一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及油田用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),具體地說(shuō)是一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開(kāi)發(fā)的進(jìn)行,抽油桿的工作條件因受含水率、溫度、井斜等因素影響變得十分惡劣,由此引發(fā)的抽油桿與油管之間因偏磨而造成的磨損失效事故也大大增加。為滿足油田生產(chǎn)需要,各生產(chǎn)廠家分別從材料、表面處理和生產(chǎn)工藝入手,提出了一些降低桿管偏磨的措施以延長(zhǎng)油井的免修期。但由于普通鋼桿本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),尤其是抽油桿接箍偏磨導(dǎo)致的脫扣、斷裂及多級(jí)接箍活塞效應(yīng),使鋼桿存在一些難以克服的弱點(diǎn)。
[0003]為此,國(guó)內(nèi)外將研究方向轉(zhuǎn)向了連續(xù)抽油桿,主要以鋼制連續(xù)桿、柔性連續(xù)桿和碳纖維復(fù)合材料連續(xù)桿等為主,但是目前對(duì)連續(xù)桿摩擦磨損性能方面的研究比較少。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)調(diào)研認(rèn)為:目前的摩擦磨損試驗(yàn)裝置,雖然實(shí)現(xiàn)了往復(fù)運(yùn)動(dòng)條件下油井桿管偏磨情況的試驗(yàn)?zāi)M,但多采用偏心輪-拉桿、液壓-往復(fù)栗等工作形式,往復(fù)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差,且運(yùn)動(dòng)行程控制精確度低。另外,現(xiàn)有的摩擦磨損試驗(yàn)裝置均未能實(shí)現(xiàn)桿管工作環(huán)境的模擬,試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度不高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置,以模擬抽油桿-油管摩擦副在油井的實(shí)際工況,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)管桿材料的耐磨性能,從而為偏磨井有針對(duì)性地采取防偏磨措施提供指導(dǎo)。
[0005]本實(shí)用新型的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]該往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)箱、油管夾持部件、試件夾持部件、油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、摩擦力傳感器、介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng),所述油管夾持部件、試件夾持部件均設(shè)置在試驗(yàn)箱內(nèi),并且油管夾持部件、試件夾持部件分別夾持住油管和試件后,使試件壓在油管上;所述油管夾持部件與油管一起連接在油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)上,在試件夾持部件上作用有加載系統(tǒng),在油管夾持部件上作用有摩擦力傳感器;所述介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)與試驗(yàn)箱連通,所述溫控系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)箱上,用以控制試驗(yàn)介質(zhì)溫度。
[0007]本實(shí)用新型的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0008]所述油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、滑動(dòng)部件、齒輪、電機(jī),所述導(dǎo)軌通過(guò)軸承及軸承座固定于試驗(yàn)箱內(nèi)腔底部,所述油管夾持部件底端固定有與導(dǎo)軌配合的滑動(dòng)部件,所述電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸與齒輪相連,所述油管夾持部件上還固定有齒條,所述齒輪與油管夾持部件通過(guò)齒條嚙合。
[0009]所述加載系統(tǒng)包括依次連接的氣栗、儲(chǔ)能罐、加壓部件,所述加壓部件加壓在試件夾持部件上,同時(shí)壓力傳感器也作用在試件夾持部件上。
[0010]所述介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括上水栗、水箱,所述上水栗用于連通水箱和試驗(yàn)箱內(nèi)腔,在試驗(yàn)箱的底部設(shè)置排水部件。
[0011]所述溫控系統(tǒng)包括相連接的熱傳感器、電加熱器,所述電加熱器位于試驗(yàn)箱內(nèi)部。
