[发明专利]金刚石钻头散热性能原位测量试验台

摘要

本发明公开了一种金刚石钻头散热性能原位测量试验台，是由气压泵、气压缸、换向控制阀、钻杆套筒、钻杆、钻探钻头组成的进给系统，电动机、带轮、皮带、卡盘、工作轴组成的回旋系统，压力水箱、流量调节阀、排泄箱组成的冷却系统，热电偶、数据采集线、数据采集仪组成的温度测试系统以及由角钢焊接而成的试验台组成；所述的电动机带动夹有岩样的卡盘旋转，气压缸的活塞杆推动钻杆给进，流量调节阀控制冷却液的流量和流速，试验台支撑所有系统、保证对心准确；所述的热电偶置于钻探钻头的胎体内，通过温度测试系统测出钻头在高速旋转钻进中温度的动态变化。

主权项

一种金刚石钻头散热性能原位测量试验台，其特征在于：是由进给系统、回旋系统、冷却系统、温度测试系统和试验台架组成；所述的进给系统是由气压泵（17）、气压缸（16）、钻杆套筒（32）、钻杆（29）、金刚石钻头（33）组成，气压缸（16）安装在气压缸支撑板（13）中，气压缸支撑板（13）和气压缸支撑座（19）间隙配合，气压泵（17）通过气压胶管（15）与气压缸（16）连通，气压缸（16）的推力轴与钻杆（29）尾部中心凸起螺纹连接，钻杆（29）外套有钻杆套筒（32），钻杆（29）和钻杆套筒（32）通过花键（30）连接，钻杆套筒（32）通过四个半圆形夹板（31）固定于水箱（10）上；金刚石钻头（33）通过螺纹连接于钻杆（29）头部，通过气压缸（16）的推力轴和钻杆（29）推动金刚石钻头（33）水平直线运动；所述回旋系统是由电动机（2）、带轮组（4）、皮带（3）、卡盘（9）和工作轴（5）组成，电动机（2）由螺栓固定于气压缸支撑板（13）上，并通过带轮组（4）带动工作轴（5）转动；工作轴（5）与推力轴承过盈配合，轴承镶嵌于推力轴承座（7）中；工作轴（5）上开有键槽，由键连接工作轴（5）与卡盘法兰（8），卡盘（9）和卡盘法兰（8）通过螺栓固定于一起，岩样通过卡盘（9）上的三个爪固定于卡盘（9）中央；所述的冷却系统是由压力水箱（20）、水泵（21）、流量调节阀（22）、引流板（28）、排屑箱（14）组成，钻杆（29）上开有螺纹孔与冷却液进水管（23）接头螺纹配合；水泵（21）通过进水管（24）、流量调节阀（22）、冷却液进水管（23）将压力水箱（20）与钻杆（29）连通；水泵（21）将冷却液通过流量调节阀（22）泵至钻杆（29）内；废弃的冷却液通过引流板（28）的收集，经由水箱（10）上的排泄孔通过排水管（12）排至排泄箱（14）；所述的温度测试系统是由热电偶（34）、数据采集线（25）和数据采集仪（26） 组成，热电偶（34）一头置于金刚石钻头（33）的胎体中，另一头通过数据采集线（25）连接在数据采集仪（26）；所述的水箱（10）、气压缸支撑座（19）和推力轴承座（7）均通过螺栓固定于试验台架1上。