[发明专利]一种螺杆钻具马达性能的测试装置及方法

摘要

本发明涉及一种螺杆钻具马达性能的测试方法及装置，其中，该方法根据容积式水力机械的可逆性原理，测试螺杆钻具马达转子在外部动力驱动下的水力特性，从而可以更简单、全面、有效地测试和评估螺杆钻具马达的各项性能指标；该装置包括基座、设置在基座一侧的驱动单元、设置在基座另一侧且用于固定待测试的螺杆钻具马达的固定单元、设置在基座外侧的水箱、用于将螺杆钻具马达的出口和入口分别与水箱相连通的循环管道、设置在循环管道上且用于控制螺杆钻具马达流量的节流控制单元和用于测试螺杆钻具马达各项基础参数的检测单元；驱动单元的输出端与螺杆钻具马达的转子相连接，并驱动螺杆钻具马达的转子转动。

主权项

一种采用螺杆钻具马达性能的测试装置来实现的螺杆钻具马达性能的测试方法，所述螺杆钻具马达性能的测试装置包括基座、设置在所述基座一侧的驱动单元、设置在所述基座另一侧且用于固定待测试的螺杆钻具马达的固定单元、设置在所述基座外侧的水箱、用于将所述螺杆钻具马达的出口和入口分别与所述水箱相连通的循环管道、设置在所述循环管道上且用于控制所述螺杆钻具马达流量的节流控制单元和用于测试所述螺杆钻具马达各项基础参数的检测单元；其中，所述驱动单元的输出端与所述螺杆钻具马达的转子相连接，并驱动所述螺杆钻具马达的转子转动；其特征在于，所述螺杆钻具马达性能的测试方法包括以下步骤：1)将待测试的螺杆钻具马达通过固定单元固定在基座上，所述螺杆钻具马达的转子与驱动单元的输出端相连接，所述螺杆钻具马达的出口和入口均通过循环管道与检测单元相连通；所述驱动单元驱动所述螺杆钻具马达的转子转动，使所述螺杆钻具马达从入口处吸液，从出口处排液；2)完全开启与所述螺杆钻具马达的出口相连通的节流控制单元，调节所述驱动单元的输入，使所述螺杆钻具马达的转子以任一恒定转速空转且使所述螺杆钻具马达入口与出口两端压力值约相等，记录此时的马达流量Qmax和转子转速ωmax，然后推算出马达每转排量q；3)逐渐关闭所述节流控制单元，使得所述螺杆钻具马达的出口压力缓慢升高、出口流量缓慢减小，直至出口流量为零，记录此时螺杆钻具马达入口与出口两端的压力差Δpmax和输入扭矩值Mmax；4)逐渐调整所述节流控制单元，在出口流量减小的过程中使用所述检测单元分别实时采集所述螺杆钻具马达的基础参数，包括输入扭矩M、输入转速ω、出口压力p1、循环流量Q和入口压力p2；5)将实时采集到的所述螺杆钻具马达的基础参数进行相应计算，得到所述螺杆钻具马达的功率、效率参数，综合可得所述螺杆钻具马达的总体性能参数，通过所述总体性能参数换算并绘制出所述螺杆钻具马达的特性曲线，包括：流量‑压差曲线、扭矩‑压差曲线、效率‑压差曲线和功率‑压差曲线；6)根据所述螺杆钻具马达的总体性能参数和特性曲线，按螺杆钻具性能的评估方法准确评估螺杆钻具性能。