一种钻杆弹簧压缩性能检测设备的制作方法

1.本发明涉及弹簧检测设备相关技术领域，具体为一种钻杆弹簧压缩性能检测设备。


背景技术：

2.钻杆弹簧主要起到了保护钻杆与主机的双重作用，由于钻杆在钻进过程中会受到频率较高的振动，这就要求钻杆弹簧生产时需要较好的压缩性能，故钻杆弹簧在生产后的压缩性能检测显得尤为重要，目前的弹簧压缩性能检测设备，其检测方法主要是测试弹簧静平衡状态下的弹簧形变量与弹力的线性关系，从而测定出弹簧的压缩性能是否合格。
3.而目前的弹簧压缩性能检测设备一般结构都较为复杂，不仅造成操作繁琐，还使得其本身造价昂贵，生产成本高，不利于大范围推广，而一些结构简单的弹簧压缩性能检测设备又不具备将弹力显示模块快速调零的功能，从而在检测前需要对设备进行调零作业，影响检测效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种钻杆弹簧压缩性能检测设备，用于克服现有技术中的上述缺陷。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钻杆弹簧压缩性能检测设备，包括主箱体，所述主箱体内设置有弹力反馈机构，所述弹力反馈机构前侧设置有弹力显示机构，所述主箱体上侧设置有形变量指示机构；所述弹力反馈机构包括设置于所述主箱体内的支撑板，所述支撑板下端面固定有齿条，所述齿条右侧设置有与所述齿条啮合的从动直齿轮，所述弹力反馈机构用于反馈钻杆弹簧检测时弹力大小；所述弹力显示机构包括设置于所述主箱体内的从动摩擦轮，所述从动摩擦轮内花键配合有指针轴，所述从动摩擦轮前侧设置有发条，所述发条前侧设置有固定于所述指针轴前侧末端的指针，所述弹力显示机构用于显示钻杆弹簧检测时的弹力大小，以及所述指针的调零；所述形变量指示机构用于显示钻杆弹簧形变量的多少。
6.优选地，所述主箱体内设有开口向上的支撑板腔，所述支撑板腔下侧连通设有齿条腔，所述齿条腔右侧连通设有从动直齿轮腔，所述从动直齿轮腔前侧设有摩擦轮腔，所述支撑板与所述支撑板腔之间形成一对滑动副，所述齿条与所述齿条腔之间形成一对滑动副，所述支撑板下端面与所述支撑板腔下端壁之间固定有检测弹簧，所述从动直齿轮腔前端壁内转动配合有摩擦轮轴，所述摩擦轮轴前侧部分向前延伸至所述摩擦轮腔内、后侧部分向后延伸至所述从动直齿轮腔内，所述从动直齿轮固定于所述摩擦轮轴后侧末端，所述摩擦轮轴前侧末端固定有能够与所述从动摩擦轮后端面抵接的主动摩擦轮，通过所述检测弹簧与钻杆弹簧的弹力平衡，将钻杆弹簧的弹力转换成所述主动摩擦轮转动的圈数。
7.优选地，所述摩擦轮腔前侧设有发条腔，所述发条腔前侧设有开口向前的弹力示数腔，所述指针轴通过轴承安装于所述摩擦轮腔前端壁内，所述指针轴后侧部分向后延伸至所述摩擦轮腔内、前侧部分向前延伸贯穿所述发条腔至所述弹力示数腔内，所述从动摩擦轮前端面上固定有与所述指针轴花键配合的轴套，所述轴套靠近所述发条腔一侧的末端转动配合有磁性轴套座，所述摩擦轮腔前端壁内固定有与所述指针轴转动配合的电磁铁，所述电磁铁与所述磁性轴套座之间固定有复位弹簧，通过所述从动摩擦轮与所述主动摩擦轮之间在检测之间未抵接，避免了钻杆弹簧自重影响所述指针所指数值，减少了调零的步骤，提高了检测效率。
8.优选地，所述发条位于所述发条腔内，所述发条一端固定于所述指针轴外圆面上、另一端固定于所述发条腔内壁上，所述弹力示数腔底壁上刻有以所述指针轴为中心周向分布的数字，其数值代表所述检测弹簧的弹力，利用所述发条的弹力，使得在检测完成后，所述指针能够快速恢复初始位置。
9.优选地，所述形变量指示机构包括固定于所述支撑板上端面的中心轴，所述中心轴内设有滑块腔，所述滑块腔右侧连通设有开口向右的示数板腔，所述示数板腔还设有向上的开口，所述滑块腔内滑动配合有向右延伸至所述示数板腔内的滑块，所述滑块右端面固定有示数板，所述示数板与所述示数板腔之间形成一对滑动副，所述滑块腔下端壁内转动配合有丝杆，所述丝杆上侧部分向上延伸贯穿所述滑块腔至所述中心轴外，所述丝杆与所述滑块之间螺纹配合连接，通过可上下移动的所述示数板，使得在检测不同高度的钻杆弹簧初始状态时，所述压板上端面均可指向示数板上的数字
“”
处。
