[发明专利]一种涡轮钻具推力球轴承组实验台架

摘要

本发明涉及一种涡轮钻具推力球轴承组实验台架，专门针对涡轮钻具推力球轴承组设计，它主要包括驱动系统、台架主机、加载系统、循环系统和测试与信号采集系统。所述驱动系统主要由电机、变频器、联轴器和电机支座组成。所述台架主机主要由支座、主轴、壳体总成、端盖、支承部分组成；所述加载系统主要由千斤顶、千斤顶支座组成；所述循环系统主要由电动调节阀、多级离心泵、水箱组成；所述测试与信号采集系统主要由扭矩-转速传感器、一体化温度变送器、拉压力传感器、数据采集卡、计算机组成。本发明能有效模拟涡轮钻具推力球轴承组实际工作环境及失效形式，综合测试轴承的工作性能；设备结构简单，拆装方便。

主权项

一种涡轮钻具推力球轴承组实验台架，主要包括驱动系统、台架主机(4)、加载系统、循环系统、测试与信号采集系统，其特征在于：所述驱动系统主要由电机(1)、变频器(14)、联轴器(2)和电机支座(16)组成；所述台架主机(4)主要由支座(50、45、34)、主轴(17)、壳体总成(46)、端盖(31、42)、支承部分(6)组成，所述壳体总成(46)通过螺栓和端盖支座(50)、中间支座(45)、端盖(42)连接，形成腔室，并固定在底座(15)上；壳体总成(46)左右两端设置有沿径向方向的孔，分别用于连接进水接头(49)和出水接头(44)；所述主轴(17)左侧开有3个通孔(20)，沿周向均匀分布；主轴(17)右侧开有3个通孔(28)，沿周向均匀分布；沿主轴(17)轴向还开有一深孔(23)；通孔(20)、通孔(28)、深孔(23)、进水接头(49)、出水接头(44)以及壳体总成(46)、被测轴承组(25)、过流套(48)、开槽套(43)与主轴(17)之间的空间共同组成泥浆通路；主轴(17)左侧和驱动系统相连，穿过壳体总成(46)，在其与端盖支座(50)、端盖(42)的接触面处采用车氏密封(18、30)，并用压盖(19、41)将其密封压紧；主轴(17)右侧通过堵水塞(40)密封，并通过轴承套(38)、推力轴承(37)和轴承座(35)进行轴向限位；被测轴承组(25)外座圈通过过流套(48)、垫片(26)和开槽套(43)进行轴向限位，内座圈通过具有自锁功能的螺母(21)、轴调节套(47)、主轴台阶面、垫片(27)进行轴向限位，被测轴承组(25)通过主轴(17)和轴承套筒(24)进行径向限位；轴承套筒(24)通过垫片(22)调节在壳体总成(46)中的轴向位置，过流套(48)、轴承套筒(24)、开槽套(43)、支撑套(29)依次从左至右的布置在壳体总成(46)的内圆柱面上；所述导向壳体(32)通过螺母和端盖(31)、导向壳体支座(34)相连，并固定在底座(15)上；所述加载系统主要由千斤顶(8)、千斤顶支座(36)组成；所述循环系统主要由电动调节阀(9)、多级离心泵(10)、水箱(11)组成，通过进水接头(49)、出水接头(44)与泥浆通路相连，形成循环通路；所述测试与信号采集系统主要由扭矩‑转速传感器(3)、一体化温度变送器(5)、拉压力传感器(7)、数据采集卡(12)、计算机(13)组成，扭矩‑转速传感器(3)和联轴器(2)相连；一体化温度变送器(5)伸入壳体总成(46)内部，拉压力传感器(7)在加载装置和轴承座(35)之间；测试信号由数据采集卡(12)实现程控放大、采样、A/D转换等动作后通过接口电路进入计算机(13)。