[实用新型]一种超声波振动碎岩实验装置

摘要

本实用新型公开了一种超声波振动碎岩实验装置，是由钻进机构、超声波振动机构及钻进参数控制系统组成，夹持器安装在钻机底座上，岩石固定在夹持器上，两个气缸固定在钻机架两侧。电机、主动轮、从动轮固定在钻机架上，钻机柱下端与钻机底座固定连接，上端与钻机架固定连接。从动杆上端连接有传振杆、水龙头，下端连接有钻杆钻头。超声波换能器通过连杆机构与钻进机构连接在一起。由流量调节器、变频器、驱动电源、调压阀、超声波发生器组成的控制柜分别与水泵、电机、气压缸、超声波换能器连接。本实用新型能够模拟不同钻进参数全面钻进及取心钻进时破碎岩石的全过程，亦可实现岩石研磨性试验及评价微钻头的性能与质量。

主权项

一种超声波振动碎岩实验装置，其特征在于：包括钻进机构、超声波振动机构及钻进参数调控机构；所述的钻进机构是由钻机底座(1)、钻机柱(2)、钻机架(3)、夹持器(4)、气缸(5)、电机(6)、主动轮(7)、从动轮(8)、固定件(9)、传动带(10)、从动杆(11)、传振杆(12)、钻杆(13)、钻头(14)、密封件(15)、卡簧(16)、上端盖(17)、下端盖(18)、水龙头(19)、导向套(20)、第一轴承(21)、第二轴承(22)、第三轴承(23)、轴套(24)、推力板(25)、防护罩(26)和岩样(27)组成，夹持器(4)固定在钻机底座(1)上，通过转动夹持器(4)的手轮可将岩样固定在钻机底座上；电机(6)固定在钻机架(3)上，主动轮(7)固定在电机(6)上，从动轮(8)通过固定件(9)与第二轴承(22)固定在钻机架(3)上，从动杆(11)穿过固定件(9)与从动轮(8)，传动带(10)安装在主动轮(7)与从轮8上，电机(6)通过主动轮(7)、从动轮(8)将扭矩传递给从动杆(11)，从动杆(11)上端与传振杆(12)连接，传振杆(12)通过密封件(15)、卡簧(16)、第一轴承(21)与水龙头(19)连接；从动杆(11)下部通过第三轴承(23)、轴套(24)与推力板(25)固定连接，导向套(20)安装在轴套(24)上；从动杆(11)底端依次安装钻杆(13)、钻头(14)；防护罩(26)设置在钻头(14)与岩样(27)之间，防止钻井液喷溅；两个气缸(5)安装在钻机架(3)两侧，底端与推力板(25)固定连接，为钻机提供钻压，并控制钻杆(13)的上升与下降；钻机柱(2)上端与钻机架(3)固定连接，下端与钻机底座(1)固定连接；所述的超声波振动机构是由超声波换能器(28)、超声波发生器(29)和 变幅杆(30)组成，声波发生器(29)与超声波换能器(28)连接，超声波换能器(28)底端与变幅杆(30)固定连接，变幅杆(30)通过自身的法兰盘与支撑板(31)固定连接，下端与水龙头(19)紧密接触；支撑板(31)通过四个连杆(32)与推力板(25)固定接触；连杆(32)上端安装有弹簧(33)，可也通过弹簧(33)上端的螺母，调整弹簧(33)的压缩量，施加给支撑板(31)不同的预紧力；所述的钻进参数调控机构包括超声波发生器(29)、流量调节器(34)、变频器(35)、调压阀(36)和控制柜(37)；超声波发生器(29)与超声波换能器(28)连接，提供不同频率的超声波；流量调节器(34)与水泵连接，调节泵量的大小；变频器(35)与电机(6)连接，可以实现无极调节转速；调压阀(36)与气缸(5)连接，控制钻压的大小；控制柜(37)与超声波发生器(29)、流量调节器(34)、变频器(35)、调压阀(36)连接；钻进参数调控系统通过控制柜(37)控制超声波振动碎岩实验装置可以实现不同超声波振动频率、钻压、泵量、转速等钻进参数时的钻进模拟碎岩实验。