10.优选地，所述支撑板腔外侧设有一所述支撑板腔为中心环形设置的环形齿条腔，所述环形齿条腔下端壁内转动配合有以所述支撑板腔为中心环形设置的环形座，所述环形座上侧部分向上延伸至所述环形齿条腔内，所述环形座上端面固定有以所述支撑板腔为中心环形设置的环形齿条，所述环形齿条腔外侧连通设有两个以所述支撑板腔为中心左右对称的从动齿轮腔，所述从动齿轮腔上端壁内转动配合有丝杆轴，所述丝杆轴上侧部分向上延伸至所述主箱体外、下侧部分向下延伸至所述从动齿轮腔内，所述丝杆轴下侧末端固定有与所述环形齿条啮合的从动齿轮，环形设置的环形齿条，使得左右两侧的所述从动齿轮可同时转动。
11.优选地，所述主箱体上端面固定有两个以所述支撑板腔为中心前后对称的导向杆，所述主箱体上侧设置有与所述导向杆滑动配合的压板，所述压板内设有上下贯通的中心轴通腔，所述压板与所述丝杆轴之间能够螺纹配合连接，右侧的所述从动齿轮腔右侧连通设有主动齿轮腔，所述主动齿轮腔下端壁内固定有电机，所述电机上端面固定有向上延伸至从动齿轮腔内的电机轴，所述电机轴上侧末端固定有与所述从动齿轮啮合的主动齿轮，通过所述电机带动所述丝杆轴转动，可使得所述压板上下移动，从而达到压缩钻杆弹簧的目的。
12.本发明的有益效果是：1、本发明通过检测弹簧的弹力与钻杆弹簧弹力相平衡，使得支撑板向下运动，从而带动指针转动至与检测弹簧弹力相对应的数值，以此显示钻杆弹簧的弹力值，同时，通过示数板显示钻杆弹簧的压缩量，通过比较多次检测结果中钻杆弹簧压缩量与弹力对应弹力值的关系，从而判断弹簧的压缩性能，使得检测过程操作简单，便捷，提高了检测效率，而且
本发明结构简单，便于大范围推广。
13.2、本发明通过在检测开始前，从动摩擦轮与主动摩擦轮断开啮合，使得在支撑板上放置钻杆弹簧过程中，指针所指的数值不受钻杆弹簧自重的影响，减少了调零的步骤，缩短了检测时间，提高了检测效率。
附图说明
14.图1是本发明的外观示意图；图2是本发明的一种钻杆弹簧压缩性能检测设备整体结构示意图；图3是本发明图2中a
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a的示意图；图4是本发明图2中示数板部件的右视示意图；图5是本发明图3中弹力示数腔部件的正视示意图；图6是本发明图3中从动摩擦轮部件的局部放大示意图。
15.图中：10、主箱体；11、支撑板腔；12、齿条腔；13、主动齿轮腔；14、环形齿条腔；15、从动齿轮腔；16、从动直齿轮腔；17、摩擦轮腔；18、发条腔；20、支撑板；21、齿条；22、从动直齿轮；23、检测弹簧；24、摩擦轮轴；25、主动摩擦轮；30、电机；31、电机轴；32、主动齿轮；33、环形齿条；34、从动齿轮；35、环形座；36、丝杆轴；37、压板；38、导向杆；39、中心轴通腔；40、中心轴；41、滑块腔；42、滑块；43、丝杆；44、示数板；45、示数板腔；50、从动摩擦轮；51、发条；52、轴套；53、磁性轴套座；54、电磁铁；55、复位弹簧；56、指针轴；57、指针；58、弹力示数腔。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解为以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定，如在本文中所使用，术语上下和左右不限于其严格的几何定义，而是包括对于机加工或人类误差合理和不一致性的容限，下面详尽说明该一种钻杆弹簧压缩性能检测设备的具体特征：参照图1
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图6，根据本发明的实施例的一种钻杆弹簧压缩性能检测设备，包括主箱体10，所述主箱体10内设置有弹力反馈机构，所述弹力反馈机构前侧设置有弹力显示机构，所述主箱体10上侧设置有形变量指示机构；所述弹力反馈机构包括设置于所述主箱体10内的支撑板20，所述支撑板20下端面固定有齿条21，所述齿条21右侧设置有与所述齿条21啮合的从动直齿轮22，所述弹力反馈机构用于反馈钻杆弹簧检测时弹力大小；所述弹力显示机构包括设置于所述主箱体10内的从动摩擦轮50，所述从动摩擦轮50内花键配合有指针轴56，所述从动摩擦轮50前侧设置有发条51，所述发条51前侧设置有固定于所述指针轴56前侧末端的指针57，所述弹力显示机构用于显示钻杆弹簧检测时的弹力大小，以及所述指针57的调零；所述形变量指示机构用于显示钻杆弹簧形变量的多少。
