技术摘要：
本发明公开了一种多功能动力钻具实验平台，包括试验台底座、旋扣装置、环境温度模拟装置和至少两个夹持组件，试验台底座呈长条形，旋扣装置、环境温度模拟装置和所有夹持组件分别通过滑动座滑动安装在试验台底座的上表面，环境温度模拟装置位于任意两个相邻的夹持组件  全部
背景技术：
测试动力钻具性能参数的过程中，主要采用整机试验台进行模拟检测，但现有试 验台的测试能力不足，测量精度差、检测功能单一，不能准确模拟井下真实的工况，导致钻 具的设计存在误差和不合理，导致钻具在使用的过程中，使用寿命低，机械性能下降块，提 前失效等问题，很容易导致井下事故。因此，需要研发一种能对轴向钻压、环境温度、井壁倾 角、大扭矩等负载性能参数均进行测试和模拟的试验台。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种能模拟环境温度以及井壁倾角的多功能动力钻具实 验平台。 其技术方案如下： 一种多功能动力钻具实验平台，其关键在于，包括试验台底座、旋扣装置、环境温 度模拟装置和至少两个夹持组件，所述试验台底座呈长条形，所述旋扣装置、所述环境温度 模拟装置和所有所述夹持组件分别通过滑动座滑动安装在所述试验台底座的上表面； 所述环境温度模拟装置位于任意两个相邻的所述夹持组件之间，所述旋扣装置靠 近所述试验台底座任意一端的端部，所述旋扣装置、所述环境温度模拟装置和所有所述夹 持组件的滑动方向位于同一条直线上。 采用以上方案的效果：在实验平台上同时设置旋扣装置、环境温度模拟装置和夹 持组件对钻具进行安装和固定，保证钻具在夹持的过程中还能对钻具本身进行温度模拟， 以及对钻具头部的更换。 所述滑动座包括滑动底板，所述滑动底板位于所述试验台底座的上方，所述滑动 底板的滑动方向与所述试验台底座长度方向相同，在所述滑动底板与其滑动方向平行的侧 边上分别设有滚轮组，所述滚轮组沿所述试验台底座滚动； 所述旋扣装置、所述环境温度模拟装置和所有所述夹持组件分别安装在对应的所 述滑动底板上。 所述滑动座还包括两个正对的条形限位板，所述条形限位板与所述滑动底板垂 直，所述试验台底座水平位于两个所述条形限位板之间，所述条形限位板与所述试验台底 座平行，所述条形限位板的两端分别安装有一个滚轮组，所述滚轮组包括上滚轮和下滚轮； 所述试验台底座的两个侧边上还设有条形滚动槽，所述条形滚动槽沿所述试验台 底座的长度方向延伸，所述上滚轮与所述试验台底座的上表面滚动接触，所述下滚轮位于 对应的所述条形滚动槽内。采用以上技术方案的优点是，采用滚动摩擦降低所述滑动座在 调节过程中受到的摩擦力，防止侧翻。 所有所述滑动底板的上表面还设有滑动齿轮座，所述滑动齿轮座包括驱动齿轮、 5 CN 111594136 A 说　明　书 2/8 页 驱动轴和两个正对设置的安装基板，所述安装基板与所述滑动底板垂直，所述安装基板安 装在所述滑动底板的上表面，所述驱动轴的两端分别通过轴承安装在对应的所述安装基板 上，所述驱动轴的任意一端穿出对应的所述安装基板，所述驱动齿轮固套在所述驱动轴上， 所述滑动底板的上表面还设有第一液压马达，所述第一液压马达的输出轴与所述驱动轴的 伸出端固定连接并同轴转动； 所述滑动底板的上表面还贯穿有驱动开口，所述驱动开口位于两个所述安装基板 之间，所述试验台底座的上表面还设有齿条容置槽，所述齿条容置槽沿所述试验台底座长 度方向设置，所述齿条容置槽内沿其长度方向铺设有齿条，所述驱动齿轮的下部穿过所述 驱动开口并伸入所述齿条容置槽内，所述驱动齿轮与所述齿条啮合。采用以上技术方案的 优点是，利用所述驱动齿轮与所述齿条啮合，第一液压马达对所述驱动齿轮提供动力，进一 步降低对所述滑动座的调节难度。 所述试验台底座的下方还设有倾斜角模拟装置，所述倾斜角模拟装置包括铰接安 装座、铰接座和固定座，所述试验台底座铰接在铰接安装座上，所述铰接座和所述固定座安 装在所述试验台底座的下表面，所述铰接座和所述固定座沿所述试验台底座的长度方向设 置； 所述倾斜角模拟装置还包括滑动安装座、两个滑动支撑杆和两个伸缩液压缸，所 述滑动支撑杆的上端铰接在所述铰接座上，所述滑动支撑杆的下端铰接在所述滑动安装座 上，所述伸缩液压杆的下端铰接在所述滑动支撑杆的中部，所述伸缩液压杆的上端铰接在 所述固定座上。