[发明专利]动态指向式旋转导向钻井工具性能测试试验台

摘要

本发明公开一种动态指向式旋转导向钻井工具性能测试试验台，包括架体、旋转装置、夹持装置、加载装置四大部分组成，能够模拟指向式旋转导向钻井工具在实际井况中的导向过程，同时能实现指向式旋转导向钻井工具在承受轴向压力和扭矩的同时可控弯接头在其工作范围内角度的任意调整；通过加载轴向压力和扭矩，可以对指向式旋转导向钻井工具进行导向性能、可靠性、控制原理进行验证等方面实验研究，也可以进行模拟钻井的研究，本发明可以作为指向式旋转导向工具的性能测试以及原理验证。

主权项

动态指向式旋转导向钻井工具性能测试试验台，其特征在于：包括安装在架体(6)上的旋转装置(1)、夹持装置(3)和加载装置(4)；旋转装置(1)包括液压马达(1‑1)、输出轴一(1‑3)、扭矩变送器(1‑5)和输出轴二(1‑6)；液压马达(1‑1)安装在架体(6)上，液压马达输出轴与输出轴一(1‑3)一端连接，输出轴一(1‑3)通过两个深沟球轴承二(1‑20)安装在架体(6)上，输出轴一(1‑3)另一端与扭矩变送器(1‑5)一端端连接，扭矩变送器(1‑5)另一端与输出轴二(1‑6)连接，输出轴二(1‑6)通过推力球轴承(1‑8)和深沟球轴承一(1‑11)安装在架体(6)上，输出轴二(1‑6)另一端与输出轴套(1‑13)一端连接，输出轴套(1‑13)上安装有汇流环(1‑12)，用来进行动态情况下的信号传递，输出轴套(1‑13)另一端与被测工件(2)连接；夹持装置(3)包括手轮(3‑1)、直线导轨(3‑3)、支撑头(3‑4)和支撑架(3‑10)；布置在被测工件(2)两侧的两个支撑架(3‑10)固定在架体(6)上，两个支撑架(3‑10)安装有直线导轨(3‑3)，丝杠(3‑8)和丝套(3‑9)组成的夹持爪分别安装在直线导轨(3‑3)上，夹持爪能够在直线导轨(3‑3)滑槽上自由滑动，丝杠(3‑8)上端安装手轮(3‑1)、另一端安装支撑头(3‑4)，支撑头(3‑4)上均装有两个用于夹持被测工件(2)的深沟球轴承三(3‑7)；加载装置(4)包括负载轴(4‑6)和液压泵(4‑18)；液压泵(4‑18)的输出轴(4‑20)与负载轴(4‑6)连接将扭矩传递给负载轴(4‑6)，负载轴(4‑6)另一端与被测工件(2)上的钻头连接，油缸包括油缸空心轴(4‑16)和油缸体(4‑14)，油缸通过深沟球轴承四(4‑24)安装在负载轴(4‑6)上，油缸用于给负载轴(4‑6)提供轴向力，环形的挡圈(4‑25)通过螺栓与油缸的油缸体(4‑14)连接，挡圈(4‑25)上沿周向均匀安装有多个牛眼轮万向滚珠(4‑12)，牛眼轮万向滚珠(4‑12)与挡圈(4‑25)之间安装有弹簧(4‑9)，牛眼轮万向滚珠(4‑12)一侧安装有用来抵消油缸给工具施加轴向力的挡板(4‑11)，挡板(4‑11)安装在架体(6)上，挡板(4‑11)与牛眼轮万向滚珠(4‑12)的接触面为球面；负载轴(4‑6)上通过推力球轴承一(4‑26)安装有用来测量负载轴(4‑6)轴向力的压力传感器(4‑7)。