一种胶杯扭转测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油勘探技术，尤指一种胶杯扭转测试装置。
【背景技术】
[0002]石油勘探过程中，井下工具用的胶杯由于承受较大的密封压力，胶杯内部充满液压油用于平衡仪器内部与外部泥浆的压力。当仪器工作时，胶杯在仪器执行机构的作用下进行往复扭转运动，扭转角度为24度(24° )，扭转频率可达12赫兹(Hz)。胶杯由于自身扭转变形，内部会产生不均匀的应力分布，在长达200小时的工作时间内极易发生疲劳破坏。为了能够对胶杯以接近真实工作状态下进行疲劳测试，需要设计一种扭转测试装置来测试，例如，测试结果就是看在一定的测试时间内，胶杯表面的损坏情况，例如有无撕裂等冋题。
[0003]由于胶杯在工作条件下为高频率往复扭转变形，运动状态比较特殊，为了能够对胶杯进行疲劳测试，现有技术采用的测试装置是需要针对该运动方式专门开发相应的电机控制系统，在此电机控制系统的控制下，由电机带动胶杯扭转，对胶杯进行测试，然而，由于现有技术需要专门开发电机控制系统，因此，现有的测试技术设计周期长、成本高，可靠性较低。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种胶杯扭转测试装置，能够简单地实现在往复扭转工作条件下对胶杯进行抗疲劳测试，提高测试可靠性。
[0005]为了达到本实用新型目的，本实用新型提供的一种胶杯扭转测试装置至少包括:
[0006]机架上安装的交流伺服电机控制器、交流伺服电机；还包括:
[0007]与交流伺服电机连接的电机主动盘、与电机主动盘连接的曲柄滑块、连接胶杯的小端的胶杯小端固定体、连接胶杯的大端的胶杯大端固定体；以及，与曲柄滑块及胶杯小端固定体同时连接的摇杆；
[0008]其中，交流伺服电机带动电机主动盘转动，进而带动曲柄滑块连续转动，摇杆在曲柄滑块复合运动的带动下进行往复摆动，实现固定在胶杯小端固定体与胶杯大端固定体之间的胶杯的往复扭转变形。
[0009]进一步地，所述胶杯大端固定体安装固定体连接轴，并通过滚针轴承与所述胶杯小端固定体形成滚动运动副。
[0010]进一步地，还包括:连接在所述胶杯大端固定体中间的单向阀，用于经单向阀向所述胶杯进行注油，以调整胶杯的预胀压力。
[0011]与现有技术相比，本实用新型至少包括机架上安装的交流伺服电机控制器、交流伺服电机；还包括:与交流伺服电机连接的电机主动盘、与电机主动盘连接的曲柄滑块、与曲柄滑块及胶杯小端固定体同时连接的摇杆，以及连接胶杯的小端的胶杯小端固定体、连接胶杯的大端的胶杯大端固定体；其中，交流伺服电机带动电机主动盘转动，进而带动曲柄滑块连续转动，摇杆在曲柄滑块复合运动的带动下进行往复摆动，实现胶杯的往复扭转变形。由于本实用新型利用交流伺服电机带动滑块式曲柄摇杆机构连续转动来实现胶杯的往复扭转变形，因此不需要专门开发交流伺服电机控制器，也就是说，简单地实现了在往复扭转工作条件下对胶杯进行抗疲劳测试。而且，滑块式曲柄摇杆机构产生急回特性，其产生的运动不均匀性可以更好地模拟胶杯井下工作状态，因此，同时也提高了测试可靠性。综上，本实用新型胶杯扭转测试装置原理简单，可靠性高、操作方便，成本较低。
[0012]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0013]附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型技术方案的限制。
[0014]图1为本实用新型胶杯扭转测试装置的总装图；
[0015]图2为本实用新型胶杯扭转测试装置中的胶杯安装示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0017]图1为本实用新型胶杯扭转测试装置的总装图。如图1所示，本实用新型胶杯扭转测试装置至少包括:
[0018]机架9上安装的交流伺服电机控制器1、交流伺服电机2 ;
[0019]还包括:与交流伺服电机2连接的电机主动盘3、与电机主动盘3连接的曲柄滑块4、连接胶杯6的小端的胶杯小端固定体7、连接胶杯6的大端的胶杯大端固定体8 ;以及，与曲柄滑块4及胶杯小端固定体7同时连接的摇杆5 ;
