本实用新型专利技术公开了一种管柱弯曲疲劳试验装置，包括上壳体、下壳体、壳体座、底座、激振装置、稳定器、激振支杆、稳定杆和管柱，激振装置、壳体座、稳定器依次设置在底座上，上壳体与下壳体经卡箍组装成外壳设置在壳体座上，分别连接在激振装置和稳定器上的激振支杆和稳定杆均伸入外壳中，并分别套设有分隔垫，待测管柱设置在外壳内部，经激振支杆和稳定杆上的卡箍固定；测试时由激振装置通过激振支杆向待测管柱提供力矩，同时外壳、分隔垫、激振支杆和稳定杆组成可容纳液体介质的密闭空间，使待测管柱处于高温高压介质中，便于模拟钻井作业中钻柱在复杂地层条件下的受力情况，从而提高钻柱弯曲疲劳试验准确度。
【技术实现步骤摘要】
一种管柱弯曲疲劳试验装置
本技术属于机械组件疲劳试验
，特别是一种管柱弯曲疲劳试验装置。
技术介绍
钻柱是钻井作业中的一种常见管柱，用于连接底部钻具与地面动力系统的连接装置，负责将钻进所需的能量由地面传递至作业点上，是钻井作业的连接枢纽。钻柱作为钻井系统在地层中最主要存在的构件，将承受十分恶劣的作业环境，除了高扭矩载荷和大细长比钻柱带来的强振动，钻柱同时还将承受高温高压的地层介质腐蚀作用，因此钻井作业时钻柱很容易因为恶劣工作条件引起金属疲劳，进一步导致钻柱断裂失效，产生落鱼，提高施工成本甚至导致井眼报废，所以钻柱在投入使用前必须进行受力弯曲疲劳性能试验，以掌握钻柱的使用情况和可靠性。现有的钻柱弯曲疲劳试验多使用普通的管柱弯曲疲劳测试装置进行，管柱在开放环境下受力矩作用，以单独研究各种类型的力作用对于钻柱疲劳性能的影响。而实际钻井作业中，钻柱在承受振动力等偏转力共同作用的同时，还将受到来自井下高温高压介质的影响，使用普通的管柱疲劳测试装置对钻井用钻柱进行疲劳性能测试，难以做到条件全面的模拟，得出的数据相较于实际结果将存在较大偏差。
技术实现思路
鉴于此，本技术目的在于提供一种管柱弯曲疲劳试验装置，用于对复杂地层条件下钻柱的弯曲疲劳性能进行全面地模拟测试。本技术提供的技术方案是，提供一种管柱弯曲疲劳试验装置，包括上壳体、下壳体、壳体座、底座、激振装置、稳定器、激振支杆、稳定杆和管柱；所述激振装置、所述壳体座和所述稳定器依次设置在所述底座上；所述上壳体与所述下壳体经卡箍连接，一并设置在壳体座上，所述上壳体上设置有介质出口，所述下壳体上设置有介质进口；所述激振支杆设置在上壳体与下壳体组成的外壳中，包括径向端面和轴向杆体，激振支杆的轴向杆体与激振装置相连；所述稳定杆设置在上壳体与下壳体组成的外壳中，包括径向端面和轴向杆体，稳定杆的轴向杆体与稳定器螺栓连接；所述管柱套设在所述激振支杆的轴向杆体上；所述激振支杆和所述稳定杆上分别设置有内卡箍，所述内卡箍卡设在管柱外表面；所述激振支杆的径向端面和所述稳定杆的径向端面与所述上壳体和所述下壳体组成的外壳之间分别设置有分隔垫。根据本技术一种管柱弯曲疲劳试验装置的一个具体实施方式，所述分隔垫为耐热弹性材料构成。根据本技术一种管柱弯曲疲劳试验装置的一个具体实施方式，所述上壳体、所述下壳体与所述分隔垫组成的容器中充注有液体介质。根据本技术一种管柱弯曲疲劳试验装置的一个具体实施方式，所述激振支杆的轴向杆体上还并排设置有与激振装置电连接的压力探头，所述压力探头与管柱内壁相接触。根据本技术一种管柱弯曲疲劳试验装置的一个具体实施方式，所述上壳体和所述下壳体内表面均内衬有隔热套。根据本技术一种管柱弯曲疲劳试验装置的一个具体实施方式，所述分隔垫分别套设在所述激振支杆的轴向杆体和所述稳定杆的轴向杆体上。与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：1、上壳体、下壳体、激振支杆、稳定杆与分隔垫组成内部设置有管柱的密闭容器，通过对密闭容器中注入流体介质，模拟出钻柱在高温高压复杂地层条件下的受力情况，从而可以更加准确地测试出用于井下环境的钻柱的弯曲疲劳性能。2、激振支杆的轴向杆体上并排设置有压力探头与所测试管柱接触，可更全面地收集管柱上各部分的压力测试数据，提高测试的准确性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术结构示意图；图2是上壳体和下壳体在A-A面上的剖面图；图中1上壳体，2下壳体，3壳体座，4底座，5激振装置，6稳定器，7激振支杆，8稳定杆，9管柱，10内卡箍，11隔热套，12分隔垫，13液体介质，101介质出口，201介质进口，701压力探头。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步地的详细说明。