渦輪鉆探工藝實驗裝置制造方法

渦輪鉆探工藝實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種渦輪鉆探工藝實驗裝置，包括支撐臺架、旋轉加載裝置、渦輪鉆具和泥漿循環系統，泥漿循環系統包括巖石箱、泥漿池和泥漿泵，巖石箱設置在渦輪鉆具的下方，在渦輪鉆具上設置有扶正機構，泥漿泵的輸入管道與泥漿池連通，巖石箱下側具有出水口，出水口與泥漿池連通，泥漿泵的輸出管道與渦輪鉆具連通，旋轉加載裝置的動力輸出端與渦輪鉆具連接。該渦輪鉆探工藝實驗裝置采用立式結構，不但可以作為渦輪鉆具性能測試、渦輪鉆井技術測試平臺，還可以作為以水力驅動為動力源的孔下鉆具的測試平臺；實際測量時，采用往復式高壓泥漿泵，而不是旋轉式水泵直接泵入泥漿作為動力源，比現有的電力測功機、磁粉制動器式的測量設備具有壓力高、扭矩足、更加貼近真實工況的優勢。
【專利說明】渦輪鉆探工藝實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地質勘探領域，尤其涉及一種涉及一種用以測量實際鉆探過程中鉆具各項性能參數的渦輪鉆探工藝實驗裝置。
【背景技術】
[0002]渦輪鉆具是地球深部探測、超深井鉆探不可缺少的關鍵設備，目前，已經在石油鉆井和地質超深井鉆探領域得到了廣泛應用。渦輪鉆探技術實驗臺是開展渦輪鉆具性能測試，以及渦輪鉆具與鉆頭匹配的鉆探工藝實驗的關鍵設備。目前，對渦輪鉆具的測試，通常采用旋轉式離心栗驅動渦輪鉆具旋轉，由于離心栗的流量大、壓差小，因此，無法通過實鉆加載鉆頭上的鉆壓自然產生扭矩的方式測試，而是采用磁粉制動器或者電力測功機模擬鉆進中的扭矩，因此，只能開展渦輪鉆具測試研究，而無法進行相應的鉆探工藝研究。
實用新型內容
[0003]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種用以測量實際鉆探過程中鉆具各項性能參數的渦輪鉆探工藝實驗裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供的渦輪鉆探工藝實驗裝置，包括支撐臺架、旋轉加載裝置、渦輪鉆具和泥漿循環系統，所述泥漿循環系統包括巖石箱、泥漿池和泥漿栗，所述巖石箱設置在所述渦輪鉆具的下方，在所述渦輪鉆具上設置有扶正機構，所述泥漿栗的輸入管道與所述泥漿池連通，所述巖石箱下側具有出水口，所述出水口與所述泥漿池連通，所述泥漿栗的輸出管道與所述渦輪鉆具連通，所述旋轉加載裝置的動力輸出端與所述渦輪鉆具連接。
[0005]優選地，所述巖石箱內為立方體形，在所述巖石箱內底部設有多個橢圓形孔，還包括巖石固定桿，所述巖石固定桿一端具有橢圓形頭，所述橢圓形頭插入所述巖石箱內底部設置的所述橢圓形孔旋轉后與所述橢圓形孔卡接；另一端為一與其螺紋連接的連接頭，在所述連接頭上開有通孔，在正對的兩根所述巖石固定桿連接頭上的通孔中插入一根壓桿。
[0006]優選地，旋轉加載裝置包括液壓馬達、扭矩傳感器、減速器、液壓缸活塞安裝座、軸承安裝座、軸承、主軸、兩個液壓缸，所述液壓馬達安裝在所述減速器的輸入端，所述扭矩傳感器安裝在所述減速器和所述液壓馬達之間，所述減速器的輸出端下部連接所述主軸，所述軸承通過軸承安裝座設置在所述主軸上，所述軸承安裝座設置在所述液壓缸活塞安裝座上，兩個所述液壓缸的缸體設置在所述支撐臺架的下方，所述主軸連接渦輪鉆具，伸出所述減速器輸出端上方的所述主軸浮動設置。
[0007]優選地，所述旋轉加載裝置還包括液壓控制系統，所述液壓控制系統包括
[0008]液壓源(液壓油箱及相應的動力源控制系統);
[0009]液壓控制回路(指液壓控制閥件、管路、操縱機構等);用以控制液壓缸進給方向的液壓缸換向閥，所述液壓缸換向閥為三位四通換向閥，進油閥口與所述液壓源連通；
