專利名稱：：滑臺式套管磨損試驗機的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種摩擦學試驗裝置，主要模擬石油鉆井過程中深井段鉆桿(主要為鉆桿接頭)與套管之間的磨損工況，鉆桿為鋼性圓柱桿件，套管為有一定壁厚的圓形鋼管，在實際鉆進過程中鉆桿在套管內(nèi)部繞自己的軸心旋轉(zhuǎn)的同時伴隨有沿徑向?qū)μ坠軆?nèi)壁的沖擊。本試驗機用以模擬鉆桿與套管間的這種相對運動，一方面為研究在此工況下的套管與鉆桿磨損機理提供試驗手段，另一方面可為鉆桿套管防磨技術提供評價手段。另外在不開啟激振系統(tǒng)時，本試驗機可進行靜接觸載荷和脈動接觸栽荷的石油套管的滑動磨損試驗。此外，本試驗機也可用于模擬其他類似情況的摩擦學系統(tǒng)，尤其是摩擦學試驗領域中沖擊滑動復合工況條件或者介質(zhì)情況下的磨損試驗。
背景技術：
：目前用于評價沖擊-滑動復合工況條件或者介質(zhì)情況下的石油鉆桿與套管材料耐磨性試驗手段，主要有利用加有振動裝置的銷盤試驗機、凸輪或曲軸驅(qū)動的往復沖擊磨損試驗機、擺桿加載的脈動沖擊磨損試驗機以及各種潤滑試驗儀。(1)、銷盤試驗機原理及特點銷盤試驗機是利用一個靜止的銷狀試件加壓后貼近一個旋轉(zhuǎn)的圓盤試件來實現(xiàn)對材料摩擦和磨損性能測定的。該試驗機因簡單易行，成為最普遍采用的一種摩擦學試驗方法。通過改進后也可以進行有潤滑介質(zhì)情況下的小振動磨損試驗。因試驗機尺寸很小，所以試件尺寸很小、沖擊力小、不能模擬復雜工況試驗。(2)、往復沖擊磨損i式驗才幾往復沖擊磨損試驗機是由電機帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)第一試件在第二試件內(nèi)腔的往復運動。本試驗機可以較好地模擬活塞缸套間的相對運動，不能更廣泛地模擬其它摩擦系統(tǒng)。試驗機不足是無介質(zhì)循環(huán)，模擬工況簡單，適用范圍窄。(3)、脈動沖擊磨損試-瞼才幾脈動沖擊磨損試驗機使用偏心機構(gòu)產(chǎn)生激振力，通過杠桿傳送到旋轉(zhuǎn)試件上，可以實現(xiàn)較大的沖擊力，但沖擊形式單一不能調(diào)整，沒有潤滑介質(zhì)。(4)、Maurer公司套管磨損試驗機如圖5所示，Maurer公司專門針對鉆桿與套管的磨損研制了一種試驗機，工具接頭試樣l，由一臺電動機驅(qū)動做旋轉(zhuǎn)運動，套管試樣2'安裝在一個氣嚢隨動裝置上可做小幅縱向擺動從而實現(xiàn)對井斜的模擬，在該裝置下裝有一個杠桿加栽機構(gòu)，由一個氣壓泵3，驅(qū)動實現(xiàn)加載。鉆井液4'通過泥漿泵由管道輸送到套管與接頭接觸表面。試驗時的接觸力大小和套管2'與接頭l'的磨損量，通過計算機控制由分別安裝在加載機構(gòu)上的接觸力傳感器5'以及接頭試樣l，表面上的工具接頭磨損傳感器6'和加載鉸支點處的套管磨損傳感器7'進行實時采集。Maurer試驗機有較好的檢測系統(tǒng)，但是該試驗機只能夠模擬靜載作用下的滑動磨損工作狀況，不能針對深井、超深井下部的橫向振動引起的沖擊滑動復合磨損工況開展相關研究。有鑒于上述公知磨損試驗機存在的缺陷，本發(fā)明人為解決上述公知技術存在的問題，乃決心憑其從事本領域多年研發(fā)、制造的經(jīng)驗，經(jīng)多次的開發(fā)研究后終于獲得本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種滑臺式套管磨損試驗機，以改善或克服上述公知試驗機的缺陷，為石油鉆桿和套管磨損研究提供新的試驗手段。