一种径向阻尼夹具的制作方法

本实用新型涉及工具夹具，具体涉及一种径向阻尼夹具。

背景技术：

在石油钻井工具水力振荡器的地面试验中，需要模拟井下钻压对水力振荡器径向施加阻尼。本实用新型能够对水力振荡器的径向施加阻尼，且不影响水力振荡器的自激振动，保证工具的运动自由度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是向水力振荡器提供径向阻尼，提供一种径向阻尼夹具。

本实用新型的技术方案是提供了一种径向阻尼夹具，包括上支架、下支架和底座，下支架固定于底座上，所述下支架一端通过绞销连接上支架一端，且上支架以绞销为轴上下开合，下支架另一端通过扁销与上支架另一端插接，所述下支架与上支架两两端都连接后中间为圆形通孔，所述圆形通孔内设有四个油缸，且四个油缸均匀分布在圆形通孔内。

所述油缸包括依次连接的油缸盖、缸筒和油缸头，所述缸筒内一端有弹簧活塞，另一端有液压活塞，所述弹簧活塞的柱塞穿过油缸盖，弹簧活塞柱塞的外端设有弹子滑轨，弹子滑轨外设有弹子座，弹子滑轨与弹子座之间镶嵌推力球轴承座，所述推力球轴承座能在弹子滑轨与弹子座的间隙内自由滑动，所述弹簧活塞的柱塞外侧套有弹簧，弹簧活塞上设有凸台，弹簧两端分别与油缸盖和弹簧活塞的凸台接触，所述液压活塞的柱塞外侧套有碟簧，液压活塞上设有凸台，碟簧两端分别与弹簧活塞和液压活塞的凸台接触，液压活塞与油缸头接触部分设有腔体，腔体内设有限位柱，所述油缸头上设有管道接头，能将管道与液压活塞的腔体连通。

所述油缸末端有可活动的球节，与上支架或下支架通过销子固定。

所述液压活塞的柱塞端设有通气孔，所述弹簧活塞与碟簧接触的一端设有凹槽，液压活塞的柱塞端头位于弹簧活塞的凹槽内，且液压活塞的柱塞端面与弹簧活塞的凹槽不接触，所述油缸盖端面上设有透气孔。

所述缸筒与液压活塞之间设有O型圈密封，O型圈两端由切口挡圈支撑，缸筒与油缸头之间设有轴向密封圈密封。

所述弹子滑轨表面粗糙度小于0.4，弹子滑轨与推力球轴承座接触面表面粗糙度小于0.4，所述缸筒与油缸盖和油缸头均为螺纹连接，所述弹子滑轨与弹子座为螺纹连接，所述弹簧活塞与弹子滑轨通过螺丝固定。

所述弹子座上有孔，孔直径小于推力球轴承座外径，推力球轴承座露出在弹子座的孔外1mm到5mm。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种径向阻尼夹具结构稳定，操作方便，成本较低，能够向水力振荡器提供径向阻尼。

(2)本实用新型提供的这种径向阻尼夹具通过所述上支架和下支架上各设有两个油缸，所述油缸末端有可活动的球节，与上支架和下支架通过销子固定，当水力振荡器等工具振动时，振动传递到油缸，四个油缸共同对水力振荡器等工具产生径向阻尼，由于油缸末端与上支架、下支架之间有球节，所以不影响水力振荡器的自激振动，保证运动自由度。

(3)本实用新型提供的这种径向阻尼夹具使用的油缸结构简单，操作方便，能为水力振荡器提供轴向推力，且使水力振荡器工具在被本实用新型的这种可滑动压缩油缸加持时保证工具的运动自由度。

(4)本实用新型提供的这种径向阻尼夹具使用的油缸通过在液压活塞的柱塞端有通气孔，通气孔用于油缸缸筒内部的排气，通气孔一直保持开通，能够防止油缸工作时憋压而影响正常运行，在油缸盖端面上设有透气孔，透气孔可以排出弹簧活塞一端的气体，进一步避免油缸内部憋压。

(5)本实用新型提供的这种径向阻尼夹具使用的油缸通过在缸筒与液压活塞间设有O型圈密封，O型圈两端由切口挡圈支撑，缸筒与油缸头之间设有轴向密封圈密封，O型圈和轴向密封圈的密封能够避免油进入油缸缸筒内部或者溢出，切口挡圈的支撑，增加了 O型圈的稳定。

