一種膠杯扭轉測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油勘探技術，尤指一種膠杯扭轉測試裝置。
【背景技術】
[0002]石油勘探過程中，井下工具用的膠杯由于承受較大的密封壓力，膠杯內部充滿液壓油用于平衡儀器內部與外部泥漿的壓力。當儀器工作時，膠杯在儀器執(zhí)行機構的作用下進行往復扭轉運動，扭轉角度為24度(24° )，扭轉頻率可達12赫茲(Hz)。膠杯由于自身扭轉變形，內部會產(chǎn)生不均勻的應力分布，在長達200小時的工作時間內極易發(fā)生疲勞破壞。為了能夠對膠杯以接近真實工作狀態(tài)下進行疲勞測試，需要設計一種扭轉測試裝置來測試，例如，測試結果就是看在一定的測試時間內，膠杯表面的損壞情況，例如有無撕裂等冋題。
[0003]由于膠杯在工作條件下為高頻率往復扭轉變形，運動狀態(tài)比較特殊，為了能夠對膠杯進行疲勞測試，現(xiàn)有技術采用的測試裝置是需要針對該運動方式專門開發(fā)相應的電機控制系統(tǒng)，在此電機控制系統(tǒng)的控制下，由電機帶動膠杯扭轉，對膠杯進行測試，然而，由于現(xiàn)有技術需要專門開發(fā)電機控制系統(tǒng)，因此，現(xiàn)有的測試技術設計周期長、成本高，可靠性較低。
【實用新型內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種膠杯扭轉測試裝置，能夠簡單地實現(xiàn)在往復扭轉工作條件下對膠杯進行抗疲勞測試，提高測試可靠性。
[0005]為了達到本實用新型目的，本實用新型提供的一種膠杯扭轉測試裝置至少包括:
[0006]機架上安裝的交流伺服電機控制器、交流伺服電機；還包括:
[0007]與交流伺服電機連接的電機主動盤、與電機主動盤連接的曲柄滑塊、連接膠杯的小端的膠杯小端固定體、連接膠杯的大端的膠杯大端固定體；以及，與曲柄滑塊及膠杯小端固定體同時連接的搖桿；
[0008]其中，交流伺服電機帶動電機主動盤轉動，進而帶動曲柄滑塊連續(xù)轉動，搖桿在曲柄滑塊復合運動的帶動下進行往復擺動，實現(xiàn)固定在膠杯小端固定體與膠杯大端固定體之間的膠杯的往復扭轉變形。
[0009]進一步地，所述膠杯大端固定體安裝固定體連接軸，并通過滾針軸承與所述膠杯小端固定體形成滾動運動副。
[0010]進一步地，還包括:連接在所述膠杯大端固定體中間的單向閥，用于經(jīng)單向閥向所述膠杯進行注油，以調整膠杯的預脹壓力。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型至少包括機架上安裝的交流伺服電機控制器、交流伺服電機；還包括:與交流伺服電機連接的電機主動盤、與電機主動盤連接的曲柄滑塊、與曲柄滑塊及膠杯小端固定體同時連接的搖桿，以及連接膠杯的小端的膠杯小端固定體、連接膠杯的大端的膠杯大端固定體；其中，交流伺服電機帶動電機主動盤轉動，進而帶動曲柄滑塊連續(xù)轉動，搖桿在曲柄滑塊復合運動的帶動下進行往復擺動，實現(xiàn)膠杯的往復扭轉變形。由于本實用新型利用交流伺服電機帶動滑塊式曲柄搖桿機構連續(xù)轉動來實現(xiàn)膠杯的往復扭轉變形，因此不需要專門開發(fā)交流伺服電機控制器，也就是說，簡單地實現(xiàn)了在往復扭轉工作條件下對膠杯進行抗疲勞測試。而且，滑塊式曲柄搖桿機構產(chǎn)生急回特性，其產(chǎn)生的運動不均勻性可以更好地模擬膠杯井下工作狀態(tài)，因此，同時也提高了測試可靠性。綜上，本實用新型膠杯扭轉測試裝置原理簡單，可靠性高、操作方便，成本較低。
[0012]本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0013]附圖用來提供對本實用新型技術方案的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本實用新型的技術方案，并不構成對本實用新型技術方案的限制。
[0014]圖1為本實用新型膠杯扭轉測試裝置的總裝圖；
[0015]圖2為本實用新型膠杯扭轉測試裝置中的膠杯安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0017]圖1為本實用新型膠杯扭轉測試裝置的總裝圖。如圖1所示，本實用新型膠杯扭轉測試裝置至少包括:
[0018]機架9上安裝的交流伺服電機控制器1、交流伺服電機2 ;
[0019]還包括:與交流伺服電機2連接的電機主動盤3、與電機主動盤3連接的曲柄滑塊4、連接膠杯6的小端的膠杯小端固定體7、連接膠杯6的大端的膠杯大端固定體8 ;以及，與曲柄滑塊4及膠杯小端固定體7同時連接的搖桿5 ;
[0020]其中，交流伺服電機2帶動電機主動盤3轉動，進而帶動曲柄滑塊4連續(xù)轉動，搖桿5在曲柄滑塊4復合運動的帶動下進行往復擺動，實現(xiàn)固定在膠杯小端固定體與膠杯大端固定體之間的膠杯6的往復扭轉變形。
[0021]圖2為本實用新型膠杯扭轉測試裝置中的膠杯安裝示意圖。
