[发明专利]一种适用于钻具姿态测量模块的动态测试装置

权利要求书

1.一种适用于钻具姿态测量模块的动态测试装置，其特征在于，包括姿态测量模块测试工装、方位角转动装置、井斜角摆动装置、工具面角旋转装置和转速测量装置；所述动态测试装置能够对所述姿态测量模块测试工装的方位角、井斜角和工具面角进行独立调节，所述工具面角通过电机带动调节，所述井斜角和所述方位角手动调节；所述动态测试装置的整体结构采用水平转动平面和垂直平面正交构成的主体结构；

所述方位角转动装置构成整个所述动态测试装置的水平基座，用于调节方位角；

所述井斜角摆动装置用于调节井斜角，安装于所述方位角转动装置上，能够随所述方位角转动装置旋转，井斜角摆动平面与方位角转动平面相互垂直；

所述工具面角旋转装置安装于所述井斜角摆动装置上，能够随所述井斜角摆动装置一同摆动，用于带动所述姿态测量模块测试工装旋转；

所述姿态测量模块测试工装安装于所述工具面角旋转装置上，能够在所述工具面角旋转装置的驱动下自转；

所述转速测量装置安装在所述工具面角旋转装置上，用于测量所述姿态测量模块测试工装在旋转状态下的转速和自转角度；

所述方位角转动装置调节方位角的范围为0°-360°；包括固定底座(1)、第一手轮(2)、蜗轮传动箱(3)、主旋转轴(4)、水平转动台面(5)、方位角刻度盘(6)、第一游标(7)和水平台面锁紧装置(8)；

所述第一手轮(2)安装于所述固定底座(1)上，并通过传动轴与所述蜗轮传动箱(3)连接，所述蜗轮传动箱(3)通过所述主旋转轴(4)及螺母与所述水平转动台面(5)连接，所述水平转动台面(5)与所述固定底座(1)之间通过圆周均布的推力轴承接触；

所述方位角刻度盘(6)安装于所述水平转动台面(5)上，所述第一游标(7)安装于所述固定底座(1)上，通过所述方位角刻度盘(6)与所述第一游标(7)配合用于读取方位转动角度；所述水平台面锁紧装置(8)安装于所述水平转动台面(5)直径的两端，用于实现所述水平转动台面(5)与所述固定底座(1)的锁紧固定。

2.根据权利要求1所述一种适用于钻具姿态测量模块的动态测试装置，其特征在于，所述井斜角摆动装置调节井斜角的调节范围为-90°-+90°，包括垂直台面(9)、辅助锁紧台面(10)、摆臂(11)、摆臂旋转轴(12)、井斜角刻度盘(13)、第二游标(14)、摆臂微调锁紧装置(15)和抱紧式锁紧装置(16)；

所述垂直台面(9)和辅助锁紧台面(10)均采用半圆形结构，垂直安装于所述水平转动台面(5)，所述垂直台面(9)和辅助锁紧台面(10)的安装方向与所述方位角刻度盘(6)上的0°-180°方向线平行；

在所述垂直台面(9)的外圆周加工齿轮，用于实现基于齿轮啮合的摆臂倾斜角度连续调节；

所述摆臂(11)通过所述摆臂旋转轴(12)及轴承与所述垂直台面(9)连接，所述摆臂旋转轴(12)通过螺母固定锁紧于所述辅助锁紧台面(10)；

所述井斜角刻度盘(13)安装于所述垂直台面(9)，所述第二游标(14)固定于所述摆臂(11)上，通过所述井斜角刻度盘(13)与所述第二游标(14)配合读取井斜角；

所述摆臂(11)能够通过所述抱紧式锁紧装置(16)实现摆臂(11)与辅助锁紧台面(10)的锁紧固定，以使所述姿态测量模块测试工装在旋转时不松动、不改变井斜角；且所述摆臂(11)通过摆臂微调锁紧装置(15)的齿轮啮合作用实现摆臂与垂直台面的锁紧固定。

3.根据权利要求2所述一种适用于钻具姿态测量模块的动态测试装置，其特征在于，所述摆臂微调锁紧装置(15)安装于所述摆臂(11)的上端，包括第一齿轮(15-1)、第二齿轮(15-2)、第三齿轮(15-3)、第二手轮(15-4)、第一锁紧螺钉(15-5)、固定盘(15-6)、拨杆(15-7)、拨杆转轴(15-8)及调节转轴(15-9)；

所述第一齿轮(15-1)的旋转轴与所述第二手轮(15-4)连接，所述第一齿轮(15-1)与所述第二齿轮(15-2)啮合，所述第一齿轮(15-1)与所述第二齿轮(15-2)分别通过各自的旋转轴安装于所述固定盘(15-6)；所述固定盘(15-6)通过螺钉安装于所述摆臂(11)；所述第三齿轮(15-3)的所述调节转轴(15-9)安装于所述固定盘(15-6)的长圆孔内，所述调节转轴(15-9)能够在该长圆孔内移动。