[0012]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013]工作時(shí),電機(jī)自動(dòng)正反轉(zhuǎn),帶動(dòng)油管夾持部件沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng),使管桿之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)由上水栗、水箱、排水部件組成,實(shí)現(xiàn)介質(zhì)在試驗(yàn)箱的進(jìn)入與排出,以模擬管桿工作的介質(zhì)環(huán)境;溫控系統(tǒng)由熱傳感器、電加熱器組成,可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)介質(zhì)的恒溫控制,用以模擬管桿工作的溫度環(huán)境。本實(shí)用新型通過(guò)壓力傳感器與摩擦傳感器讀取正壓力和摩擦力,計(jì)算出管桿試件之間的摩擦系數(shù)和在設(shè)定摩擦長(zhǎng)度內(nèi)的磨損量,用于評(píng)定材料的摩擦性能。
[0014]1、實(shí)現(xiàn)了管桿試件摩擦磨損溫度、介質(zhì)環(huán)境的準(zhǔn)確模擬,更貼合油管和抽油桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的偏磨腐蝕工況,提高了試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性;
[0015]2、電機(jī)自動(dòng)換向,有效保證了往復(fù)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和行程控制的準(zhǔn)確性,試驗(yàn)結(jié)果精度高,能夠滿足摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果定量評(píng)價(jià)要求。
[0016]3、能夠在同等試驗(yàn)條件下對(duì)兩組試件進(jìn)行耐磨對(duì)比試驗(yàn)
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖2為圖1的側(cè)視圖。
[0019]圖中:試驗(yàn)箱1、油管夾持部件2、試件夾持部件3、導(dǎo)軌4、滑動(dòng)部件5、加載系統(tǒng)6、摩擦力傳感器7、軸承8、介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)9、齒輪1、傳動(dòng)軸11、電機(jī)12、溫控系統(tǒng)13。
【具體實(shí)施方式】
[0020]有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容,配合【附圖說(shuō)明】如下,然而附圖僅提供參考與說(shuō)明之用,并非用來(lái)對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
[0021]根據(jù)圖1-2,該往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)箱1、油管夾持部件2、試件夾持部件3、油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)6、摩擦力傳感器7、介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)9、溫控系統(tǒng)13,所述油管夾持部件、試件夾持部件均設(shè)置在試驗(yàn)箱I內(nèi),并且油管夾持部件、試件夾持部件分別夾持住油管和試件后,使試件壓在油管上;所述油管夾持部件與油管一起連接在油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)上,在試件夾持部件上作用有加載系統(tǒng)6,在油管夾持部件上作用有摩擦力傳感器7;所述介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)與試驗(yàn)箱連通,所述溫控系統(tǒng)13安裝在試驗(yàn)箱上,用以控制試驗(yàn)介質(zhì)溫度。
[0022]油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)包括導(dǎo)軌4、滑動(dòng)部件5、齒輪10、電機(jī)12,所述導(dǎo)軌通過(guò)軸承8及軸承座固定于試驗(yàn)箱內(nèi)腔底部,所述油管夾持部件底端固定有與導(dǎo)軌配合的滑動(dòng)部件,所述電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸11與齒輪相連,所述油管夾持部件上還固定有齒條,所述齒輪與油管夾持部件通過(guò)齒條嚙合。加載系統(tǒng)包括依次連接的氣栗6-1、儲(chǔ)能罐6-2、加壓部件6-3,所述加壓部件加壓在試件夾持部件上,同時(shí)壓力傳感器6-4也作用在試件夾持部件上。
[0023]介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括上水栗9-1、水箱9-2,所述上水栗用于連通水箱和試驗(yàn)箱內(nèi)腔,在試驗(yàn)箱的底部設(shè)置排水部件9-3。溫控系統(tǒng)包括相連接的熱傳感器13-1、電加熱器13-2,所述電加熱器位于試驗(yàn)箱內(nèi)部。
