鉆機井架和底座系統(tǒng)振動試驗?zāi)Ｐ偷闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆井設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種鉆機井架和底座系統(tǒng)振動試驗?zāi)Ｐ汀?br>【背景技術(shù)】
[0002]
現(xiàn)有的石油鉆機在實際工作中，存在地基不平的現(xiàn)象，載荷也處于變化狀態(tài)，在設(shè)備運行過程中，運動部件的運轉(zhuǎn)會將振動傳導(dǎo)給井架，為確保石油鉆機的施工安全，需要研究上述因素對鉆機井架和底座的動態(tài)特性的影響，為深井鉆機的抗振、避振及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)?，F(xiàn)有的井架與底座測試，多是在現(xiàn)場進行，測試成本高，并影響現(xiàn)場的鉆井進度。
[0003]例如中國專利文獻CN104713739A記載了一種井架試驗方法，即需要在現(xiàn)場對井架進行試驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鉆機井架和底座系統(tǒng)振動試驗?zāi)Ｐ?，能夠模擬地基不平、載荷變化和運轉(zhuǎn)部件振動中單項或多項組合對井架和底座的動態(tài)特性的影響，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種鉆機井架和底座系統(tǒng)振動試驗?zāi)Ｐ?，包括井架，在井架的底部設(shè)有基座和底座，基座通過松緊模擬裝置與固定在地面的支座連接；
在井架的頂部設(shè)有垂直載荷加載裝置；
在井架的外圍設(shè)有激振器支架，激振器支架上設(shè)有激振器，激振器通過剛性桿與井架或底座接觸。
[0006]所述的井架底部設(shè)有人字架，人字架與井架的鋼架之間在彎折段通過支撐座支撐，人字架與井架的鋼架之間在垂直段通過U型螺栓和第一螺母連接。
[0007]所述的松緊模擬裝置中，彈簧壓蓋通過多個螺栓和第三螺母與基座固定連接，螺桿與支座固定連接，螺桿穿過彈簧和彈簧壓蓋與第二螺母連接。
[0008]基座和彈簧壓蓋設(shè)有供螺桿穿過的孔，基座的孔徑大于彈簧的外徑，彈簧壓蓋的孔徑小于彈簧的外徑，彈簧壓蓋的孔徑大于螺桿的外徑。
[0009]所述的垂直載荷加載裝置中，在井架下方的地面設(shè)有滑輪，鋼絲繩的一端與緊繩器連接，另一端繞過滑輪與井架的頂部連接，在鋼絲繩上還設(shè)有拉力計。
[0010]激振器支架活動安裝在固設(shè)于地面的激振器支架導(dǎo)軌上。
[0011]激振器與滑塊固定連接，滑塊與水平布置的激振器導(dǎo)軌滑動連接，滑塊上設(shè)有多個用于鎖定滑塊位置的激振器微調(diào)螺栓。
[0012]在激振器導(dǎo)軌兩端的激振器支架設(shè)有絲桿螺母機構(gòu)，激振器導(dǎo)軌與絲桿螺母機構(gòu)中的螺母連接，其中一個絲桿螺母機構(gòu)的頂端設(shè)有手輪，兩個絲桿螺母機構(gòu)中的絲桿通過同步帶傳動裝置連接。
[0013]在井架和底座上設(shè)有多個應(yīng)變傳感器。
[0014]在井架和底座上設(shè)有多個加速度傳感器。
[0015]本發(fā)明提供的一種鉆機井架和底座系統(tǒng)振動試驗?zāi)Ｐ停軌蚰M地基不平、載荷變化和運轉(zhuǎn)部件振動中單項或多項組合對井架和底座的動態(tài)特性的影響，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。優(yōu)選的方案中，模擬的運轉(zhuǎn)部件的振動能夠加載在井架和底座位于激振器支架范圍內(nèi)的任意位置。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明中松緊模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:井架1，激振器支架2，同步帶傳動裝置3，激振器4，激振器導(dǎo)軌5，激振器微調(diào)螺栓6，滑塊7，基座8，支座9，滑輪10，鋼絲繩11，U型螺栓12，第一螺母13，支撐座14，人字架15，底座16，激振器支架導(dǎo)軌17，手輪18，定位孔19，拉力計20，拉力滑輪21，緊繩器22，螺桿23，第二螺母24，螺栓25，第三螺母26，彈簧壓蓋27，彈簧28。
【具體實施方式】
[0020]如圖1~3中，一種鉆機井架和底座系統(tǒng)振動試驗?zāi)Ｐ?，包括井架，在井架的底部設(shè)有基座8和底座16，其中底座16用于承載驅(qū)動裝置，也是部分振動的來源，基座8通過松緊模擬裝置與固定在地面的支座9連接；由此結(jié)構(gòu)，用于模擬井架I與支座9之間不同連接剛度，進而模擬井架的基座松動或模擬地基不平現(xiàn)象。
[0021]在井架I的頂部設(shè)有垂直載荷加載裝置；由此結(jié)構(gòu)，用于給井架I加載載荷。
[0022]在井架I的外圍設(shè)有激振器支架2，激振器支架2上設(shè)有激振器4，激振器4通過剛性桿與井架I或底座16接觸。由此結(jié)構(gòu)，用于給井架I和底座16加載振動。
[0023]優(yōu)選的，在井架I和底座16上指定部位設(shè)有多個應(yīng)變傳感器。當(dāng)井架I和底座16受到載荷影響出現(xiàn)局部應(yīng)力變化，則應(yīng)變傳感器將數(shù)據(jù)傳送給采集裝置。在井架I和底座16上指定部位也設(shè)有加速度傳感器。當(dāng)井架I和底座16發(fā)生振動，則由加速度傳感器將數(shù)據(jù)傳送給采集裝置。進一步優(yōu)選的，在井架底部的基座8還設(shè)有壓力傳感器，用于檢測各個基座的受力分布狀況。各種傳感器在圖中未示出。
[0024]優(yōu)選的方案如圖2中，所述的井架底部設(shè)有人字架15，人字架15與井架的鋼架之間在彎折段通過支撐座14支撐，人字架15與井架的鋼架之間在垂直段通過U型螺栓12和第一螺母13連接。井架I和人字架15的底部均與基座8鉸接。由此結(jié)構(gòu)，便于安裝和拆卸。
[0025]如圖3中，所述的松緊模擬裝置中，彈簧壓蓋27通過多個螺栓25和第三螺母26與基座8固定連接，螺桿23與支座9固定連接，螺桿23穿過彈簧28和彈簧壓蓋27與第二螺母24連接。由此結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)第二螺母24，即可方便模擬井架I與支座9之間不同連接剛度。
[0026]優(yōu)選的方案中，基座8和彈簧壓蓋27設(shè)有供螺桿23穿過的孔，基座8的孔徑大于彈簧28的外徑，彈簧壓蓋27的孔徑小于彈簧28的外徑，彈簧壓蓋27的孔徑大于螺桿23的外徑。由此結(jié)構(gòu)，能夠方便地將彈簧28拆卸，從而實現(xiàn)井架I與支座9之間的剛性連接。
[0027]優(yōu)選的方案如圖2中，所述的垂直載荷加載裝置中，在井