自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的岩样定心机构制造技术

本发明专利技术公开了自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的岩样定心机构，包括定心器，定心器包括第二摇动手柄，第二摇动手柄与定心丝杠连接，定心丝杠上布置有两端螺旋方向相反的螺纹，定心丝杠上设有两个定心螺母，两个定心螺母分别与四个第一定心块和四个第二定心块铰接，每个第一定心块和每个第二定心块同样铰接，两个定心螺母相互靠近时，第一定心块和第二定心块便会从外壳伸出推靠到岩石孔壁上进行定心，定位块均匀布置岩石四周，定位块靠近岩石一侧打有通孔，垫板布置在定位块与岩石中间，压紧板位于岩石上方，压紧板通过螺栓与定位块连接，当定心器完成工作，岩石处于合适位置后，将定位块和垫板安装在岩石的四周使岩石固定。块和垫板安装在岩石的四周使岩石固定。块和垫板安装在岩石的四周使岩石固定。

【技术实现步骤摘要】
自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的岩样定心机构


[0001]本专利技术涉及摩擦副磨损测试
，特别涉及一种自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的岩样定心机构。

技术介绍

[0002]井下钻具与岩石之间摩擦磨损失效是导致钻具失效主要模式之一。且钻具与岩石之间的摩擦磨损接触表面往往会遭受气体、液体、固体等多种介质的共同作用，导致材料磨损行为及损伤机制的多样化与复杂化。因此，立足于模拟实际工况，准确检测钻具与孔壁的摩擦磨损特点和性能参数尤为重要。
[0003]现如今，对材料摩擦磨损性能的评价主要通过摩擦磨损试验机进行。目前各种摩擦磨损试验机的原理为：利用夹持机构夹持固定测试件，然后通过移动载台带动夹持机构往复移动，使标准磨头与测试件进行对磨。上述方法有如下几点不足：一是由于测试件只受到单向力的作用，夹持机构在单向力作用下必然变形，为了尽可能减少变形，大多通过加强试验机其他部件，不但会导致试验机的体积和重量增大，测试时还会产生较大的振动；二是测试形式多为平面对平面或曲面对平面，而井下钻具的尺寸一般远大于摩擦磨损试验机使用的测试件尺寸，且钻具与岩石之间的接触形式一般为曲面对曲面；三是测试件受到摩擦力与夹持力平行且有一定长度的力臂，测试件的夹持端受力不均衡，也是导致试验数据精度差的主要原因之一。这些不足会导致现有的摩擦磨损试验机无法很好满足井下钻具与井壁间的摩擦磨损性能的测试需求。为此，专利技术了自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台。然而，自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台在使用岩石内表面实现曲面对曲面测试形式时，由于通孔的位置及角度具有不可控性，通过安设卡盘或其他机构定位极易导致岩石通孔中心线与测试机构中心线不平行，使测试块在圆周方向与岩石的接触压力不同，致使测试结果异常。因此，专利技术自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的岩样定心机构十分必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台配套一种岩样定心机构，通过摇动手柄带动定心丝杠推动定心块与岩样中心孔的内壁周向吻合，从而实现岩样的精确定心，为自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的精确测定提供保障。
[0005]自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的岩样定心机构，包括定心器、定位块、垫板及压紧板；
[0006]定心器包括第二摇动手柄、定心丝杠、定位封盖、外壳、定心螺母、第一定心块、第二定心块及轴用挡圈；
[0007]第二摇动手柄与定心丝杠通过键连接，定心丝杠上布置有两端螺旋方向相反的螺纹，定位封盖与外壳连接，定心丝杠转动连接在定位封盖和外壳内，定心丝杠上设有两个定心螺母，定心丝杠上底部设置有台阶及凹槽，台阶卡在外壳下内壁上，凹槽上布置有轴用挡圈，轴用挡圈卡在外壳下外壁，两个定心螺母分别与四个第一定心块和四个第二定心块铰
接，每个第一定心块和每个第二定心块同样铰接，两个定心螺母相互靠近时，四个第一定心块和四个第二定心块便会从外壳伸出推靠到岩石中心孔内壁上进行定心，定位块数量为四个，均匀布置岩石四周，定位块与岩石回转机构的支撑板连接，定位块靠近岩石一侧打有通孔，垫板数量为四个，布置在定位块与岩石中间，压紧板位于岩石上方，压紧板通过螺栓与定位块连接，当定心器完成工作，岩石处于合适位置后，将定位块和垫板安装在岩石的四周使岩石固定。