[0024]導(dǎo)軌4通過(guò)軸承8固定于試驗(yàn)箱I底部,油管夾持部件2底端固定有與導(dǎo)軌4配合的滑動(dòng)部件5。加載系統(tǒng)6由氣栗6-1、儲(chǔ)能罐6-2、加壓部件6-3、壓力傳感器6-4組成,通過(guò)擠壓試件夾持部件3改變?cè)嚰?duì)油管的正壓力;電機(jī)12通過(guò)傳動(dòng)軸11與齒輪10相連,齒輪10與油管夾持部件2通過(guò)齒條嚙合,工作時(shí),電機(jī)12自動(dòng)正反轉(zhuǎn),帶動(dòng)油管夾持部件2沿導(dǎo)軌4往復(fù)運(yùn)動(dòng),從而使管桿之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng);介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)9由上水栗9-1、水箱9-2、排水部件9-3組成,實(shí)現(xiàn)介質(zhì)在試驗(yàn)箱的進(jìn)入與排出,以模擬管桿工作的介質(zhì)環(huán)境;溫控系統(tǒng)13由熱傳感器13-1、電加熱器13-2組成,可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)介質(zhì)的恒溫控制,用以模擬管桿工作的溫度環(huán)境。通過(guò)壓力傳感器6-4與摩擦傳感器7讀取正壓力和摩擦力,計(jì)算出管桿試件之間的摩擦系數(shù)和在設(shè)定摩擦長(zhǎng)度內(nèi)的磨損量,用于評(píng)定材料的摩擦性能。
[0025]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,非用以限定本實(shí)用新型的專利范圍,其他運(yùn)用本實(shí)用新型的專利精神的等效變化,均應(yīng)倶屬本實(shí)用新型的專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,包括試驗(yàn)箱、油管夾持部件、試件夾持部件、油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、摩擦力傳感器、介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng),所述油管夾持部件、試件夾持部件均設(shè)置在試驗(yàn)箱內(nèi),并且油管夾持部件、試件夾持部件分別夾持住油管和試件后,使試件壓在油管上;所述油管夾持部件與油管一起連接在油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)上,在試件夾持部件上作用有加載系統(tǒng),在油管夾持部件上作用有摩擦力傳感器;所述介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)與試驗(yàn)箱連通,所述溫控系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)箱上,用以控制試驗(yàn)介質(zhì)溫度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)包括導(dǎo)軌、滑動(dòng)部件、齒輪、電機(jī),所述導(dǎo)軌通過(guò)軸承及軸承座固定于試驗(yàn)箱內(nèi)腔底部,所述油管夾持部件底端固定有與導(dǎo)軌配合的滑動(dòng)部件,所述電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸與齒輪相連,所述油管夾持部件上還固定有齒條,所述齒輪與油管夾持部件通過(guò)齒條嚙合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述加載系統(tǒng)包括依次連接的氣栗、儲(chǔ)能罐、加壓部件,所述加壓部件加壓在試件夾持部件上,同時(shí)壓力傳感器也作用在試件夾持部件上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括上水栗、水箱,所述上水栗用于連通水箱和試驗(yàn)箱內(nèi)腔,在試驗(yàn)箱的底部設(shè)置排水部件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其特征在于,所述溫控系統(tǒng)包括相連接的熱傳感器、電加熱器,所述電加熱器位于試驗(yàn)箱內(nèi)部。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)裝置,其中包括試驗(yàn)箱、油管夾持部件、試件夾持部件、油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、摩擦力傳感器、介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng),所述油管夾持部件、試件夾持部件均設(shè)置在試驗(yàn)箱內(nèi),并且油管夾持部件、試件夾持部件分別夾持住油管和試件后,使試件壓在油管上;所述油管夾持部件與油管一起連接在油管往復(fù)滑動(dòng)系統(tǒng)上,在試件夾持部件上作用有加載系統(tǒng),在油管夾持部件上作用有摩擦力傳感器;所述介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)與試驗(yàn)箱連通,所述溫控系統(tǒng)安裝在試驗(yàn)箱上,用以控制試驗(yàn)介質(zhì)溫度。本實(shí)用新型以模擬抽油桿-油管摩擦副在油井的實(shí)際工況,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)管桿材料的耐磨性能,從而為偏磨井有針對(duì)性地采取防偏磨措施提供指導(dǎo)。
【IPC分類】G01N3/56
【公開(kāi)號(hào)】CN205333452
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620130816
【發(fā)明人】張雷, 姜東 , 劉曉玲, 張中慧, 鄭強(qiáng), 黃潤(rùn)晶, 于雪林, 王慧莉, 孫蕾, 王曉芳, 張廣正
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年2月19日