一种支撑剂测试用压力试验机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油田用检测设备技术领域，具体地涉及一种支撑剂测试用压力试验机。
【背景技术】
[0002]石油支撑剂又称作石油压裂支撑剂，在石油天然气深井开采时，高闭合压力低渗透性矿床经压裂处理后，使含油气岩层裂开，油气从裂缝形成的通道中汇集而出。此时，需要注入流体至岩石基层，以超过地层破裂强度的压力，使井筒周围岩层产生裂缝，形成一个具有高层流能力的通道。为保持压裂后形成的裂缝开启，油气产物能顺畅通过，通常使用石油支撑剂随同高压溶液进入地层充填在岩层裂隙中，起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，使油气畅通，增加产量。
[0003]支撑剂的抗破碎能力是支撑剂一项非常重要的性能指标，同时，压裂支撑剂经济评估的重要依据为其导流能力数量级的测定。所以，各生产商需要支撑剂抗破碎能力和导流能力的专业检测设备，以实现对产品质量的实时监控，为严格按标准执行生产提供有力依据，从而提尚广品的技术改造和优化能力。
[0004]目前市场上的支撑剂试验机型普遍为30吨以下的小框架电子式压力试验机，或80吨液压式压力试验机。其中，30吨以下电子式压力试验机只能进行支撑剂抗破碎能力试验，无法达到导流能力试验的力值要求。因此，该机型不具备通用性特点，只可作为支撑剂抗破碎能力专用机型。而80吨液压式压力试验机虽然可以满足支撑剂抗破碎能力和导流能力试验，但是由于上压板固定，使得做不同试验时需根据不同高度的试验装置增减垫块，增加了试验准备时间，加重了试验人员工作强度；其次，液压源存在噪声大，试验环境清洁度难维护，液压元器件维护成本大等缺点；再次，现有80吨压力机的压板组件采用的是球头压板、球座和吊板结构，太过灵活，导致客户使用后反映获得的破碎率数值失准。
【发明内容】
[0005]本实用新型是为了解决上述技术问题，而提供一种传动合理、调节方便且能适应支撑剂各项测试的支撑剂测试用压力试验机。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种支撑剂测试用压力试验机，包括主机框架，所述主机框架上设有传动系统，所述传动系统包括电机，电机连接有同步齿型带轮组，同步齿型带轮组连接有减速机，减速机连接有丝杠组件，丝杠组件连接有横梁调节机构，横梁调节机构上设有压板组件。
[0007]优选地，所述丝杠组件包括滚珠丝杠，滚珠丝杠的一端穿过下横梁通过联轴器与减速机的输出端连接，滚珠丝杠的另一端安装在上横梁上，滚珠丝杠的中部连接有丝杠螺母。
[0008]更进一步地，所述下横梁上设有通孔，通孔包括上安装孔和下安装孔，上安装孔内安装有与滚珠丝杠配合的抗磨垫一和推力球轴承，下安装孔内安装有与滚珠丝杠配合的推力球轴承和抗磨垫二。
[0009]更进一步地，所述抗磨垫二上安装有深沟球轴承，上横梁上设有丝杠安装孔，丝杠安装孔内安装有与滚珠丝杠配合的深沟球轴承。
[0010]优选地，所述同步齿型带轮组包括主动轮和从动轮，主动轮安装在电机的输出轴上，主动轮通过同步齿形带驱动安装在减速机输入端的从动轮。
[0011]更进一步地，所述主动轮和从动轮的模数是8_，同步齿形带的带宽是25_，主动轮的数量是一个，从动轮的数量是两个，两个从动轮分别位于主动轮的左侧和右侧。
[0012]优选地，所述横梁调节机构包括移动横梁，移动横梁的两端分别固定在丝杆组件上，移动横梁的下方安装有传感器垫，传感器垫上安装有传感器。
[0013]更进一步地，所述移动横梁通过由上向下安装的螺钉与丝杠螺母固定。
[0014]优选地，所述主机框架包括机座，机座的上方设有下横梁，下横梁的上方设有上横梁，上横梁通过连接螺钉与立柱的一端连接，立柱的另一端穿过下横梁通过支架座固定在机座上，立柱通过抗拉螺母与下横梁固定，机座上设有限位器和急停按钮。
[0015]优选地，所述压板组件包括上压板和下压板，下压板安装在下横梁上，上压板通过推力关节轴承与横梁调节机构连接，上压板的一端连接有螺杆，螺杆上设有弹簧。