(6)本实用新型提供的这种径向阻尼夹具使用的油缸通过螺丝将弹簧活塞与弹子滑轨固定，当水力振荡器等工具振动时，轴向振动力传递到推力球轴承座上，推力球轴承座将力传递到弹子滑轨上，由于弹子滑轨与弹簧活塞的柱塞通过螺丝固定，是刚性连接，所以轴向振动力和震动位移传递到弹簧活塞上，弹簧活塞与液压活塞之间设有碟簧，轴向振动力会往复的压缩碟簧，所以可滑动压缩油缸对水力振荡器等工具施加的推力不影响水力振荡器等工具震动自由度，通过采用缸筒与油缸盖和油缸头均为螺纹连接，弹子滑轨与弹子座为螺纹连接，便于拆卸。

(7)本实用新型提供的这种径向阻尼夹具使用的油缸通过采用弹子滑轨表面粗糙度小于0.4，弹子滑轨与推力球轴承座接触面表面粗糙度小于0.4，减少摩擦，避免对水力振荡器等工具施加的推力影响水力振荡器等工具震动自由度，通过在弹簧活塞与缸筒之间设有耐磨环，减少弹簧活塞的磨损。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型径向阻尼夹具的结构示意图；

图2是本实用新型中油缸的结构示意图。

附图标记说明：1、上支架；2、下支架；3、绞销；4、扁销；5、销子；6、油缸；7、底座；8、圆形通孔；

101、缸筒；102、液压活塞；103、弹簧活塞；104、油缸盖；105、弹子滑轨；106、弹子座；107、推力球轴承座；108、弹簧；109、油缸头；110、碟簧；111、限位柱；112、管道接头；113、耐磨环；114、通气孔；115、透气孔；116、O型圈；117、切口挡圈；118、轴向密封圈。

具体实施方式

实施例1：

为了向水力振荡器提供径向阻尼，本实施例提供了一种如图1所示的径向阻尼夹具，包括上支架1、下支架2和底座7，下支架2固定于底座7上，所述下支架2一端通过绞销3连上支架1一端接，且上支架1以绞销3为轴上下开合，下支架2另一端通过扁销4与上支架1另一端插接，所述下支架2与上支架1两端都连接后中间为圆形通孔8，所述圆形通孔8内设有四个油缸6，且四个油缸6均匀分布在圆形通孔8内。

本实用新型提供的这种径向阻尼夹具的工作原理如下：

下支架2固定在预先的底座7上，扁销4抽出，上支架1以绞销3为轴转动，达到与下支架2分离开启状态，水力振荡器等工具放置在开启的径向阻尼夹具中，关闭上支架1，穿上扁销4，当油缸6施加推力时，四个油缸6均匀作用在水力振荡器等工具的径向上，对水力振荡器产生径向阻尼。

本实用新型的这种径向阻尼夹具结构稳定，操作方便，成本较低，能够向水力振荡器提供径向阻尼。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图2所示的径向阻尼夹具，所述油缸6包括依次连接的油缸盖104、缸筒101和油缸头109，所述缸筒101内一端有弹簧活塞103，另一端有液压活塞102，所述弹簧活塞103的柱塞穿过油缸盖104，弹簧活塞103柱塞的外端设有弹子滑轨105，弹子滑轨105外设有弹子座106，弹子滑轨105与弹子座106之间镶嵌推力球轴承座107，所述推力球轴承座107能在弹子滑轨105与弹子座106的间隙内自由滑动，所述弹簧活塞103的柱塞外侧套有弹簧108，弹簧活塞103上设有凸台，弹簧108两端分别与油缸盖104和弹簧活塞103的凸台接触，所述液压活塞102的柱塞外侧套有碟簧110，液压活塞102上设有凸台，碟簧110两端分别与弹簧活塞103和液压活塞102的凸台接触，液压活塞102与油缸头109接触部分设有腔体，腔体内设有限位柱111，所述油缸头109上设有管道接头112，能将管道与液压活塞102的腔体连通。

油缸6的工作原理如下：

油缸头109的管道接头112上通过螺纹连接管道，通过该管道向缸筒内注油，由于液压活塞102与油缸头109接触部分设有限位柱111，油进入液压活塞102腔体内，液压活塞102在油压的作用下向油缸头109的反向产生移动并传递推力，液压活塞102将位移与推力传递到碟簧110上，碟簧110将位移与推力传递到弹簧活塞103上，弹簧活塞103与弹子滑轨105、弹子座106、推力球轴承座107共同产生位移与推力，将推力传递给与推力球轴承座107接触的水力振荡器等工具，此时弹簧108被压缩，当注油停止后，受压缩的弹簧108在自身弹力作用下，将弹簧活塞103复位，同时推动碟簧110复位，进而推动液压活塞102复位。

