[发明专利]一种测试井下钻柱粘滑振动力学特性的试验台

摘要

本发明提供一种测试井下钻柱粘滑振动力学特性的试验台，包括主体支架，其沿垂向间隔设置有上水平支撑板及下水平支撑板；电机驱动机构，安装于上水平支撑板上；钻柱模拟机构，位于上水平支撑板的下侧，包括由上至下依次连接的上旋转盘、钻柱、下旋转盘、万向节及制动盘，且上旋转盘与电机驱动机构下端的输出轴相连接；活动支撑板，能上下移动的与主体支架相连接，活动支撑板上放置有能移动的圆筒，下旋转盘、万向节及制动盘位于圆筒内；工况模拟机构，包括电磁激振器及至少两弹簧，电磁激振器安装于下水平支撑板上，弹簧的上端与活动支撑板相连接，其下端连接于下水平支撑板。本发明能用于分析钻井过程中井下钻柱发生粘滑振动的原因及其影响因素。

主权项

一种测试井下钻柱粘滑振动力学特性的试验台，其特征在于，所述测试井下钻柱粘滑振动力学特性的试验台包括有：一主体支架，所述主体支架上沿垂向间隔设置有一上水平支撑板及一下水平支撑板；一电机驱动机构，其安装于所述上水平支撑板上，用于提供旋转动力及扭矩；一钻柱模拟机构，位于所述上水平支撑板的下侧，其包括由上至下依次连接的上旋转盘、钻柱、下旋转盘、万向节及制动盘，且所述上旋转盘与所述电机驱动机构下端的输出轴相连接；一活动支撑板，能上下移动的与所述主体支架相连接，所述活动支撑板上放置有一能移动的圆筒，所述下旋转盘、万向节及制动盘位于所述圆筒内，且所述制动盘与所述圆筒的筒底之间间隔有距离，所述活动支撑板上另安装有两激光位移传感器，两所述激光位移传感器之间的相位角为90度；一工况模拟机构，包括一电磁激振器及至少两弹簧，所述电磁激振器安装于所述下水平支撑板上，其上端与所述活动支撑板相邻，所述弹簧的上端与所述活动支撑板相连接，其下端连接于所述下水平支撑板，且两所述弹簧对应设置在所述电磁激振器的两相对侧；另设有一上编码器及一下编码器，所述上编码器安装在所述上旋转盘上，并套设在所述钻柱的上端头处，所述下编码器设置在所述下旋转盘上，并套设在所述钻柱的下端头处，其中，所述上编码器及下编码器与所述钻柱不接触。