[发明专利]深海运载器钻削工具综合测试平台

说明书

本发明涉及用于深海的钻削测试领域，特别是深海运载器钻削工具综合测试平台。包括平台驱动测试组件、平台底座组件、钻削工具、样品升降移动车和模拟组件，模拟组件采用高压模拟组件或常规水环境模拟组件，平台驱动测试组件设置在平台底座组件上，模拟组件放置在样品升降移动车上，测试样品放置在模拟组件内，钻削工具位于平台驱动测试组件和测试样品之间，且钻削工具与平台驱动测试组件的底部连接。其可以用于多种岩芯取样钻削工具的实验室测试，并可进行深海水下高压环境钻削模拟，并可以根据测试平台上搭载的传感器以及伺服电机等实时监测钻削工具的各种参数变化。

技术领域

本发明涉及用于深海的钻削测试领域，特别是深海运载器钻削工具综合测试平台。

背景技术

随着深海探查、深海开发在各国的大规模开展，运载器在深海中的应用需求越来越多，作为运载器在水下钻削的重要手段，搭载于运载器的钻削工具的研制也得到了广泛的关注，尤其是用于深海矿床岩芯取样的钻削工具，已经研制出搭载于不同运载器的多种类的钻削工具。钻削工具的研发过程中，需要通过实验室试验进行各项功能指标测试，以验证钻削工具的性能是否与预期一致。目前国内外尚未有对运载器钻削工具进行多项功能指标进行测试的综合测试平台，现有的试验平台功能较为单一，且不能实时监测记录试验过程中的参数变化，仅依靠外观观察钻削工具的钻削效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种深海运载器钻削工具综合测试平台，其可以用于多种岩芯取样钻削工具的实验室测试，并可进行深海水下高压环境钻削模拟，并可以根据测试平台上搭载的传感器以及伺服电机等实时监测钻削工具的各种参数变化。

本发明的技术方案是：一种深海运载器钻削工具综合测试平台，其中，包括平台驱动测试组件、平台底座组件、钻削工具、样品升降移动车和模拟组件，模拟组件采用高压模拟组件或常规水环境模拟组件，平台驱动测试组件设置在平台底座组件上，模拟组件放置在样品升降移动车上，测试样品放置在模拟组件内，钻削工具位于平台驱动测试组件和测试样品之间，且钻削工具与平台驱动测试组件的底部连接；

所述平台驱动测试组件包括姿态锁紧板、水平定位板、进给机构、钻削工具驱动机构和姿态调整机构，姿态锁紧板的顶部与水平定位板固定连接，姿态锁紧板的底部与平台底座组件之间通过姿态调整机构连接；

所述进给机构包括进给伺服电机、滚珠丝杠、进给伺服电机联轴器、滚珠丝杠螺母和运动滑座，进给伺服电机固定在水平定位板上，滚珠丝杠通过进给伺服电机联轴器与进给伺服电机的输出轴连接，滚珠丝杠螺母套在滚珠丝杠上，滚珠丝杠螺母通过压力传感器与运动滑座连接，运动滑座与钻削工具驱动机构连接；

所述钻削工具驱动机构包括钻削工具驱动伺服电机、钻削工具联轴器、扭矩传感器，钻削工具驱动伺服电机固定在运动滑座上，钻削工具通过钻削工具联轴器与钻削工具驱动伺服电机连接，同时钻削工具与钻削工具联轴器之间设有扭矩传感器；

所述姿态调整机构包括姿态调整杆、姿态调整槽和姿态锁紧螺钉，姿态调整杆的端部与姿态锁紧板的底部固定连接，姿态锁紧板的底部还设有数个姿态调整槽，姿态锁紧板通过姿态锁紧螺钉与平台底座组件固定连接，姿态锁紧螺钉设置在姿态调整槽内。

本发明中，所述平台底座组件包括底座、样品箱调整螺杆、样品箱调整螺母和角度尺，底座的顶部通过姿态锁紧螺钉与姿态锁紧板固定连接，底座的顶部固定有角度尺，底座的下部沿其高度方向间隔固定有数个样品箱调整螺母，样品箱调整螺母内设有样品箱调整螺杆，样品箱调整螺杆位于模拟组件的外侧。

所述高压模拟组件包括高压模拟舱体、上舱盖、下舱盖、支撑体和旋转手柄，上舱盖、下舱盖分别与高压模拟舱体的顶部和底部密封连接，下舱盖的上表面设有样品定位槽，测试样品位于样品定位槽内，钻削工具通过高压传动杆与钻削工具驱动伺服电机连接，钻削工具位于高压模拟舱体内，高压传动杆和上舱盖之间密封连接；

所述高压模拟舱体上分别设有打压口和泄压口，打压口内设有压力球和与压力球连接的压力弹簧；