多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆探與鉆井工具試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，金剛石軸承是井下鉆具，特別是井下動(dòng)力鉆具的關(guān)鍵部件之一，金剛石軸承一直工作在泥漿環(huán)境中，其摩擦、磨損、抗沖擊等性能，以及工作壽命是井下動(dòng)力鉆具性能的主要影響因素。當(dāng)前尚無(wú)對(duì)金剛石軸承進(jìn)行測(cè)試的實(shí)驗(yàn)裝備，僅僅是在金剛石軸承制造前，對(duì)制造軸承的金剛石片(聚晶金剛石或者聚晶金剛石復(fù)合片)的抗沖擊韌性、摩擦性能進(jìn)行測(cè)試，由此推算軸承的性能。金剛石軸承實(shí)際制造過(guò)程中，由于經(jīng)歷高溫?zé)苹蛘吆附舆^(guò)程，金剛石片的性能普遍下降，且單個(gè)金剛石片的性能無(wú)法表征多金剛石片組成的軸承的性能，使得當(dāng)前對(duì)金剛石軸承的性能評(píng)估普遍存在較大差距，嚴(yán)重限制了井下工具的使用、評(píng)估與推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)，包括支架、試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)臺(tái)安裝在支架上，試驗(yàn)臺(tái)包括軸承夾盤和軸承固定法蘭，軸承固定法蘭可旋轉(zhuǎn)的安裝在軸承夾盤上方，軸承夾盤下方設(shè)置有球鉸調(diào)平裝置，球鉸調(diào)平裝置包括球形托盤、球形凸起和約束彈簧，球形托盤和球形凸起的球面相互配合在一起，在球形托盤上表面和球形凸起的凸表面均銑有多圈圓槽，圓槽較淺可容納潤(rùn)滑用的黃油，約束彈簧設(shè)置在球形托盤和球形凸起之間，約束彈簧以環(huán)形均勻設(shè)置在球形托盤與球形凸起之間。
[0006]優(yōu)選地，還包括液缸加載裝置，所述液缸加載裝置包括大液缸和小液缸，所述大液缸和小液缸均包括缸體和柱塞桿，所述小液缸的缸體為大液缸的柱塞桿，所述小液缸的柱塞桿設(shè)置在所述大液缸的柱塞桿內(nèi)，所述大液缸和小液缸均為柱塞缸，所述小液缸的柱塞桿連接在球形托盤的下方。
[0007]優(yōu)選地，還包括拋光臺(tái)，所述拋光臺(tái)也設(shè)置在支架上。
[0008]優(yōu)選地，還包括支撐軸，所述支撐軸設(shè)置在支架上，所述支撐軸成矩形分布在軸承夾盤四周，所述軸承夾盤在所述支撐軸上滑動(dòng)，所述軸承固定法蘭通過(guò)支撐板懸掛設(shè)置在支撐軸形成的矩形空間內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，還包括法蘭驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述法蘭盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)、主動(dòng)輪、同步輪、傳送皮帶和減速器，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)水平懸掛框架安裝在支撐軸的一側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸豎直朝上設(shè)置，輸出軸連接主動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪通過(guò)皮帶連接同步輪，所述同步輪安裝在支撐軸形成的矩形空間的上方，所述同步輪下方連接減速器，所述減速器輸出端連接軸承固定法蘭。
[0010]優(yōu)選地，所述減速器安裝在支撐板上方，所述支撐板中間開(kāi)孔，并在空中設(shè)置軸承座，所述連接軸一端連接減速器，另一端穿過(guò)支撐板上的軸承座與軸承固定法蘭連接。
[0011]優(yōu)選地，還包括泥漿池，所述泥漿池內(nèi)具有兩個(gè)腔體，一個(gè)腔體內(nèi)盛裝泥漿，另一個(gè)腔體內(nèi)盛裝拋光液。
[0012]優(yōu)選地，所述拋光臺(tái)包括拋光電機(jī)、旋轉(zhuǎn)頂尖盤、頂尖固定桿和固定架，所述拋光電機(jī)安裝在支架上，所述旋轉(zhuǎn)頂尖盤包括軸承托盤和頂尖回轉(zhuǎn)體，所述頂尖回轉(zhuǎn)體穿過(guò)軸承托盤中心并與軸承托盤固定連接，在旋轉(zhuǎn)頂尖盤的兩端分別設(shè)置有頂尖固定桿，所述頂尖固定桿與旋轉(zhuǎn)頂尖盤接觸的端部開(kāi)有圓槽，所述旋轉(zhuǎn)頂尖盤的頂尖設(shè)置在所述圓槽內(nèi)，所述旋轉(zhuǎn)頂尖盤豎直安裝，位于旋轉(zhuǎn)頂尖盤頂部的頂尖固定桿安裝在固定架的上板上，所述固定架安裝在所述支架上，所述固定架的上板可拆卸的安裝在固定架的支桿上方，所述拋光電機(jī)通過(guò)皮帶帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)頂尖盤轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]優(yōu)選地，在所述軸承夾盤邊緣設(shè)置有防止泥漿液在軸承夾盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中離心力濺射的圍擋。
