[发明专利]切削齿受力测量的实验装置及其实验方法

说明书

本发明公开了一种切削齿受力测量的实验装置及其实验方法，其涉及钻头实验装置领域，包括：岩石夹持装置；驱动机构，用于驱动岩石夹持装置转动；切削齿调节装置，其包括：具有轴线的基座，基座上开设有滑动槽；设置在滑动槽中的径向位置调节件，其能在滑动槽中滑动并能固定锁死，径向位置调节件沿轴向方向开设有通孔；插设在通孔中的角度调节件；夹设在径向位置调节件上的固定夹机构，固定夹机构、径向位置调节件和角度调节件之间插设有定位销；插设在角度调节件中的切削齿夹持件，切削齿夹持件上能够安装切削齿；加载装置，加载装置用于控制岩石夹持装置与切削齿调节装置之间的距离。本申请能够调整切削齿的方位参数，并对切削齿的受力进行测量。

技术领域

本发明涉及钻头实验装置领域，特别涉及一种切削齿受力测量的实验装置及其实验方法。

背景技术

PDC(Polycrystalline Diamond Compact)钻头是石油钻井中的一种重要工具，其性能的好坏对钻井效率和成本具有很大影响。在钻井过程中，如果钻头受力过大或者受力不平衡，容易引起PDC钻头的井下涡动和冲击振动现象，造成钻头的磨损和破坏，进而导致钻头寿命的降低，不利于钻井效率的提高。

PDC钻头在井底的受力与岩石性质、钻头结构参数和钻井参数有关。对PDC钻头进行合理的设计是提高钻头性能和寿命的主要途径。PDC钻头的受力是其所有切削齿受力的合力，因此对切削齿受力进行研究是PDC钻头受力分析的基础。在PDC钻头空间直角坐标系中，每个切削齿都具有3个位置参数和3个方向参数，不同的方位参数会导致切削齿的受力不同。因此，研制一种能够测量不同情况下的切削齿受力的实验装置对研究切削齿和钻头受力具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种切削齿受力测量的实验装置及其实验方法，其能够调整切削齿的方位参数，并对切削齿的受力进行测量。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种切削齿受力测量的实验装置，所述切削齿受力测量的实验装置包括：

岩石夹持装置，其用于夹持岩石块；

驱动机构，其用于驱动所述岩石夹持装置转动；

切削齿调节装置，所述切削齿调节装置包括：具有轴线的基座，所述基座上开设有沿径向方向延伸的滑动槽；设置在所述滑动槽中的径向位置调节件，所述径向位置调节件能在所述滑动槽中滑动并能固定锁死，所述径向位置调节件沿轴向方向开设有通孔；插设在所述通孔中的角度调节件；夹设在所述径向位置调节件上的固定夹机构，所述固定夹机构、所述径向位置调节件和角度调节件之间插设有定位销；插设在所述角度调节件中的切削齿夹持件，所述切削齿夹持件上能够安装切削齿；

加载装置，所述加载装置用于控制所述岩石夹持装置与切削齿调节装置之间的距离。

优选的，所述基座上固定设置有第一固定板，所述第一固定板上相对称的位置处各开设有第一固定孔；所述径向位置调节件上固定设置有第二固定板，所述第二固定板上相对称的位置处各开设有第二固定孔；所述第一固定孔和第二固定孔之间拧入第一螺栓以使所述径向位置调节件的位置固定。

优选的，所述径向位置调节件的侧壁上开设有相对称的第一缺口，所述角度调节件上开设有第一贯穿孔，所述定位销插入所述第一贯穿孔、第一缺口。

优选的，所述径向位置调节件的侧壁上在径向方向上开设有相对称的第二缺口，所述角度调节件上开设有第二贯穿孔，所述基座在径向方向上开设有开孔，所述开孔中拧入第二螺栓，所述第二螺栓插入所述第二贯穿孔、第二缺口。

优选的，所述角度调节件沿轴线方向开设有安装孔，所述切削齿夹持件插设在所述安装孔中，所述角度调节件与所述切削齿夹持件之间穿设有定位件。

优选的，所述通孔呈圆形，所述角度调节件的下端横截面呈圆形。