[实用新型]增压稠化仪

说明书

本实用新型属于检测材料物理力学性能的仪器，具体为测定油井水泥稠化时间的仪器，包括高压釜、用于往高压釜中输高压油的液压机构、用于高压釜内升温的加热装置和主控微机，高压釜内动配合置有水泥浆杯，浆杯内吊置有浆叶，在高压釜外有驱动釜内水泥浆杯旋转的驱动装置，驱动装置包括电机、与电机皮带连动的同步转动传动部件，该传动部件输出轴直接连动水泥浆杯，所说浆叶连动一传感器（通常是由一标准蜗旋弹簧和电位器构成），该传感器连接在输出稠化时间等信号的模拟电路输入端，高压釜、液压机构、加热装置、驱动装置以及各种控制电路都装置在机壳内，各种显示仪表、电器开关、装配在机壳面板上，高压釜在机壳面板上设带密封盖的开口，机壳外体上还带有水泥浆杯起吊装置。

用于水泥固井作业的油井水泥，对其稠化时间等物理力学性能指标要求非常严格。中国参照美国石油学会“油井水泥材料和试验规范10”（简称API  spec  10）而制定的油井水泥国家标准GB10238_88中，明确规定要采用增压稠化仪测定水泥的稠化时间。因此，中国各油井水泥生产厂家和使用油井水泥的所有油田以及有关科研单位都急需符合API  spec  10要求的油井水泥增压稠化仪。这种仪器的检测原理是：将配制好的水泥浆置入水泥浆杯，再把浆杯放入高压釜内并封盖好，然后升温，输入油压（模拟油井环境）。启动驱动装置，使水泥浆杯在高压釜内旋转，由此使得浆杯中的水泥浆对浆叶造成扭力，这通过传感器又变成电信号，经模拟电路输出有用的稠化时间等信号。目前，中国国内，尚没有厂家能生产这种高温高压仪器，全部靠进口。在国际上，能生产这种仪器的厂家也廖廖无几。生产这种仪器中主要有两方面问题难以克服。一是液压机构中的高压泵难以选择到压力大而又体积小的；二是驱动装置的传递转动给高压釜内的水泥浆杯的同步传动部件难以保证高压釜中的油不泄漏。

现有超高压泵尤其是国产的，体积都较大。主要原因是控制阀的构造比较松散，不够灵活，如常见的电磁式换向阀就是如此。而且常常是各种控制阀不是有机地组合为一个整体，而是呈分立式的结构。在有些场合，比如制造测试混凝土稠化时间的仪器中，迫切需要体积小的超高压泵，但都难以满足使用要求。

在某些同步传动的场合，如传递转动给置于装满油液的容器里的部件的场合，要求传动部件的防泄漏性能要好，避免容器里的油液从传动部件的连接处外溢，造成污染。通常的传动部件的主、从动件都是机械的连接方式，如齿轮啮合，皮带传动。从现有技术看，这样的传动部件在高温高压环境下，尽管采用密封胶圈、盘根结构等密封措施也不能满足防泄漏要求。

本实用新型的目的就在于提供一种能够避免上述丙方面问题的增压稠化仪。

本实用新型的技术方案是：

（1）传递转动给水泥浆杯的同步传动部件的从动转轴置于一密封套中，在密封套外轴连接主传动件，在主传动件和从动轴相同转动位置（指转动平面相同的位置）上分别带有永久磁铁。当主传动件转动时靠磁铁之间的磁场作用，从动轴也能同步转动。

（2）液压机构中的超高压泵的控制阀结构设计如下：

Ⅰ以气缸上盖为阀体（称上盖阀体），在上盖阀体上作成阀腔（称上盖阀腔），上盖阀体上设进气道，排气道、连通气缸上气室的进排气道，三条气道分别在上盖阀控壁面设气口；

Ⅱ在上盖阀控内气动配合置有筒状的阀芯（称主阀芯），主阀芯上部置有顶簧，内部有一空腔（称主阀芯内腔），外壁有两个阀栓，这两个阀栓将上盖阀腔隔绝成上、中间、下三个腔并与上盖阀体构成换向阀，即根据主阀芯在上盖阀腔中的位置，可以实现两种气道连通状态，第一种状态是：进气道通过上盖阀腔的中间腔与进排气道连通，而同时排气道通过上盖阀腔的上腔和主阀芯内腔连通，第二种状态是：排气道通过上盖阀腔的中间腔和进排气通道连通，而同时进气道通过上盖阀腔的下腔和主阀芯内腔连通；

Ⅲ大活塞带有置入主阀芯内腔的随动杆，此杆有内腔（称随动杆内腔），随动杆内腔两端分别与活塞下气室和主阀芯内腔连通，其中置一双向气压阀，随动杆和上盖阀体之间还构成有通气阀门，当大活塞达到位移下限时，该通气阀门打开，使活塞上气室与主阀芯内腔相通。