[0016]本实用新型的有益效果是:首先，传动系统采用电机一同步齿形轮一减速机的结构，可避免齿形轮因需承受较大转矩而造成的齿形轮组加工成本高、占用空间大、同步带易磨损的问题；相应的涨紧轮机构也可一并简化，效果显著。
[0017]其次，压板组件选用推力关节轴承代替球头球座组件，可提高零件标准化程度，并能避免球头球座因加工原因导致试验力值失准的情况；同时，再增加螺杆弹簧组件作为导向限位装置，可使试验力值准确度明显改善。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型的主机框架示意图。
[0020]图3是本实用新型的传动系统示意图。
[0021]图4是图3中A部放大示意图。
[0022]图5是本实用新型的横梁调节机构示意图。
[0023]图6是本实用新型的压板组件示意图。
[0024]图中，1、主机框架，101、机座，102、下横梁，103、上横梁，104、立柱，105、抗拉螺母，106、支架座，107、连接螺钉，108、通孔，109、限位器，110、急停按钮，111、上安装孔，112、下安装孔，113、丝杠安装孔，2、传动系统，201、电机，202、主动轮，203、同步齿形带，204、从动轮，205、减速机，206、联轴器，207、滚珠丝杠，208、丝杠螺母，209、推力球轴承，210、抗磨垫一，211、抗磨垫二，212、深沟球轴承，3、横梁调节机构，301、移动横梁，302、传感器垫，303、传感器，4、压板组件，401、轴承座，402、固定螺钉，403、推力关节轴承，404、吊板，405、固定板，406、上压板，407、限位板，408、螺杆，409、弹簧，410、弹簧固定板，411、螺母，412、下压板。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。
[0026]如图1所示，本实用新型的一种支撑剂测试用压力试验机，主要用于《IS013503-2压力支撑剂的性能测评方法》、《SY/T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法》、《Q/SY 125-2007压裂支撑剂性能制表及评价测试方法》中的对支撑剂抗破碎能力测试以及《SY/T6302-2009压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法》中的对支撑剂充填层短期导流能力测试。其主要由主机框架1、传动系统2、横梁调节机构3和压板组件4组成。
[0027]如图2所示，主机框架I包括机座101、下横梁102、上横梁103和立柱104。
[0028]机座101通过4个M12膨胀螺钉安装在实验室地面上，立柱104的一端穿过下横梁102由抗拉螺母105紧固后，通过支架座106与机座101连接；立柱的另一端通过连接螺钉107与上横梁103固定。机座101与下横梁102之间的空间用来摆放传动系统2和电气系统。机座101上还安装有对横梁调节机构上下行程进行限位的限位器109和用来紧急关闭试验的急停按钮110。
[0029]如图3和图4所示，传动系统2包括电机201、同步齿型带轮组、减速机205和丝杠组件。传动系统2将主机框架I中的机座101、下横梁102、上横梁103和横梁调节机构3串联起来，构成受力框架。
[0030]电机201连接主动轮202，具体地选用伺服电机，通过高精度聚氨酯驳接同步齿形带203，从而带动从动轮204旋转，从动轮204与减速机205的输入端键连接，进而带动减速机205旋转，减速机205再通过联轴器206带动滚珠丝杠207旋转，最后实现丝杠螺母208上下移动。
[0031]采用电机一同步齿形轮一减速机的结构可改变以往齿形轮需承受很大的转矩，导致齿形轮组加工成本高、占用空间大、同步带易磨损等情况。该机构的运用使原先需选用模数14M、带宽240mm的重型带轮可改为模数8M、带宽25mm的小型带轮，相应的涨紧轮机构也一并简化，优化后的效果显著。
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