本發(fā)明的技術解決方案是一種滑臺式套管磨損試-瞼才幾，其包括傳動系統(tǒng)、激振系統(tǒng)、裝夾系統(tǒng)及機架，所述傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)傳動軸上固定夾持有第一試件，所迷裝夾系統(tǒng)對應該第一試件處裝設有第二試件，所迷傳動系統(tǒng)驅(qū)動該第一試件繞軸心旋轉(zhuǎn)，其特征在于，所述機架上設有至少一個滑動平臺，所述傳動系統(tǒng)設置于該滑動平臺上，所述激振系統(tǒng)可驅(qū)動所述滑動平臺上下振動，從而帶動該第一試件在旋轉(zhuǎn)的同時沖擊固定在裝夾系統(tǒng)上的第二試件。本發(fā)明的特點和優(yōu)點是本試驗機針對目前的磨損試驗機不能滿足循環(huán)介質(zhì)條件下研究石油鉆井鉆桿與套管之間沖擊滑動復合磨損試驗的要求，提供一種專用的滑臺式套管磨損試驗機，它可以很好地對不同的大尺寸材料在各種介質(zhì)循環(huán)條件下的石油鉆井鉆桿與套管沖擊滑動復合摩擦磨損進行系統(tǒng)研究，可以實現(xiàn)多相循環(huán)潤滑介質(zhì)條件下可控沖擊加栽類型的沖擊滑動復合工作狀況的套管摩擦和磨損研究。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)流量可調(diào)、成分可變的多相介質(zhì)循環(huán)，而且為沖擊能量大小可調(diào)的復雜沖擊，同時可在線檢測摩擦力、沖擊力、沖擊頻率、磨損量等參數(shù)，并由計算機自動控制?？傊?，積極應用先進科學技術開發(fā)的本試驗機為鉆井鉆桿套管磨損及摩擦學研究提供了全新的手段，必將為鉆井鉆桿套管磨損以及摩擦學的研究做出巨大的貢獻。圖1為本發(fā)明的滑臺式套管磨損試驗機的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的滑臺式套管磨損試驗機的裝夾部分的局部放大示意圖；圖3為本發(fā)明的滑臺式套管磨損試驗機的檢測與控制系統(tǒng)的示意圖；圖4為本發(fā)明的滑臺式套管磨損試驗機的循環(huán)系統(tǒng)的示意圖；圖5為Maurer公司研制的鉆桿與套管磨損試驗機的示意圖。附圖標號說明1、傳動系統(tǒng)2、激振系統(tǒng)3、裝夾系統(tǒng)4、液壓伺服系統(tǒng)5、機架101、傳動調(diào)速電機102、聯(lián)軸器103、向心軸承104、主皮帶輪105、皮帶106、從皮帶輪107、軸承108、扭矩傳感器109、軸承110、傳動軸m、頂緊軸112、軸承201、沖擊傳動軸202、從皮帶輪203、滾針軸承(內(nèi)部為偏心輪)204、軸承安裝座205、推桿301、套管夾持器302、套管試件303、鉆桿試件304、套管夾持器底座305、測力傳感器306、滑動平板307、導桿軸308、蝸輪驅(qū)動頂桿調(diào)節(jié)器309、直線軸承310、安裝底座401、'液壓油缸402、門形架501、液壓伺月良平臺502、立柱503、彈簧調(diào)節(jié)螺母504、壓縮彈簧505、上滑動平臺506、直線軸承507、滑動燕尾座508、下滑動平臺509、立柱底座510、機座具體實施方式下面配合附圖及具體實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。如圖1至圖4所示，本發(fā)明提出一種滑臺式套管磨損試驗機，其包括傳動系統(tǒng)l、激振系統(tǒng)2、裝夾系統(tǒng)3及機架5，傳動系統(tǒng)1的旋轉(zhuǎn)傳動軸IIO上固定夾持有第一試件，裝夾系統(tǒng)3對應該第一試件處裝設有第二試件，傳動系統(tǒng)l驅(qū)動該第一試件繞軸心旋轉(zhuǎn)，機架5上設有至少一個滑動平臺，所述傳動系統(tǒng)l設置于該滑動平臺上，激振系統(tǒng)3可驅(qū)動所述滑動平臺上下振動，即激振系統(tǒng)2可驅(qū)動傳動系統(tǒng)整體上下振動，從而帶動該第一試件在旋轉(zhuǎn)的同時沖擊固定在裝夾系統(tǒng)3上的第二試件。