上端安装有弹簧(33)，可也通过弹簧(33)上端的螺母，调整弹簧(33)的压缩量，施加给支撑板(31)不同的预紧力；

所述的钻进参数调控机构包括超声波发生器(29)、流量调节器(34)、变频器(35)、调压阀(36)和控制柜(37)；超声波发生器(29)与超声波换能器(28)连接，提供不同频率的超声波；流量调节器(34)与水泵连接，调节泵量的大小；变频器(35)与电机(6)连接，可以实现无极调节转速；调压阀(36)与气缸(5)连接，控制钻压的大小；控制柜(37)与超声波发生器(29)、流量调节器(34)、变频器(35)、调压阀(36)连接；钻进参数调控系统通过控制柜(37)控制超声波振动碎岩实验装置可以实现不同超声波振动频率、钻压、泵量、转速等钻进参数时的钻进模拟碎岩实验。

2.根据权利要求1所述的一种超声波振动碎岩实验装置，其特征在于：所述的超声波换能器(28)为复合压电陶瓷换能器。