[发明专利]一种岩石耐磨性数字钻进测试系统及方法

权利要求书

1.一种岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，包括：用于在待测试的岩石上钻孔的数字钻进装置、岩石固定装置、转动装置、设置在数字钻进装置上的数字传感器和机架，

其中数字钻进装置安装在机架上部；岩石固定装置安装在机架下部并与数字钻进装置对齐；转动装置安装在岩石固定装置的下方，以便当转动装置工作时能带动固定在岩石固定装置上的岩石转动。

2.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述数字钻进装置包括钻头（1）、钻杆（2）、夹持件（3）、加压泵（4）、加压伸缩头（5）、移动平台（6）和导轨（7），其中加压泵（4）安装在移动平台（6）的顶部的上表面上，加压伸缩头（5）安装在移动平台（6）的顶部的下表面上并与加压泵（4）连接，导轨（7）安装在移动平台（6）的顶部和底部之间，夹持件（3）安装在导轨（7）上并能沿导轨运动，钻杆（2）固定设置在夹持件（3）上，钻头（1）设置在钻杆（1）的下端。

3.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述岩石固定装置包括底座（12）、紧固件和卡槽（9），其中紧固件和卡槽（9）均设置在底座（12）上，紧固件和卡槽（9）通过螺栓连接，以便将待测试的岩石卡紧。

4.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述转动装置包括电机（13）和转动盘（14），其中电机（13）设置为能驱动转动盘（14）转动，转动盘（14）设置为能使卡槽（9）以及固定在卡槽（9）内的岩石（8）一起转动。

5.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述数字传感器包括：安装在钻杆（2）上用于监测钻杆扭转状态的扭矩传感器（15）；安装在导轨（7）上用于监测加压泵（4）向下施加竖向力的压力传感器（16）；以及安装在移动平台（6）上用于监测钻头（1）进尺的位移传感器（17）。

6.根据权利要求1所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，所述机架包括水平支架（19）、竖直支架（20）、斜支架（21）以及用于固定整个岩石耐磨性数字钻进测试系统的底座支架（24），其中水平支架（19）水平地设置在底座支架（24）上部；竖直支架（20）竖直地设置在水平支架（19）上；斜支架（21）连接在水平支架（19）和竖直支架（20）上。

7.根据权利要求6所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统，其特征在于，竖直支架（20）包括横梁（18），其中横梁（18）与移动平台（6）连接，以便横梁（18）与移动平台（6）一起在竖直支架（20）上上下移动。

8.一种利用前述权利要求中任一项所述的岩石耐磨性数字钻进测试系统对岩石进行耐磨性测试的测试方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

步骤1，调节机架的水平状态和竖直状态；

步骤2，将待测试的岩石固定在岩石固定装置上；

步骤3，启动并调节数字钻进装置；

步骤4，启动数字传感器；

步骤5，启动转动装置，使岩石以一定转动角速度运转一定时间；以及

步骤6，获得传感器的输出数据，以便计算岩石（8）的耐磨性的参数。