在本發(fā)明的一具體實施例中，該第一試件為一桿狀試件(鉆桿試件)303，該第二試件為一管狀試件(套管試件)302。機架5的機座510上可固定有多根立柱502,各立柱502的適當高度設有多層平臺，且所述平臺中至少一個為上述滑動平臺。如圖1所示，本實施例設有四才艮立斗主502,立柱502上l連接i殳有四層平臺，從上而下依次為液壓伺月艮平臺501、上滑動平臺505、下滑動平臺508和機座510平臺。其中立柱502以螺紋聯(lián)接方式緊固在機座510上，液壓伺服平臺501以螺汰聯(lián)接方式固定在立柱502的上端，在試驗中它們組成一體相對地面靜止。不同的是，上、下滑動平臺505和508聯(lián)接在一起，由上下各四組壓縮彈簧504通過各自兩端的彈簧調(diào)節(jié)螺母503以整體懸掛方式與四根立柱502聯(lián)接，因此兩滑動平臺505、508以及安裝在滑動平臺上的傳動系統(tǒng)1可沿安裝于立柱底座509上的立柱502的軸線方向上下移動。如圖1所示，所述試-瞼^L的傳動系統(tǒng)1的組件全部安裝在上下兩層滑動平臺505和508上，按傳動順序依次由傳動調(diào)速電機101、聯(lián)軸器102、主皮帶輪104、皮帶105、從皮帶輪106、扭矩傳感器108和旋轉(zhuǎn)傳動軸110組成，所述旋轉(zhuǎn)傳動軸110由多段組成，分別由聯(lián)軸器102、皮帶105和扭矩傳感器108實現(xiàn)聯(lián)接。如圖2所示，所述傳動系統(tǒng)1的傳動軸110和頂緊軸111以螺紋方式聯(lián)接，擰緊螺紋后可夾緊安裝在它們之間的第一試件(桿狀試件)303,并由旋轉(zhuǎn)傳動軸110驅(qū)動實現(xiàn)該試件303旋轉(zhuǎn)。裝夾系統(tǒng)3包括安裝底座310、其上設置的夾持裝置及調(diào)整裝置，其中如圖2所示，安裝底座310內(nèi)裝設有直線軸承309,下部安裝有四根光滑的導桿307，該導桿307可沿安裝底座310內(nèi)的直線軸承309的軸線上下移動，該夾持裝置包括一中分套管夾持器301及一夾持器底座304,該第二試件(套管試件302)由中分套管夾持器301夾緊；夾持器底座304與安裝底座310間的調(diào)整裝置為一蝸輪驅(qū)動頂桿調(diào)節(jié)器308，其由步進電機驅(qū)動，以調(diào)節(jié)套管夾持器301的高度，從而實現(xiàn)對兩試件302、303的接觸壓力或沖擊間隙的調(diào)整。在調(diào)節(jié)器308和套管夾持器底座304之間安裝有測力傳感器305以實時測量試驗時兩試件之間的接觸壓力。為了保證在線檢測的沖擊力的可靠性及真實性，該測力傳感器可采用靈敏度高的壓電力傳感器，且該壓電力傳感器與管狀試件的裝夾系統(tǒng)3集成在一起。軸承112的底座下部開有燕尾槽，該燕尾槽與滑動燕尾座507配合可調(diào)節(jié)軸承112和頂緊軸111的左右4立置，以〗更通過該軸左端的外螺纟丈與傳動軸110右端的內(nèi)螺紋配合夾緊鉆桿試件303。所述裝夾系統(tǒng)3的底部還可裝設其它公知結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置代替前述的螺桿驅(qū)動頂桿調(diào)節(jié)器，以按試驗的要求適當?shù)卣{(diào)整桿狀試件和管狀試件的間隙，滿足不同試驗條件。由于該調(diào)節(jié)裝置可以公知結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，此處不再贅述。