[0008]本专利技术的有益效果：
[0009]1.定心机构可以消除通孔的位置及角度不可控性对测试过程的影响，保证岩石通孔中心线与测试机构中心线平行，使测试块以相同压力与岩石接触。
[0010]2.定心机构可以防止岩石回转机构回转或测试块升降机构升降使岩石位置发生变化，提高测试结果的可靠性。
附图说明
[0011]图1为本专利技术与摩擦磨损测定平台连接后的立体示意图。
[0012]图2为本专利技术定心器剖面示意图。
[0013]图3为本专利技术的定位块、垫板及压紧板与岩石位置示意图。
[0014]岩石15；定心器35；定位块36；垫板37；压紧板38；
[0015]第二摇动手柄3501；定心丝杠3502；定位封盖3503；外壳3504；定心螺母3505；第一定心块3506；第二定心块3507；轴用挡圈3508。
具体实施方式
[0016]请参阅附图所示，自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的岩样定心机构，包括定心器35、定位块36、垫板37及压紧板38，定心器35包括第二摇动手柄3501、定心丝杠3502、定位封盖3503、外壳3504、定心螺母3505、第一定心块3506、第二定心块3507及轴用挡圈3508；
[0017]第二摇动手柄3501与定心丝杠3502通过键连接，定心丝杠3502上布置有两端螺旋方向相反的螺纹，定位封盖3503通过螺栓与外壳3504连接，定心丝杠3502转动连接在定位封盖3503和外壳3504内，定心丝杠3502上设有两个定心螺母3505，定心丝杠3502上底部设置有台阶及凹槽，台阶卡在外壳3504下内壁上，使定心丝杠3502无法下移，凹槽上布置有轴用挡圈3508，轴用挡圈3508卡在外壳3504下外壁，使定心丝杠3502无法上移，如此转动第二摇动手柄3501时，两个定心螺母3505会相互靠近或者远离，两个定心螺母3505分别与四个第一定心块3506和四个第二定心块3507铰接，每个第一定心块3506和每个第二定心块3507同样铰接，两个定心螺母3505相互靠近时，四个第一定心块3506和四个第二定心块便会从外壳3504伸出推靠到岩石15中心孔内壁上进行定心，定位块36数量为四个，均匀布置岩石15四周，定位块36通过螺栓与岩石回转机构的支撑板连接，定位块36靠近岩石15一侧打有通孔，垫板37数量为四个，布置在定位块36与岩石15中间，压紧板38位于岩石15上方，压紧板38通过螺栓与定位块36连接，当定心器35完成工作，岩石15处于合适的位置后，将定位块36和垫板37安装在岩石15的四周使岩石15固定，压紧板38与定位块36通过螺栓连接，从上方固定岩石15。
[0018]本专利技术的工作原理与使用过程：
[0019]当需要更换岩石时，压紧板38、定位块36及垫板37后，更换新的岩石15，通过外壳3504与岩石回转机构的支撑板中心孔的配合，使定心器35处于岩石回转机构的支撑板中心，摇动第二摇动手柄3501，由于定心丝杠3502无法轴向移动，使得两个定心螺母3505相互靠近，带动四个第一定心块3506和四个第二定心块便会从外壳3504的四周伸出推靠到岩石15中心孔内壁上，使新的岩石15中心孔与岩石回转机构的支撑板保持同心，然后依次安装定位块36、垫板37和压紧板38。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自平衡圆孔壁摩擦磨损测定平台的岩样定心机构，其特征在于：包括定心器(35)、定位块(36)、垫板(37)及压紧板(38)；定心器(35)包括第二摇动手柄(3501)、定心丝杠(3502)、定位封盖(3503)、外壳(3504)、定心螺母(3505)、第一定心块(3506)、第二定心块(3507)及轴用挡圈(3508)；第二摇动手柄(3501)与定心丝杠(3502)通过键连接，定心丝杠(3502)上布置有两端螺旋方向相反的螺纹，定位封盖(3503)与外壳(3504)连接，定心丝杠(3502)转动连接在定位封盖(3503)和外壳(3504)内，定心丝杠(3502)上设有两个定心螺母(3505)，定心丝杠(3502)上底部设置有台阶及凹槽，台阶卡在外壳(3504)下内壁上，凹槽上布置有轴用挡圈(3508)，轴用挡圈(3508)卡在外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：高科，李旭，贾建波，赵研，谢晓波，兰洪波，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：