[0022]進一步地，如圖2所示，本實用新型膠杯扭轉測試裝置中，膠杯大端固定體8安裝固定體連接軸10，并通過滾針軸承11與膠杯小端固定體7形成滾動運動副。
[0023]進一步地，還包括:連接在膠杯大端固定體中間的單向閥12，用于對膠杯6進行測試時，同時經(jīng)連接在膠杯大端固定體8中間的單向閥12對膠杯進行注油，以調整膠杯6的預脹壓力，以實現(xiàn)在不同壓力下對膠杯進行疲勞測試。
[0024]本實用新型膠杯扭轉測試裝置的工作原理是:
[0025]膠杯扭轉測試裝置利用滑塊式曲柄搖桿機構，由交流伺服電機2帶動曲柄滑塊4連續(xù)轉動，搖桿5在曲柄滑塊4復合運動的帶動下進行往復擺動，實現(xiàn)膠杯6的往復扭轉變形。交流伺服電機控制器I通過設定交流伺服電機2的轉速和時間參數(shù)，對交流伺服電機2進行驅動控制，并能根據(jù)膠杯6測試情況對轉速和時間參數(shù)進行連續(xù)調整。例如，可設置不同的測試時間，如200小時或300小時，實現(xiàn)在不同條件下對膠杯的疲勞測試。
[0026]具體地，電機主動盤3帶動曲柄滑塊4進行連續(xù)轉動。膠杯6的小端與膠杯小端固定體7連接，膠杯6的大端與膠杯大端固定體8連接，膠杯大端固定體8安裝固定體連接軸10，并通過滾針軸承11與膠杯小端固定體7形成滾動運動副。搖桿5在曲柄滑塊4的作用下進行往復擺動，膠杯小端固定體7與搖桿5連接，實現(xiàn)了膠杯6的往復扭轉變形，結構原理簡單。
[0027]本實用新型膠杯扭轉測試裝置中，交流伺服電機在720轉/分鐘的工作轉速下輸出扭矩不低于8牛頓?米，能夠集成市場上技術成熟的電機控制器產(chǎn)品，技術成本較低。對膠杯測試時可以經(jīng)單向閥對膠杯進行注油，以調整膠杯的預脹壓力。曲柄滑塊搖桿機構產(chǎn)生急回特性，其產(chǎn)生的運動不均勻性能夠更好模擬膠杯井下工作狀態(tài)，提高膠杯承受載荷的安全系數(shù)，提高了測試可靠性。
[0028]綜上所述，本實用新型膠杯扭轉測試裝置通過一種滑塊式曲柄搖桿機構實現(xiàn)了交流伺服電機的連續(xù)轉動，搖桿作為從動件往復擺動，進而帶動膠杯進行往復扭轉變形的運動方式。這樣就使得電機控制方便，裝置設計簡單。本實用新型膠杯扭轉測試裝置簡單、可靠地實現(xiàn)了對膠杯在往復扭轉工作條件下進行抗疲勞測試。
[0029]雖然本實用新型所揭露的實施方式如上，但所述的內容僅為便于理解本實用新型而采用的實施方式，并非用以限定本實用新型。任何本實用新型所屬領域內的技術人員，在不脫離本實用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式及細節(jié)上進行任何的修改與變化，但本實用新型的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種膠杯扭轉測試裝置，至少包括:機架上安裝的交流伺服電機控制器、交流伺服電機；其特征在于，還包括: 與交流伺服電機連接的電機主動盤、與電機主動盤連接的曲柄滑塊、連接膠杯的小端的膠杯小端固定體、連接膠杯的大端的膠杯大端固定體；以及，與曲柄滑塊及膠杯小端固定體同時連接的搖桿； 其中，交流伺服電機帶動電機主動盤轉動，進而帶動曲柄滑塊連續(xù)轉動，搖桿在曲柄滑塊復合運動的帶動下進行往復擺動，實現(xiàn)固定在膠杯小端固定體與膠杯大端固定體之間的膠杯的往復扭轉變形。
2.根據(jù)權利要求1所述的膠杯扭轉測試裝置，其特征在于，所述膠杯大端固定體安裝固定體連接軸，并通過滾針軸承與所述膠杯小端固定體形成滾動運動副。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的膠杯扭轉測試裝置，其特征在于，還包括:連接在所述膠杯大端固定體中間的單向閥，用于經(jīng)單向閥對所述膠杯進行注油，以調整膠杯的預脹壓力。
【專利摘要】本實用新型公開了一種膠杯扭轉測試裝置，至少包括：機架上安裝的交流伺服電機控制器、交流伺服電機；還包括：與交流伺服電機連接的電機主動盤、與電機主動盤連接的曲柄滑塊、連接膠杯的小端的膠杯小端固定體、連接膠杯的大端的膠杯大端固定體；以及，與曲柄滑塊及膠杯小端固定體同時連接的搖桿；其中，交流伺服電機帶動電機主動盤轉動，進而帶動曲柄滑塊連續(xù)轉動，搖桿在曲柄滑塊復合運動的帶動下進行往復擺動，實現(xiàn)固定在膠杯小端固定體與膠杯大端固定體之間的膠杯的往復扭轉變形，進而實現(xiàn)了對膠杯的疲勞測試。
【IPC分類】G01N3-32, G01N3-26
【公開號】CN204575467
【申請?zhí)枴緾N201520270859
【發(fā)明人】陸慶超, 王智明, 張崢, 菅志軍
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油田服務股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月29日