[发明专利]铝合金钻杆杆体和钢接头连接使用的冷组装装置

摘要

本发明公开了一种铝合金钻杆杆体和钢接头连接使用的冷组装装置，是由杆体夹持机构、铝合金钻杆体内冷却机构、给进机构、钢接头回转机构、参数检测机构以及实验台架组成，本发明采用冷组装装置进行铝合金钻杆杆体与钢接头的组装。冷组装时，先把铝合金钻杆杆体冷却到一定温度使其收缩，随后拧入钢接头，待恢复室温后螺纹连接处可获得一定的预紧力，达到铝合金钻杆传递扭矩和承受载荷的要求。本发明可在同一实验台架上，仅通过更换不同直径的钻杆杆体和接头，来实现其冷组装，提高连接强度和可靠性。

主权项

一种铝合金钻杆杆体和钢接头连接使用的冷组装装置，其特征在于：是由杆体夹持机构（1）、铝合金钻杆体内冷却机构（2）、给进机构（3）、钢接头回转机构（4）、参数检测机构（5）以及实验台架（6）组成，所述杆体夹持机构（1）通过固定底板（16）固定在实验台架上，通过杆体夹持器（13）上的三个夹持螺钉（12）来夹持铝合金钻杆杆体（11），三个夹持螺钉布置在同一平面，等角度排布，半圆夹持器（14）通过拧紧紧固螺栓（15）来抱紧夹持器（13），半圆夹持器（14）下面通过螺栓连接在固定底板（16）上，并可通过调整螺栓来调整铝合金钻杆杆体（11）的高度，使铝合金钻杆杆体（11）与钢接头（412）在同一平面；所述铝合金钻杆体内冷却机构（2）的液氮罐（21）放置在地面上，液氮罐（21）通过调节阀（22）与进液管（23）连接形成冷却液通道，进液管（23）连接双壁冷却管（25），双壁冷却管（25）与铝合金钻杆杆体（11）内的冷却腔连通，冷却腔为铝合金钻杆杆体（11）的螺纹区，液氮从双壁冷却管（25）的液氮喷射孔喷出，喷在铝合金钻杆杆体（11）螺纹区内壁上，对铝合金钻杆杆体（11）进行冷却，液氮汽化，使铝合金钻杆杆体（11）降温，汽化后的氮气通过双壁冷却管（25）外壁上的氮气排出孔进入氮气排放通道，至排气管（24）排出，冷却腔通过耐低温橡胶垫（26）来保证密封性；铝合金钻杆杆体（11）的螺纹区设置温度传感器埋置孔（27），于不同深度埋置温度传感器，通过参数检测机构（5）实时检测杆体冷却温度，根据检测温度来调整调节阀（22）的开度；所述给进机构（3）的手轮（31）通过螺纹连接在丝杠（32）上，丝杠（32）另一端通过丝杠固定板（35）固定在实验台架（6）上，丝杠（32）上连接有 开合螺母（33），开合螺母（33）上边与滑动支架（34）连接，滑块（36）固定在滑动支架（34）的下面，滑块（36）与导轨（37）相连，可通过导轨（37）做直线运动，导轨（37）固定在实验台架（6）上；所述钢接头回转机构（4）固定在滑动支架（34）上，电机（41）通过固定板安装在滑动支架（34）上，电机（41）的输出轴链轮（42）安装在电机（41）输出轴上，链条（43）绕设在输出轴链轮（42）和传动轴链轮（44）上，传动轴链轮（44）连接传动轴（46），通过轴承座（45）固定在位于滑动支架（34）的固定板上，传动轴（46）连接扭矩传感器（47），再连接滑环固定管（48），滑环固定管（48）另一端连接变径接头（410），并通过轴承座安装在位于滑动支架（24）的安装板上，滑环（49）安装在滑环固定管（48）上，变径接头（410）一端连接滑环固定管（48），另一端连接钢接头（412），钢接头（412）下面设置有滚动支架（411），滚动支架（411）连接在滑动支架（24）上，滚动支架（411）可随钢接头（412）转动；所述参数检测机构（5）的无纸记录仪（51）放置在实验台架（6）上的固定底板（16）上，参数检测机构（5）通过传感器把加热过程中的加热温度，钢接头温度，铝合金钻杆杆体（11）温度，冷却液流量，上扣转速，上扣扭矩这些关键参数采集到无纸记录仪（51）中，实时检测，钢接头（412）及铝合金钻杆杆体（11）上布置有温度传感器。