[发明专利]一种单磨粒钻磨铣工具性能测试试验装置

说明书

本发明专利涉及一种油气田井下工具测试试验装置，尤其是一种针对单磨粒钻磨铣工具的性能测试试验装置，包括动力模块、传动模块、钻磨铣模块、推力模块和辅助模块，主要由主动皮带轮、皮带、从动皮带轮、顶板、支腿、底座门、底座、切屑罩、燕尾槽滑块、四爪卡盘、单磨粒钻磨铣工具等结构组成，其中变频电机通过紧固螺钉固定在顶板上表面，单磨粒钻磨铣工具上端与螺纹接头通过螺纹固定连接。采用推力电动缸结合反馈控制的方式，具有控制精度高、可以实时调整、结构简单等优点，设计了单磨粒钻磨铣工具结构，具有操作简单、适用性强、试验范围广的优点，较好的满足单磨粒钻磨铣工具的性能测试试验需求。

技术领域

本发明专利涉及一种油气田井下工具测试试验装置，尤其是一种针对单磨粒钻磨铣工具的性能测试试验装置。

背景技术

油气田开发过程中容易出现井筒堵塞，需要下入钻磨铣工具对堵塞物进行钻除，以恢复生产。由于钻磨铣过程复杂，影响因素众多，而且通常在井下进行，无法对其工作机理进行研究和分析，故需要设计一种单磨粒磨铣工具性能测试试验装置，研究单磨粒结构类型和钻磨铣工艺参数对钻磨铣过程的影响规律，从而更加准确的对其工作机理和影响规律进行分析，最终为钻磨铣施工工艺提供理论指导。但是目前钻磨铣工具试验装置主要针对整个钻磨铣工具进行试验，不能满足单磨粒钻磨铣工具的性能测试试验需求，而且大部分采用液压缸结构提供推力来模拟钻压，存在控制精度低、无法实时调整、液压回路复杂等缺点，导致试验测试结果不够准确。

发明内容

本发明旨在克服现有钻磨铣工具试验装置的上述缺陷，提出一种单磨粒钻磨铣工具性能测试试验装置设计方案，可以代替现阶段的专利所属的同类产品，其采用的技术方案如下：

一种单磨粒钻磨铣工具性能测试试验装置，包括动力模块、传动模块、钻磨铣模块、推力模块和辅助模块，主要由主动皮带轮、皮带、从动皮带轮、顶板、支腿、底座门、底座、切屑罩、燕尾槽滑块、四爪卡盘、单磨粒钻磨铣工具、燕尾槽导轨、下联轴器、齿轮箱、轴承座、减速器、变频电机、传动轴、中联轴器、转速扭矩传感器、推力电动缸、推力减速器、推力电动机、压力传感器、支撑板、螺纹接头、从动锥齿轮、主动锥齿轮、上联轴器、传感器固定架和推力电动缸推杆组成，单磨粒钻磨铣工具主要由钻磨铣工具接头、钻磨铣工具主体、钻磨铣工具底盘、螺纹孔和单磨粒组成；

所述动力模块中，变频电机通过紧固螺钉固定在顶板上表面，变频电机可通过变频器实现变频调速；

所述传动模块中，变频电机输出轴与主动皮带轮同轴固定连接，主动皮带轮与从动皮带轮通过皮带实现带传动，从动皮带轮与减速器输入轴同轴固定连接，减速器输出轴与上联轴器一端同轴固定连接，上联轴器另一端与主动锥齿轮输入轴同轴固定连接，主动锥齿轮输入轴与轴承内圈同轴过盈配合，轴承外圈与轴承座内圈同轴过盈配合，主动锥齿轮布置在水平方向，从动锥齿轮布置在竖直方向，主动锥齿轮与从动锥齿轮通过锥齿轮配合传动，从动锥齿轮与传动轴同轴固定连接，传动轴与中联轴器上端同轴固定连接，中联轴器下端与转速扭矩传感器输入轴同轴固定连接，转速扭矩传感器输出轴与下联轴器上端同轴固定连接，下联轴器下端与螺纹接头上端通过螺纹固定连接，减速器、轴承座和齿轮箱通过紧固螺钉固定在顶板上表面，转速扭矩传感器底座与传感器固定架下端通过紧固螺钉固定连接，传感器固定架上端与顶板下表面通过紧固螺钉固定连接；

特别的，单磨粒钻磨铣工具中，钻磨铣工具接头与钻磨铣工具主体通过焊接固定连接，钻磨铣工具主体与钻磨铣工具底盘通过焊接固定连接，钻磨铣工具底盘下表面均匀布置多个螺纹孔，通过螺纹孔与单磨粒一端的螺柱螺纹配合，实现单磨粒与钻磨铣工具底盘的固定连接；

所述钻磨铣模块中，单磨粒钻磨铣工具上端与螺纹接头通过螺纹固定连接，钻磨铣试样装夹在单磨粒钻磨铣工具下方的四爪卡盘内部，四爪卡盘下端与切屑罩上底面通过焊接固定连接，切屑罩用于收集钻磨铣过程中产生的切屑和切削液，切屑罩下底面与支撑板上表面通过焊接固定连接，燕尾槽滑块与燕尾槽导轨在支撑板两侧对称布置，燕尾槽滑块与支撑板侧面通过紧固螺钉固定连接，燕尾槽滑块在燕尾槽导轨内往复直线运动，燕尾槽导轨下端与底座上表面通过焊接固定连接；