試驗機的激振系統(tǒng)2包括激振調(diào)速電機(圖中未示出)、沖擊傳動軸201、支撐軸承(設于圖中軸承安裝底座204內(nèi))、滾針軸承203(內(nèi)設有偏心輪)及推桿205,其中，支撐軸承安裝在底座204上，用來支撐沖擊傳動軸201，激振調(diào)速電機驅(qū)動沖擊傳動軸201旋轉(zhuǎn)時，帶動安裝在該沖擊傳動軸201上的滾針軸承203內(nèi)的偏心輪轉(zhuǎn)動，當偏心輪處于上升程時，轉(zhuǎn)動的偏心輪推動推桿205向上運動，從而驅(qū)動滑動平臺505、508上行；當偏心輪轉(zhuǎn)過最高點，滑動平臺505、508便在重力和碟簧504彈力共同作用下回落，從而實現(xiàn)了兩層滑動平臺505、508以及通過傳動軸110間接固定在平臺上的第一試件(鉆桿試件303)的上下振動，從而實現(xiàn)桿狀試件303對管狀試件302的沖擊。該液壓加載系統(tǒng)的液壓油缸401固定安裝在液壓平臺501上，通過液壓工作站和控制系統(tǒng)提供多種形式的油液壓力，在該油液壓力的作用下，液壓缸中的活塞頂桿通過安裝在上滑動平臺505旋轉(zhuǎn)調(diào)速電機101上部的門形架402傳遞加載力到滑動平臺505、508上，該加載力通過滑動平臺505、508施加到第一和第二試件之間，該液壓加載系統(tǒng)與試驗機立柱502上可調(diào)節(jié)預壓縮量的滑動平臺壓縮彈簧504結(jié)合，可提供多種試驗接觸壓力類型和滑臺回位參數(shù)，從而實現(xiàn)對靜栽荷、脈動載荷和液壓沖擊載荷加載的試驗環(huán)境模擬，以滿足不同的試驗要求。鑒于液壓伺服系統(tǒng)采用了公知的結(jié)構(gòu)，此處不再詳述。在本發(fā)明的一具體實施例中，該滑臺式套管磨損試驗機還包括一循環(huán)系統(tǒng)，如圖4所示，該循環(huán)系統(tǒng)可由泥漿泵、閥組、流量計、攪拌器、磨屑收集器、過濾器等組成，該循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成流量可調(diào)的多相介質(zhì)潤滑系統(tǒng)，給磨損試驗機提供不同流動介質(zhì)的潤滑條件，裝夾系統(tǒng)3的套管夾持器301的外側(cè)和底部開有泥漿進出口，用于使所用的多相介質(zhì)可循環(huán)使用，流量計用于在線檢測流量，泥漿池里還安裝有攪拌器，以維持固相分散體系性能。由于該循環(huán)系統(tǒng)所使用的各部件均為公知結(jié)構(gòu)，因此，此處不再對其具體結(jié)構(gòu)進行詳細描述。如圖3所示，本發(fā)明的滑臺式套管磨損試驗機還包括一整套檢測控制系統(tǒng)，且該檢測控制系統(tǒng)由檢測和控制兩部分組成。其中檢測部分包括一多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及多個傳感器，用于實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速、扭矩、沖擊頻率、沖擊力、摩擦力和磨損量等試驗數(shù)據(jù)的在線檢測，相關的檢測裝置可包括一扭矩傳感器108、線性磨損傳感器、桿狀試件線性磨損傳感器、測力傳感器305、流量計、紅外溫度傳感器等，其中扭矩傳感器108安裝在傳動軸上，用于檢測傳動軸的轉(zhuǎn)速及扭矩；線性磨損傳感器實際可為一位移傳感器，其安裝在機座平臺510上，通過檢測滑動平臺508與機座平臺510的相對位移量來間接檢測管狀試件與桿狀試件的累加線性磨損量；另一臺動態(tài)位移傳感器安裝于套管裝夾器301的上部，用于檢測桿狀試件303的線性磨損量；如圖2所示，測力傳感器305裝設于裝夾系統(tǒng)的下部，以在線檢測實際接觸壓力；流量計檢測循環(huán)系統(tǒng)中的多相介質(zhì)潤滑系統(tǒng)的流量?？