17.有益地，所述主箱体10内设有开口向上的支撑板腔11，所述支撑板腔11下侧连通设有齿条腔12，所述齿条腔12右侧连通设有从动直齿轮腔16，所述从动直齿轮腔16前侧设
有摩擦轮腔17，所述支撑板20与所述支撑板腔11之间形成一对滑动副，所述齿条21与所述齿条腔12之间形成一对滑动副，所述支撑板20下端面与所述支撑板腔11下端壁之间固定有检测弹簧23，所述从动直齿轮腔16前端壁内转动配合有摩擦轮轴24，所述摩擦轮轴24前侧部分向前延伸至所述摩擦轮腔17内、后侧部分向后延伸至所述从动直齿轮腔16内，所述从动直齿轮22固定于所述摩擦轮轴24后侧末端，所述摩擦轮轴24前侧末端固定有能够与所述从动摩擦轮50后端面抵接的主动摩擦轮25，通过所述检测弹簧23与钻杆弹簧的弹力平衡，将钻杆弹簧的弹力转换成所述齿条21向下运动的距离，从而转换成所述主动摩擦轮25转动的圈数。
18.有益地，所述摩擦轮腔17前侧设有发条腔18，所述发条腔18前侧设有开口向前的弹力示数腔58，所述指针轴56通过轴承安装于所述摩擦轮腔17前端壁内，所述指针轴56后侧部分向后延伸至所述摩擦轮腔17内、前侧部分向前延伸贯穿所述发条腔18至所述弹力示数腔58内，所述从动摩擦轮50前端面上固定有与所述指针轴56花键配合的轴套52，所述轴套52靠近所述发条腔18一侧的末端转动配合有磁性轴套座53，所述摩擦轮腔17前端壁内固定有与所述指针轴56转动配合的电磁铁54，利用所述电磁铁54的得失电控制所述从动摩擦轮50与所述主动摩擦轮25啮合或者不啮合，所述电磁铁54与所述磁性轴套座53之间固定有复位弹簧55，通过所述从动摩擦轮50与所述主动摩擦轮25之间在检测之间未抵接，避免了钻杆弹簧自重影响所述指针57所指数值，减少了调零的步骤，提高了检测效率。
19.有益地，所述发条51位于所述发条腔18内，所述发条51一端固定于所述指针轴56外圆面上、另一端固定于所述发条腔18内壁上，所述弹力示数腔58底壁上刻有以所述指针轴56为中心周向分布的数字，其数值代表所述检测弹簧23的弹力，利用所述发条51的弹力，使得在检测完成后，所述指针57能够快速恢复初始位置。
20.有益地，所述形变量指示机构包括固定于所述支撑板20上端面的中心轴40，所述中心轴40内设有滑块腔41，所述滑块腔41右侧连通设有开口向右的示数板腔45，所述示数板腔45还设有向上的开口，所述滑块腔41内滑动配合有向右延伸至所述示数板腔45内的滑块42，所述滑块42右端面固定有示数板44，所述示数板44与所述示数板腔45之间形成一对滑动副，所述滑块腔41下端壁内转动配合有丝杆43，所述丝杆43上侧部分向上延伸贯穿所述滑块腔41至所述中心轴40外，所述丝杆43与所述滑块42之间螺纹配合连接，通过转动所述丝杆43可带动所述示数板44上下移动，使得在检测不同高度的钻杆弹簧初始状态时，所述压板37上端面均可指向示数板44上的数字“0”处。。
21.有益地，所述支撑板腔11外侧设有一所述支撑板腔11为中心环形设置的环形齿条腔14，所述环形齿条腔14下端壁内转动配合有以所述支撑板腔11为中心环形设置的环形座35，所述环形座35上侧部分向上延伸至所述环形齿条腔14内，所述环形座35上端面固定有以所述支撑板腔11为中心环形设置的环形齿条33，所述环形齿条腔14外侧连通设有两个以所述支撑板腔11为中心左右对称的从动齿轮腔15，所述从动齿轮腔15上端壁内转动配合有丝杆轴36，所述丝杆轴36上侧部分向上延伸至所述主箱体10外、下侧部分向下延伸至所述从动齿轮腔15内，所述丝杆轴36下侧末端固定有与所述环形齿条33啮合的从动齿轮34，环形设置的环形齿条33，使得左右两侧的所述从动齿轮34可同时转动。
22.有益地，所述主箱体10上端面固定有两个以所述支撑板腔11为中心前后对称的导向杆38，所述主箱体10上侧设置有与所述导向杆38滑动配合的压板37，所述压板37内设有
