[发明专利]高频扭转冲击钻具冲击参数测试装置及方法

权利要求书

1.高频扭转冲击钻具冲击参数测试装置，由动力系统、泥浆循环系统、冲击系统及数据采集系统组成，其特征在于：动力系统包括柴油机(2)、风机(3)、离合器(4)和电线(17)，所述柴油机(2)为动力系统的动力源，柴油机(2)与风机(3)共同控制离合器(4)从而控制泥浆泵(5)的开闭及排量；泥浆循环系统包括泥浆池(1)、泥浆泵(5)、控制阀(6)及软管(7)，所述泥浆泵(5)与高频扭转冲击钻具上接头(32)间的连接以及旋转密封接头(15)与泥浆池(1)间的连接都采用软管(7)；冲击系统包括高频扭转冲击钻具(9)、冲击接头(10)、冲击臂(11)、旋转密封接头(15)、深沟球轴承(13)及密封圈(14)，所述高频扭转冲击钻具(9)固定于试验台架上，冲击接头(10)与高频扭转冲击钻具(9)的传动轴(19)通过螺纹连接，冲击臂(11)固定于冲击接头(10)上，旋转密封接头(15)与冲击接头(10)通过深沟球轴承(13)连接，冲击接头(10)与旋转密封接头(15)连接处设有两个密封圈(14)；数据采集系统包括流量计(8)、冲击传感器(12)、电荷放大器(16)、PLC控制系统(18)及电线(17)，所述流量计(8)设置于泥浆泵(5)与高频扭转冲击钻具(9)连接的管线中，冲击传感器(12)固定于试验台架上紧邻冲击臂(11)的位置，高频扭转冲击钻具(9)内部产生的高频扭转冲击通过冲击臂(11)传递，冲击臂(11)直接对冲击传感器(12)产生动态冲击力，冲击传感器(12)与PLC控制系统(18)间设有电荷放大器(16)，PLC控制系统(18)采集冲击传感器(12)及流量计(8)的数据。

2.根据权利要求1所述高频扭转冲击钻具冲击参数测试装置的高频扭转冲击钻具冲击参数测试方法，其特征在于包括以下步骤：①测试准备工作，包括将高频扭转冲击钻具(9)固定于试验台架上、向泥浆池(1)充入泥浆，然后连接测试装置并检查装置；②启动柴油机(2)预热10-15分钟，启动PLC控制系统(18)，控制柴油机(2)上用于控制风机(3)的开关处于关闭状态，管路中的控制阀(6)也处于关闭状态；③打开控制阀(6)，启动风机(3)，控制柴油机(2)以100转/分的转速运转；④稳定运转10分钟，记录保存PLC控制系统(18)中不同流量下的冲击参数，包括冲击频率、冲击力以及冲击作用时间；⑤调节柴油机(2)转速以改变泥浆泵(5)冲程从而改变循环流量，使柴油机(2)转速以100转/分的增幅逐渐增大，直至柴油机(2)转速达到800转/分，此过程中对应不同的柴油机(2)转速都重复步骤④；⑥测试结束，依次关闭风机(3)、柴油机(2)及控制阀(6)，拆下测试装置。