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          海菱磁粉制動器 >> 成套測功機系統 >> 螺桿鉆具測試臺

          成套測功機系統

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          磁粉

          螺桿鉆具測試臺

          螺桿鉆具測試臺

           

          一. 用途
                螺桿鉆具測試臺是檢測螺桿鉆具整機性能指標的大型試驗裝置。該裝置測試螺桿鉆具的各種性能參數,包括:鉆具輸出扭矩、輸出轉速、輸出功率、輸入功率、循環流量、入口液體壓力、出口液體壓力、入口介質溫度、總效率等。該試驗臺能夠滿足Φ120—Φ244規格螺桿鉆具的全部性能測試,為評判螺桿鉆具的制造、維修和現場應用提供準確的參數指標。
          二. 基本參數:
             加載扭矩范圍(包括“測試扭矩”): 0-20000 N·m
             轉速測量范圍: 0~800轉/分
             入口壓力測量范圍:0~8 MPa
             出口壓力測量范圍:0~1 MPa
             循環流量測量試范圍:0~(35—40)l/s
             入口介質溫度:       0—100
             測試螺桿鉆具規格(外徑):φ120~φ244 毫米
             臺架主機外型(長×寬×高):14×1.2×1.6(米)
             試驗介質:清水
          三.測試原理
              根據螺桿鉆具的實際工況,循環液(鉆井液)是由地面往復式泥漿泵經過鉆桿柱送至螺桿鉆具的,其排量比較穩定;而螺桿鉆具輸出端負荷主要包括井底鉆頭破碎巖石時形成的反扭矩,以及鉆頭上的鉆壓作用于螺桿鉆具的支撐軸承而形成的摩擦扭矩。根據這一工作特點,可提出螺桿鉆具性能測試的基本原理:
              通過循環系統向螺桿鉆具的入口端輸入液體,在使螺桿鉆具的循環液體流量保持為某一給定值的前提,通過對螺桿鉆具的動力輸出端施加不同的扭矩載荷,使鉆具在不同的制動扭矩下穩定工作,測試出鉆具在不同工況下的輸出扭矩T,輸出轉速n,循環流量Q,鉆具入口壓力P1,鉆具出口壓力P2等參數。經過數據處理和運算后得出動力鉆具的特性參數表格和特性曲線。
               對螺桿鉆具,以壓降為橫坐標,特性曲線包括,
               T—△P,n—△P ,Wout—△P,和η—△P特性曲線。\
          四. 試驗臺主要組成及功能
              螺桿鉆具整機性能試驗臺主要由實驗架主機、測試系統和循環系統三大部分組成,如圖1所示。
              4.1實驗臺主機    
               實驗臺主機是構成實驗臺架所有機械裝置的總稱。包括:分水傳動總成,鉆具固定機構,鉆具推拉機構,底座,實驗工裝以及液壓站等部件。   
               4.2 測試系統
               本系統是動力鉆具性能測試實驗臺架的核心,該系統由加載系統、各種傳感器及相應的二級儀表、計算機、A/D,D/A,RS485接口、測控軟件等組成。實現對試驗數據的采集,實驗過程的控制和性能參數的處理及性能預測等.
              測控軟件的主要內容及功能
              測控軟件采用Windows環境下的漢字平臺進行開發,測控軟件的主要內容及功能為:
               ①.性能測試   測試鉆具的參數:輸出扭矩、轉速、循環流量、泄漏流量、進口壓力、出口壓力、入口介質溫度;計算參數:進出口壓力差、輸入功率、輸出功率、總效率等。為適應不同層次操作人員的要求,測控系統設計“自動” “半自動”和“手動”三種操作方案,以滿足不同操作人員操作使用的要求。
               ②.數處理   對試驗所測得的數據進行計算處理,得出鉆具的性能參數表格,繪制動力鉆具的特性曲線,共四條曲線。對螺桿鉆具,包括扭矩—壓降、轉速—壓降、輸出功率—壓降及總效率—壓降曲線;對渦輪鉆具,包括扭矩—轉速、壓降—轉速、輸出功率—轉速、總效率—轉速。如圖4、5所示
               ③.性能預測   針對用戶的需要,根據一種鉆具在一種排量下測得的部分試驗數據,預測鉆具在不同排量下的完整性能參數并輸出性能參數表格,繪制特性曲線。
               ④.信號自檢   對各路測試信號進行自檢,以檢驗采集數據的正確性
             4.3 循環系統
            該系統主要是為螺桿鉆具的性能試驗提供一定壓力和流量的動力液(工作介質為清水),主要由泵組、動力配電屏、各種閥門、管線、水箱、高壓軟管等組成。泵組的揚程(或出口壓力)和排量與被試驗的鉆具壓降和循環流量有關,同時受到用戶配電容量的限制。對于常用的Φ120—Φ244螺桿鉆具,要求額定總揚程不低于650米(或6.5MPa),額定排量不低于35升/秒。
           
           
           
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