上下贯通的中心轴通腔39，所述压板37与所述丝杆轴36之间能够螺纹配合连接，所述丝杆轴36上侧末端部分为不带有螺纹的光杆，使得所述丝杆轴36能够快速的插入所述压板37内，直至所述丝杆轴36带螺纹部分与所述压板37下端面抵接，右侧的所述从动齿轮腔15右侧连通设有主动齿轮腔13，所述主动齿轮腔13下端壁内固定有电机30，所述电机30上端面固定有向上延伸至从动齿轮腔15内的电机轴31，所述电机轴31上侧末端固定有与所述从动齿轮34啮合的主动齿轮32，通过所述电机30带动所述丝杆轴36转动，可使得所述压板37上下移动，从而达到压缩钻杆弹簧的目的。
23.本发明的一种钻杆弹簧压缩性能检测设备，其工作流程如下：本发明在初始状态下时，检测弹簧23处于放松状态，支撑板20上端面与主箱体10上端面平齐，发条51处于放松状态，电磁铁54处于失电状态，复位弹簧55处于放松状态，从动摩擦轮50与主动摩擦轮25未抵接，压板37位于丝杆轴36上侧末端，丝杆轴36上侧末端光杆部分位于压板37内。
24.当需要进行钻杆弹簧检测时，向上提起压板37，将钻杆弹簧套在中心轴40上。
25.将压板37重新回初始位置处，丝杆轴36上侧末端、导向杆38上侧末端插入压板37内，中心轴40穿过中心轴通腔39。
26.此时由于钻杆弹簧的自重，使得支撑板20向下运动一小段距离，从而使得齿条21向下运动一小段距离，从而带动从动直齿轮22转动，进而使得摩擦轮轴24转动，进而带动主动摩擦轮25转动，由于此时从动摩擦轮50与主动摩擦轮25未抵接，从而使得主动摩擦轮25转动不带动从动摩擦轮50转动。
27.此时，启动电机30，使得电机轴31转动，从而带动主动齿轮32转动，从而使得右侧的从动齿轮34转动，通过环形齿条33，使得左侧的从动齿轮34同时转动，从而使得左右两侧的丝杆轴36同时转动，从而带动压板37向下运动。
28.当压板37下端面碰触钻杆弹簧时，关闭电机30，使得压板37停止向下运动。
29.此时，启动电磁铁54，使得电磁铁54得电排斥磁性轴套座53，进而使得磁性轴套座53克服复位弹簧55的拉力向后运动，从而带动轴套52向后运动，从而使得从动摩擦轮50向后运动至与主动摩擦轮25抵接，此时指针57指向弹力示数腔58底壁上的数字“0”。
30.此时转动丝杆43，使得滑块42向下运动，从而带动示数板44向下运动，进而使得压板37上端面与示数板44上得数字“0”平齐。
31.接着重新启动电机30，使得压板37向下运动，压缩钻杆弹簧，从而使得钻杆弹簧对支撑板20产生向下的弹力，进而使得支撑板20向下运动，压缩检测弹簧23，从而使得检测弹簧23产生的弹力与钻杆弹簧的弹力相平衡。
32.支撑板20向下运动使得齿条21向下运动，从而带动从动直齿轮22转动，从而使得摩擦轮轴24转动，进而带动主动摩擦轮25转动，在主动摩擦轮25与从动摩擦轮50之间的摩擦力作用下，使得主动摩擦轮25带动从动摩擦轮50转动，进而使得指针轴56转动，从而带动指针57转动，当指针57指向下一个单位的数值时，该数值即为钻杆弹簧的弹力，此时关闭电机30。
33.此时记录压板37上端面与示数板44上平齐的数字，该数值即为钻杆弹簧的形变量。
34.接着重新启动电机30，使得压板37继续向下运动，当指针57转动指向下一个单位
的数值，重新关闭电机30，此时记录当前压板37上端面与示数板44上平齐的数字。
35.如此往复，记录多次检测数据，对比每次检测中钻杆弹簧弹力与其形变量的关系，以此判断弹簧压缩性能的好坏。
36.在指针轴56转动过程中，指针轴56带动发条51扭转蓄力。
37.当检测完毕后，关闭电磁铁54，使得电磁铁54失电，从而使得磁性轴套座53在复位弹簧55的弹力作用下向前运动至初始位置，则从动摩擦轮50向前运动运动至与主动摩擦轮25脱离抵接，进而使得指针轴56在发条51的扭力作用下反转至初始位置，此时指针57反转至指向数字“0”。
38.此时，反向启动电机30，使得电机轴31反转，则压板37向上运动至初始位置，向上提起压板37，取下钻杆弹簧。
39.本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。