刂撇糠钟糜趯υ囼灆C的運行參數(shù)進行實時控制，其包括PLC、第一變頻器、第二變頻器、驅(qū)動器及比例電磁閥，其中PLC獲得各傳感器的數(shù)據(jù)后，通過第一變頻器來調(diào)整傳動調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，通過第二變頻器調(diào)整激振調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，通過驅(qū)動器來控制裝夾系統(tǒng)的伺服電機，以調(diào)節(jié)第一試件的夾持高度，及通過該比例電磁閥來控制液壓伺服系統(tǒng)的加載油缸。多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集到的上述試驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳送到控制部分(可為計算機)，由該控制部分通過電路實現(xiàn)對調(diào)速電機、液壓伺服系統(tǒng)、泵、電磁閥、攪拌器及磨屑收集器的實時控制，以根據(jù)檢測到的試驗數(shù)據(jù)及實際需要對試驗機的轉(zhuǎn)速、沖擊頻率、沖擊力、沖擊波形及介質(zhì)流量等運行參數(shù)進行適當?shù)恼{(diào)整。本試驗機可用于研究不同材料、不同介質(zhì)潤滑條件下的套管(相當于管狀試件)相對沖擊滑動磨損情況，其具體使用方法如下首先將管狀試件(套管試件)和桿狀試件(鉆桿試件)安裝到試驗機上；調(diào)配好要使用的介質(zhì)放入泥漿池中；檢驗并初始化備檢測傳感器；對試驗機加靜載；啟動循環(huán)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)到合適的流量；設置并啟動調(diào)速電動機，帶動試驗軸旋轉(zhuǎn)；設置并啟動沖擊調(diào)速電動機，開始試驗；持續(xù)試驗過程，在線收集各項檢測數(shù)據(jù)，在此過程中，還可根據(jù)檢測數(shù)據(jù)進一步由控制部分對運行參數(shù)進行實時控制；關閉沖擊調(diào)速電動機；關閉傳動調(diào)速電動機；關閉循環(huán)系統(tǒng)；拆卸試件；測量兩個試件的實際線性磨損量。在本發(fā)明的一具體實施例中，所用到的鉆桿試件直徑為168mm，軸向?qū)挾?0mm，套管試件直徑244.5mm，軸向?qū)挾?00mm，壁厚914mm。試件上可加的靜載荷最大值5000N，最大峰值沖擊力5000N，主軸轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍60~300轉(zhuǎn)/分鐘，循環(huán)泥漿排量1.0方/小時以上。下表(表l)為本發(fā)明與公知的各種類型的磨損試驗機的各項參數(shù)的比較表1各類型試驗機比較列表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>雖然本發(fā)明已利用前述具體實施例詳細揭示，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與修改,因此本發(fā)明的保護范圍當視權(quán)利要求書所界定者為準。