[0014]優(yōu)選地，在所述軸承固定法蘭與連接軸之間還安裝有扭矩傳感器；所述液缸加載裝置連接壓力表。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]本發(fā)明多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)可對(duì)金剛石軸承在泥漿沖洗狀態(tài)下的整體的摩擦性能、磨損性能、啟動(dòng)力矩、工作壽命等進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)，可對(duì)金剛石軸承進(jìn)行高速拋光、去除毛刺等操作。可利用該多功能試驗(yàn)機(jī)，進(jìn)行金剛石軸承技術(shù)開(kāi)發(fā)、出廠性能測(cè)試等工作。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1中軸承夾盤和球鉸調(diào)平裝置部位的局部放大圖；
[0019]圖3為本發(fā)明多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)的球鉸調(diào)平裝置的球形托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)的球鉸調(diào)平裝置的球形凸起的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合圖1-圖4和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]—種多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)，包括支架1、試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)臺(tái)安裝在支架I上，試驗(yàn)臺(tái)包括軸承夾盤2和軸承固定法蘭3，軸承固定法蘭3可旋轉(zhuǎn)的安裝在軸承夾盤2上方，軸承夾盤2下方設(shè)置有球鉸調(diào)平裝置5，球鉸調(diào)平裝置5包括球形托盤4、球形凸起6和約束彈簧8，球形托盤4和球形凸起6的球面相互配合在一起，在球形托盤4上表面和球形凸起6的凸表面均銑有多圈圓槽7，圓槽7較淺可容納潤(rùn)滑用的黃油，約束彈簧8設(shè)置在球形托盤4和球形凸起6之間，約束彈簧8以環(huán)形均勻設(shè)置在球形托盤4與球形凸起6之間。由于加工誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)，軸承動(dòng)靜部件無(wú)法做到完全對(duì)平，彈簧球鉸調(diào)平裝置5為一球鉸支撐+四彈簧約束的結(jié)構(gòu)，可達(dá)到調(diào)節(jié)對(duì)平誤差的目的。
[0023]試驗(yàn)臺(tái)還包括液缸加載裝置9，所述液缸加載裝置9包括大液缸和小液缸，所述大液缸和小液缸均包括缸體和柱塞桿，所述小液缸的缸體為大液缸的柱塞桿，所述小液缸的柱塞桿設(shè)置在所述大液缸的柱塞桿內(nèi)，所述大液缸和小液缸均為柱塞缸，所述小液缸的柱塞桿連接在球形托盤4的下方。雙液缸精確加載裝置，通過(guò)手動(dòng)液缸產(chǎn)生液壓力傳遞到柱塞缸中去產(chǎn)生加載力，軸承加載采用雙缸串聯(lián)加載，大液缸的柱塞桿為小液缸的筒體，兩液缸均為柱塞缸。大液壓缸加載，小液壓缸精確微調(diào)加載壓力，提高加載的準(zhǔn)確性。
[0024]試驗(yàn)臺(tái)還包括支撐軸10，所述支撐軸10設(shè)置在支架I上，所述支撐軸10成矩形分布在軸承夾盤2四周，所述軸承夾盤2在所述支撐軸10上滑動(dòng)，所述軸承固定法蘭3通過(guò)支撐板15懸掛設(shè)置在支撐軸10形成的矩形空間內(nèi)。
[0025]試驗(yàn)臺(tái)還包括法蘭驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述法蘭盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)11、主動(dòng)輪12、同步輪13、傳送皮帶和減速器14，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)11通過(guò)水平懸掛框架安裝在支撐軸10的一側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)11的輸出軸豎直朝上設(shè)置，輸出軸連接主動(dòng)輪12，所述主動(dòng)輪12通過(guò)皮帶連接同步輪13，所述同步輪13安裝在支撐軸10形成的矩形空間的上方，所述同步輪13下方連接減速器14，所述減速器14輸出端連接軸承固定法蘭3。旋轉(zhuǎn)電機(jī)11水平懸掛安裝在支撐軸10的一側(cè)，一來(lái)可以降低試驗(yàn)機(jī)整體的高度，二來(lái)還可以調(diào)整試驗(yàn)機(jī)整體的重心，避免其由于重心過(guò)偏發(fā)生傾斜或倒塌。當(dāng)軸承固定法蘭3反饋回的扭矩太大時(shí)，由于通過(guò)皮帶傳輸動(dòng)力，可以通過(guò)皮帶打滑的方式避免驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生毀滅性的故障。
[0026]所述減速器14安裝在支撐板15上方，所述支撐板15中間開(kāi)孔，并在空中設(shè)置軸承座，所述連接軸一端連接減速器14，另一端穿過(guò)支撐板15上的軸承座與軸承固定法蘭3連接。
[0027]本多功能金剛石軸承試驗(yàn)機(jī)還包括拋光臺(tái)