为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。参见图1、图2，本实施例所描述的一种管柱弯曲疲劳试验装置，激振装置5、壳体座3和稳定器6依次设置在底座4上，上壳体1与下壳体2经卡箍连接，一并设置在壳体座3上，上壳体1和下壳体2内表面均内衬有隔热套11，上壳体1上设置有介质出口101，下壳体2上设置有介质进口201，激振支杆7设置在上壳体1与下壳体2组成的外壳中，包括径向端面和轴向杆体，激振支杆7的轴向杆体与激振装置5相连，稳定杆8设置在上壳体1与下壳体2组成的外壳中，包括径向端面和轴向杆体，稳定杆8的轴向杆体与稳定器6螺栓连接，激振支杆7和稳定杆8上分别设置有内卡箍10，内卡箍10卡设在管柱9外表面，激振支杆7的径向端面和稳定杆8的径向端面与上壳体1和下壳体2组成的外壳之间分别设置有分隔垫12，分隔垫12分别套设在激振支杆7的轴向杆体和稳定杆8的轴向杆体上，管柱9套设在激振支杆7的轴向杆体上，上壳体1、下壳体2与分隔垫12组成的容器中充注有液体介质13，激振支杆7的轴向杆体上还并排设置有与激振装置5电连接的压力探头701，压力探头701与管柱内壁相接触。本技术在使用前先对装置进行安装，首先将下壳体2设置在壳体座3上，之后将待测试管柱9套设于激振支杆7的轴向杆体上，并与激振支杆7的径向端面接触，使得激振支杆7轴向杆体上的压力探头701与管柱9内表面接触，然后使用与激振杆体7相连的内卡箍10将管柱9固定于激振支杆7上；之后在稳定杆8的轴向杆体上套设分隔垫12，然后将稳定杆8的轴向杆体与稳定器6通过螺栓连接固定，接着把连接在稳定杆8上的内卡箍10紧箍于管柱9外表面，从而完成对待测试管柱9的安装；管柱9安装完成后，继续将上壳体1安装至下壳体2上，并通过卡箍固定上壳体1与下壳体2构成外壳整体，此时上壳体1、下壳体2、激振支杆7、稳定杆8、分隔垫12将形成一组密闭空间，之后通过外接介质管路与下壳体2上的介质进口201相连，向此密闭空间中注入具有一定温度的液体介质13，由此起到模拟地层高温高压条件的效果；上壳体1上设置有介质出口101，用于在密闭空间内部充满介本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种管柱弯曲疲劳试验装置，其特征在于，包括上壳体(1)、下壳体(2)、壳体座(3)、底座(4)、激振装置(5)、稳定器(6)、激振支杆(7)、稳定杆(8)和管柱(9)；所述激振装置(5)、所述壳体座(3)和所述稳定器(6)依次设置在所述底座(4)上；所述上壳体(1)与所述下壳体(2)经卡箍连接，一并设置在壳体座(3)上；所述激振支杆(7)设置在上壳体(1)与下壳体(2)组成的外壳中，包括径向端面和轴向杆体，激振支杆(7)的轴向杆体与激振装置(5)相连；所述稳定杆(8)设置在上壳体(1)与下壳体(2)组成的外壳中，包括径向端面和轴向杆体，稳定杆(8)的轴向杆体与稳定器(6)螺栓连接；所述管柱(9)套设在所述激振支杆(7)的轴向杆体上。/n
【技术特征摘要】
1.一种管柱弯曲疲劳试验装置，其特征在于，包括上壳体(1)、下壳体(2)、壳体座(3)、底座(4)、激振装置(5)、稳定器(6)、激振支杆(7)、稳定杆(8)和管柱(9)；所述激振装置(5)、所述壳体座(3)和所述稳定器(6)依次设置在所述底座(4)上；所述上壳体(1)与所述下壳体(2)经卡箍连接，一并设置在壳体座(3)上；所述激振支杆(7)设置在上壳体(1)与下壳体(2)组成的外壳中，包括径向端面和轴向杆体，激振支杆(7)的轴向杆体与激振装置(5)相连；所述稳定杆(8)设置在上壳体(1)与下壳体(2)组成的外壳中，包括径向端面和轴向杆体，稳定杆(8)的轴向杆体与稳定器(6)螺栓连接；所述管柱(9)套设在所述激振支杆(7)的轴向杆体上。
2.根据权利要求1所述的一种管柱弯曲疲劳试验装置，其特征在于：所述激振支杆(7)和所述稳定杆(8)上分别设置有内卡箍(10)，所述内卡箍(10)卡设在管柱(9)外表面。
3.根据权利要求1所述的一种管柱弯曲疲劳试验装置，其特征在于：所述激振支杆(7)的径向端面和所述稳定杆(8)的径向端面与所述上壳体(1)和所述下壳体(2)组成的外壳之间分别设置有分隔垫(12)。
【专利技术属性】
技术研发人员：邓文全，杨志源，张晓盟，岳新，张伏娟，
申请(专利权)人：邓文全，
类型：新型
国别省市：四川;51
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