權(quán)利要求1、一種滑臺式套管磨損試驗機，其包括傳動系統(tǒng)、激振系統(tǒng)、裝夾系統(tǒng)及機架，所述傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)傳動軸上固定夾持有第一試件，所述裝夾系統(tǒng)對應該第一試件處裝設有第二試件，所述傳動系統(tǒng)驅(qū)動該第一試件繞軸心旋轉(zhuǎn)，其特征在于，所述機架上設有至少一個滑動平臺，所述傳動系統(tǒng)設置于該滑動平臺上，所述激振系統(tǒng)可驅(qū)動所述滑動平臺上下振動，從而帶動該第一試件在旋轉(zhuǎn)的同時沖擊固定在裝夾系統(tǒng)上的第二試件。2、如權(quán)利要求l所述的滑臺式套管磨損試驗機，其特征在于所述第一試件為桿狀試件，所述第二試件為管狀試件；所述機架的機座上固定有多根立柱，所述立柱上設有多層平臺，且所述平臺中至少一個為上述滑動平臺。3、如權(quán)利要求2所述的滑臺式套管磨損試驗機，其特征在于該機座上固定有四根立柱，且立柱上設有至少兩層滑動平臺，其中上、下滑動平臺聯(lián)接在一起，由上下各四組碟簧整體懸掛支撐在四根立柱上，激振系統(tǒng)驅(qū)動這兩層滑動平臺上下振動。4、如權(quán)利要求3所述的滑臺式套管磨損試驗機，其特征在于所述試驗機的傳動系統(tǒng)按傳動順序依次包括傳動調(diào)速電機、主皮帶輪、皮帶、從皮帶輪和旋轉(zhuǎn)傳動軸，其中，該傳動調(diào)速電機、主皮帶輪安裝在上滑動平臺上，所述從皮帶輪和旋轉(zhuǎn)傳動軸安裝于下滑動平臺上，所述旋轉(zhuǎn)傳動軸由多段組成，分別由聯(lián)軸器、皮帶、扭矩傳感器實現(xiàn)聯(lián)接，第一試件安裝在該旋轉(zhuǎn)傳動軸上，由旋轉(zhuǎn)傳動軸驅(qū)動而實現(xiàn)該試件旋轉(zhuǎn)。5、如權(quán)利要求3所述的滑臺式套管磨損試驗機，其特征在于所述裝夾系統(tǒng)包括安裝底座及其上設置的夾持裝置及調(diào)整裝置，其中安裝底座內(nèi)裝設有直線軸承，下部安裝有四4艮光滑的導桿，該導桿可沿底座內(nèi)的直線軸承的軸線上下移動，該夾持裝置包括一中分套管夾持器及一夾持器底座，夾持器底座與安裝底座間的調(diào)整裝置為一蝸輪驅(qū)動頂桿調(diào)節(jié)器，其由步進電機驅(qū)動，以調(diào)節(jié)套管夾持器的高度，從而實現(xiàn)對兩試件接觸壓力或沖擊間隙的調(diào)整。6、如權(quán)利要求3所述的滑臺式套管磨損試驗機，其特征在于所述試驗機的激振系統(tǒng)包括激振調(diào)速電機、沖擊傳動軸、支撐軸承、內(nèi)設有偏心輪的滾針軸承及推桿，其中，支撐軸承安裝在底座平臺上，用來支撐激振傳動軸，激振調(diào)速電機驅(qū)動沖擊傳動軸旋轉(zhuǎn)時，帶動安裝在該沖擊傳動軸上的滾針軸承內(nèi)的偏心輪轉(zhuǎn)動，當偏心輪處于上升程時，轉(zhuǎn)動的偏心輪推動推桿向上運動，從而驅(qū)動滑動平臺上行；當偏心輪轉(zhuǎn)過最高點，滑動平臺在重力和碟簧彈力共同作用下回落，從而實現(xiàn)了兩層滑動平臺以及間接固定在平臺上的第一試件的上下振動。7、如權(quán)利要求2所述的滑臺式套管磨損試驗機，其特征在于所述試驗才幾還包括一液壓加載系統(tǒng)，所述才幾架立柱的頂部還i殳有一液壓平臺，該液壓加載系統(tǒng)的液壓缸固定安裝在液壓平臺上，通過液壓工作站和控制系統(tǒng)提供多種形式的油液壓力，在該油液壓力的作用下，液壓缸中的活塞頂桿通過安裝在滑動平臺旋轉(zhuǎn)調(diào)速電機上部的門形架傳遞加載力到滑動平臺上，該加載力通過滑動平臺施加到第一和第二試件之間，該液壓伺服系統(tǒng)與試驗機的可調(diào)支撐彈簧系統(tǒng)結(jié)合，可提供多種試驗接觸壓力類型和滑臺回位參數(shù)，從而實現(xiàn)對靜載荷、脈動載荷和液壓沖擊栽荷加載的試驗環(huán)境模擬。