本实用新型的这种径向阻尼夹具中使用的油缸结构简单，操作方便，能为水力振荡器提供径向阻尼，且使水力振荡器工具在被本实用新型的这种可滑动压缩油缸加持时保证工具的运动自由度。

进一步的，如图1所示，所述油缸6末端有可活动的球节，与上支架1或下支架2通过销子5固定，上支架1和下支架2上可以各连接两个油缸，便于分布，当水力振荡器等工具振动时，振动传递到油缸6，四个油缸6共同对水力振荡器等工具产生径向阻尼，由于油缸6末端与上支架、下支架之间有球节，所以不影响水力振荡器的自激振动，保证运动自由度。进一步的，为了操作轻便，上支架1可以设置为圆弧形，并且上支架1上可以设置有手柄，便于打开和关闭上支架1。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种如图2所示的径向阻尼夹具，所述液压活塞102的柱塞端有通气孔114，所述弹簧活塞103与碟簧110接触的一端设有凹槽，液压活塞102的柱塞端头位于弹簧活塞103的凹槽内，且液压活塞102的柱塞端面与弹簧活塞103的凹槽不接触。通气孔114用于油缸缸筒101内部的排气，通气孔114一直保持开通，能够防止油缸工作时憋压而影响正常运行。

进一步的，所述油缸盖104端面上有透气孔115，透气孔115可以排出弹簧活塞103一端的气体，进一步避免油缸内部憋压。

实施例4：

在实施例3的基础上，本实施例提供了一种如图2所示的径向阻尼夹具，所述缸筒101与液压活塞102之间由O型圈116密封，O型圈116两端由切口挡圈117支撑，缸筒101与油缸头109之间由轴向密封圈118密封，O型圈116和轴向密封圈118的密封能够避免油进入油缸缸筒内部或者溢出，切口挡圈117的支撑，增加了 O型圈116的稳定。

为了减少摩擦，所述弹子滑轨105表面粗糙度小于0.4，弹子滑轨105与推力球轴承座107接触面表面粗糙度小于0.4。当水力振荡器振动时，径向振动力传递到推力球轴承座107上，由于弹子滑轨105表面粗糙度小于0.4，再由于推力球轴承座107在弹子滑轨105与弹子座6的间隙内可以自由滑动，所以在径向力作用下，推力球轴承座107在弹子滑轨105与水力振荡器之间产生滚动，最大程度的降低摩擦力，避免了摩擦消耗，最大程度的保证水力振荡器的运动自由度。

进一步的，为了便于拆卸，所述缸筒101与油缸盖104和油缸头109均为螺纹连接，所述弹子滑轨105与弹子座106为螺纹连接。

所述弹簧活塞103与弹子滑轨105通过螺丝固定。当水力振荡器等工具振动时，轴向振动力传递到推力球轴承座107上，推力球轴承座107将力传递到弹子滑轨105上，由于弹子滑轨105与弹簧活塞103的柱塞通过螺丝固定，是刚性连接，所以轴向振动力和震动位移传递到弹簧活塞103上，弹簧活塞103与液压活塞102之间设有碟簧110，轴向振动力会往复的压缩碟簧110，所以可滑动压缩油缸对水力振荡器等工具施加的推力不影响水力振荡器等工具震动自由度。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实施例提供了一种如图2所示的径向阻尼夹具，为了减少弹簧活塞103的磨损，所述弹簧活塞103与缸筒101之间设有耐磨环113。

所述弹子座106上有孔，孔直径小于推力球轴承座107外径，推力球轴承座7露出在弹子座106的孔外1mm到5mm。

所述缸筒101与液压活塞102和弹簧活塞103之间均为间隙配合，所述液压活塞102的柱塞与弹簧活塞103之间为间隙配合，所述碟簧110与液压活塞102和弹簧活塞103之间均为间隙配，所述弹簧活塞103柱塞与油缸盖104为间隙配合，所述弹簧活塞103与弹子滑轨105为过盈配合，所述弹簧108在缸筒101与弹簧活塞103的柱塞之间，相互间间隙配合，所述柱塞与碟簧110在缸筒101与液压活塞102的柱塞之间，相互间间隙配合。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。