[0020]其中，交流伺服电机2带动电机主动盘3转动，进而带动曲柄滑块4连续转动，摇杆5在曲柄滑块4复合运动的带动下进行往复摆动，实现固定在胶杯小端固定体与胶杯大端固定体之间的胶杯6的往复扭转变形。
[0021]图2为本实用新型胶杯扭转测试装置中的胶杯安装示意图。
[0022]进一步地，如图2所示，本实用新型胶杯扭转测试装置中，胶杯大端固定体8安装固定体连接轴10，并通过滚针轴承11与胶杯小端固定体7形成滚动运动副。
[0023]进一步地，还包括:连接在胶杯大端固定体中间的单向阀12，用于对胶杯6进行测试时，同时经连接在胶杯大端固定体8中间的单向阀12对胶杯进行注油，以调整胶杯6的预胀压力，以实现在不同压力下对胶杯进行疲劳测试。
[0024]本实用新型胶杯扭转测试装置的工作原理是:
[0025]胶杯扭转测试装置利用滑块式曲柄摇杆机构，由交流伺服电机2带动曲柄滑块4连续转动，摇杆5在曲柄滑块4复合运动的带动下进行往复摆动，实现胶杯6的往复扭转变形。交流伺服电机控制器I通过设定交流伺服电机2的转速和时间参数，对交流伺服电机2进行驱动控制，并能根据胶杯6测试情况对转速和时间参数进行连续调整。例如，可设置不同的测试时间，如200小时或300小时，实现在不同条件下对胶杯的疲劳测试。
[0026]具体地，电机主动盘3带动曲柄滑块4进行连续转动。胶杯6的小端与胶杯小端固定体7连接，胶杯6的大端与胶杯大端固定体8连接，胶杯大端固定体8安装固定体连接轴10，并通过滚针轴承11与胶杯小端固定体7形成滚动运动副。摇杆5在曲柄滑块4的作用下进行往复摆动，胶杯小端固定体7与摇杆5连接，实现了胶杯6的往复扭转变形，结构原理简单。
[0027]本实用新型胶杯扭转测试装置中，交流伺服电机在720转/分钟的工作转速下输出扭矩不低于8牛顿?米，能够集成市场上技术成熟的电机控制器产品，技术成本较低。对胶杯测试时可以经单向阀对胶杯进行注油，以调整胶杯的预胀压力。曲柄滑块摇杆机构产生急回特性，其产生的运动不均匀性能够更好模拟胶杯井下工作状态，提高胶杯承受载荷的安全系数，提高了测试可靠性。
[0028]综上所述，本实用新型胶杯扭转测试装置通过一种滑块式曲柄摇杆机构实现了交流伺服电机的连续转动，摇杆作为从动件往复摆动，进而带动胶杯进行往复扭转变形的运动方式。这样就使得电机控制方便，装置设计简单。本实用新型胶杯扭转测试装置简单、可靠地实现了对胶杯在往复扭转工作条件下进行抗疲劳测试。
[0029]虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种胶杯扭转测试装置，至少包括:机架上安装的交流伺服电机控制器、交流伺服电机；其特征在于，还包括: 与交流伺服电机连接的电机主动盘、与电机主动盘连接的曲柄滑块、连接胶杯的小端的胶杯小端固定体、连接胶杯的大端的胶杯大端固定体；以及，与曲柄滑块及胶杯小端固定体同时连接的摇杆； 其中，交流伺服电机带动电机主动盘转动，进而带动曲柄滑块连续转动，摇杆在曲柄滑块复合运动的带动下进行往复摆动，实现固定在胶杯小端固定体与胶杯大端固定体之间的胶杯的往复扭转变形。
2.根据权利要求1所述的胶杯扭转测试装置，其特征在于，所述胶杯大端固定体安装固定体连接轴，并通过滚针轴承与所述胶杯小端固定体形成滚动运动副。
3.根据权利要求1或2所述的胶杯扭转测试装置，其特征在于，还包括:连接在所述胶杯大端固定体中间的单向阀，用于经单向阀对所述胶杯进行注油，以调整胶杯的预胀压力。
【专利摘要】本实用新型公开了一种胶杯扭转测试装置，至少包括：机架上安装的交流伺服电机控制器、交流伺服电机；还包括：与交流伺服电机连接的电机主动盘、与电机主动盘连接的曲柄滑块、连接胶杯的小端的胶杯小端固定体、连接胶杯的大端的胶杯大端固定体；以及，与曲柄滑块及胶杯小端固定体同时连接的摇杆；其中，交流伺服电机带动电机主动盘转动，进而带动曲柄滑块连续转动，摇杆在曲柄滑块复合运动的带动下进行往复摆动，实现固定在胶杯小端固定体与胶杯大端固定体之间的胶杯的往复扭转变形，进而实现了对胶杯的疲劳测试。
【IPC分类】G01N3-32, G01N3-26
【公开号】CN204575467
【申请号】CN201520270859
【发明人】陆庆超, 王智明, 张峥, 菅志军
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月29日