8、如權(quán)利要求1所述的滑臺式套管磨損試驗機，其特征在于所述滑臺式套管磨損試驗機還包括一循環(huán)系統(tǒng)，由泵、閥組、流量計、攪拌器組成，該循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成流量可調(diào)的多相介質(zhì)潤滑系統(tǒng)，給磨損試驗機提供不同流動介質(zhì)的潤滑條件，流量計用于在線檢測流量，泥漿池里安裝有攪拌器，維持固相分散體系性能。9、如權(quán)利要求1至8任一項所述的滑臺式套管磨損試驗機,其特征在于還包括有檢測控制系統(tǒng)，且該檢測控制系統(tǒng)由檢測和控制兩部分組成檢測部分包括多組傳感器及數(shù)據(jù)采集裝置，用于實現(xiàn)對試驗數(shù)據(jù)的在線檢觀'J，且包括扭矩傳感器、振動位移傳感器、紅外溫度傳感器、測力傳感器、加速度傳感器、位移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、流量傳感器、位置傳感器、形貌傳感器的任意組合，數(shù)據(jù)采集裝置獲得前述傳感器的數(shù)據(jù)后傳送至工控機，再提供至控制部分；控制部分用于對試驗機的運行參數(shù)進行實時控制，其包括PLC、第一變頻器、第二變頻器、驅(qū)動器及比例電磁閥，其中PLC獲得各傳感器的數(shù)據(jù)后，通過第一變頻器來調(diào)整傳動調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，通過第二變頻器調(diào)整激振調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，通過驅(qū)動器來控制裝夾系統(tǒng)的伺服電機，以調(diào)節(jié)第一試件的夾持高度，及通過該比例電磁閥來控制液壓伺服系統(tǒng)的加載油缸。10、如權(quán)利要求9所述的滑臺式套管磨損試驗機，其特征在于所述管狀試件的上端裝夾系統(tǒng)上安裝有位移傳感器，以在線檢測試驗管和試驗桿總的線性磨損量；在管狀試件的下端安裝紅外溫度傳感器，以在線^r測試驗過程中管狀試件的溫度；在管狀試件的裝夾系統(tǒng)下部安裝檢測接觸壓力的測力傳感器，以在線檢測試驗過程中兩試件摩擦面的接觸壓力；另外本試驗機通過采用扭矩傳感器測量扭矩的方法實現(xiàn)在線檢測兩試件之間的摩擦力。全文摘要一種滑臺式套管磨損試驗機，其包括傳動系統(tǒng)、激振系統(tǒng)、裝夾系統(tǒng)及機架，所述傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)傳動軸上固定夾持有第一試件，所述裝夾系統(tǒng)對應該第一試件處裝設有第二試件，所述傳動系統(tǒng)驅(qū)動該第一試件繞軸心旋轉(zhuǎn)，其中，所述機架上設有至少一個滑動平臺，所述傳動系統(tǒng)設置于該滑動平臺上，所述激振系統(tǒng)可驅(qū)動所述滑動平臺上下振動，從而帶動該第一試件在旋轉(zhuǎn)的同時沖擊固定在裝夾系統(tǒng)上的第二試件。本試驗機克服了目前的磨損試驗機不能滿足循環(huán)介質(zhì)條件下研究石油鉆井鉆桿與套管之間沖擊滑動復合磨損試驗的要求，而且，它可以很好地對不同的大尺寸材料在各種介質(zhì)循環(huán)條件下的石油鉆井鉆桿與套管沖擊滑動復合摩擦磨損進行系統(tǒng)研究。文檔編號G01M99/00GK101153835SQ200610113419公開日2008年4月2日申請日期2006年9月27日優(yōu)先權(quán)日2006年9月27日發(fā)明者儲勝利,張來斌,杰李,樊建春,東溫申請人:中國石油大學(北京)