采用以上技术方案的优点是，可调节所述试验台底座倾斜角度来模拟井壁 倾角。 所述环境温度模拟装置包括安装筒体和控温筒，所述控温筒穿设在所述安装筒体 内，所述安装筒体和所述控温筒的轴心线相同，所述控温筒的两端伸出所述安装筒体，所述 安装筒体的两端分别还设有环形挡板，所述环形挡板与所述安装筒体的轴心线垂直，所述 安装筒体的两端边缘分别与对应的所述环形挡板的外边缘固定连接，所述环形挡板的内圈 边缘与所述控温筒的外壁贴合； 所述安装筒体包括两个弧形板，两个所述弧形板扣合形成所述安装筒体，所述弧 形板的直线边缘均向外设有翻边，所有所述弧形板相互扣合形成圆筒结构，任意两个相邻 的翻边通过螺栓固定。 所述安装筒体和所述控温筒之间还设有电磁加热层、抗磁干扰层和隔热层，所述 电磁加热层、所述抗磁干扰层和所述隔热层均呈圆筒状，所述电磁加热层的内壁与所述控 温筒的外壁贴合，所述抗磁干扰层的内壁与所述电磁加热层的外壁贴合，所述抗磁干扰层 的外壁与所述隔热层的内壁贴合，所述隔热层的外壁与所述安装筒体的内壁贴合，所述控 温筒的两端分别设有温度传感器，所述温度传感器位于所述安装筒体外，所述安装筒体通 过若干安装块固定在定位板上，所述定位板通过螺栓固定在对应的所述滑动底板上表面。 采用以上技术方案的优点是，保证钻杆的温度恒定，提高测试数据的准确性，同时所述隔热 层避免了热量散发，影响测试环境。 所述旋扣装置包括两个正对设置的夹持支耳和两个正对设置的旋扣座，两个夹持 支耳固定在对应的所述滑动底板的上表面，两个所述夹持支耳之间水平穿设有两个支撑滑 轨，两个所述支撑滑轨位于同一水平高度，所述旋口座的下端分别滑动安装在两个所述支 6 CN 111594136 A 说　明　书 3/8 页 撑滑轨上，两个所述旋口座之间还设有横向液压缸，所述横向液压缸一端连接一个所述旋 口座，所述横向液压缸的另一端连接另一个所述旋口座； 两个所述旋扣座相互靠近的侧面上分别设有一个安装凹槽，所述安装凹槽内还分 别设有旋扣组件，所述旋扣组件包括旋转轴和两个旋扣辊，所述旋转轴的轴心线和所述旋 扣辊的轴心线均与所述试验台底座的长度方向平行，所述旋转轴上套设有主动齿轮，两个 所述旋扣辊的辊轴上均套设有从动齿轮，所述主动齿轮同时与对应的两个所述从动齿轮啮 合，所述旋扣辊的辊筒固套在对应的辊轴上，所述旋扣辊的辊筒外壁伸出所述安装凹槽，所 述旋转轴沿其长度方向穿出所述旋扣座，所述旋扣座的外壁还设有第二液压马达，所述第 二液压马达的输出轴与所述旋转轴的伸出端固定连接，所述第二液压马达的输出轴与所述 旋转轴的伸出端同轴转动。采用以上技术方案的优点是，利用旋扣辊的滚动，对钻头进行安 装和固定，降低操作难度。 所述夹持组件包括两个正对设置的安装板，两个所述安装板的中心贯穿有夹持 孔，两个所述安装板之间还设有夹持筒，所述夹持筒的两端分别与对应的所述夹持孔接通， 所述夹持筒上径向设有至少三个夹持液压缸，所有所述夹持液压缸的输出端均贯穿所述夹 持筒，所有所述夹持液压缸的输出端均朝向所述夹持筒的轴心线。 有益效果：本发明在对动力钻具进行夹持的过程中，还可以对动力钻具的钻杆进 行温度模拟，模拟井下真实的温度环境，以及井壁的倾角对钻具的影响，降低钻具设计时存 在的误差和不合理，准确的模拟井下真实的工况。 附图说明 图1为本发明的结构示意图； 图2为图1的俯视图； 图3为本发明的结构示意图； 图4为图3的局部放大图X； 图5为环境温度模拟装置3的结构示意图； 图6为环境温度模拟装置3的剖面示意图； 图7为旋扣装置2的安装结构示意图； 图8为旋转轴20a和两个旋扣辊20b的连接关系示意图； 图9为本发明的应用结构示意图； 图10为一种多功能动力钻具性能测试试验台的结构示意图； 图11为图10的A-A剖面示意图； 图12为图10的俯视图； 图13为图12的B-B剖面示意图； 图14为一种多功能动力钻具性能测试试验台的结构示意图； 图15为图14的局部放大图Y。