[0010]用以控制液壓馬達旋轉方向及旋轉速度的液壓馬達換向閥，所述液壓馬達換向閥為三位四通換向閥，進油閥口與所述液壓源連通；
[0011 ] 用以控制液壓缸進給力的溢流減壓閥，包括輸入端、輸出端和泄油口，所述輸入端與所述液壓缸換向閥的一個輸出端連通，所述泄油口與所述液壓油箱連通；
[0012]用以防止液壓缸突然掉下以及保持液壓系統平穩的液壓平衡閥，包括兩個輸入口和兩個輸出口，其中一個輸入口和所述液壓換向閥的另一個輸出端連通，另一個輸入口和所述溢流減壓閥的輸出端連通，兩個輸出端分別和所述液壓馬達連通。
[0013]優選地，所述泥漿循環系統還包括
[0014]蓮蓬頭，設置在所述泥漿池內，用以在泥漿池內汲取泥漿或清水的過程中過濾雜質；
[0015]吸水管，兩端分別與泥漿栗的輸入端和蓮蓬頭連接；
[0016]水龍頭，導通渦輪鉆具和泥漿栗，向渦輪鉆具內注入泥漿或清水；
[0017]壓水管，兩端分別與泥漿栗的輸出端和水龍頭連接；
[0018]壓力變送器，設置在壓水管上，用以顯示壓力變化并將水壓信息轉換為電信號；
[0019]流量計，設置在吸水管上，用以監控泥漿栗的流量信息；
[0020]回水管，所述回水管上設置有安全閥，所述回水管連通壓水管和泥漿池，所述安全閥防止壓水管堵塞時發生事故，當所述壓水管內壓力超過安全閥開啟壓力時，安全閥自動打開，泥漿或清水在壓力作用下涌出安全閥的溢流孔，通過回水管流回水池。
[0021 ] 泄壓管，所述泄壓管上設置有回水閥，所述泄壓管連通壓水管和回水管，所述回水閥用作停止泥漿栗時排出栗口具有壓力的泥漿或清水用；或用來檢查開啟泥漿栗后是否吸上沖洗液。
[0022]溢流管，所述溢流管上設置有溢流閥，所述溢流管連通所述壓水管和泥漿池，所述溢流閥用以調節泥漿栗的流量。
[0023]優選地，所述支撐臺架包括工字鋼、多個橫加強筋、多個斜加強筋、支撐架底板、基座和多個固定支架，多個所述橫加強筋水平間隔焊接在所述工字鋼的凹槽內，所述斜加強筋以橫加強筋為對稱線傾斜焊接在所述橫加強筋兩側，多個所述固定支架間隔設置在在所述工字鋼的后部，所述支撐板底板焊接在所述工字鋼底部，在所述支撐底板上開有半圓孔，兩個所述液壓缸設置在所述支撐架底板上，所述基座設置在所述支撐架底板的下部。
[0024]優選地，所述基座具有一中空腔，所述中空腔由方鋼焊接而成，在所述基座的側面焊接有加強筋。
[0025]本實用新型提供的渦輪鉆探工藝實驗裝置采用立式結構，不但可以作為渦輪鉆具性能測試、渦輪鉆井技術測試平臺，還可以作為螺桿鉆具、葉片鉆具、振動工具等以水力驅動為動力源的孔下鉆具的測試平臺；實際測量時，采用泥漿栗直接栗入泥漿作為動力源，比現有的電力測功機、磁粉制動器式的測量設備具有扭矩足、更加貼近真實工況的優勢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的結構示意圖；
[0027]圖2為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的巖石箱的結構示意圖；
[0028]圖3為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的旋轉加載裝置的結構示意圖；
[0029]圖4為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的液壓控制系統的原理示意圖；[0030]圖5為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的泥漿循環系統的結構示意圖；
[0031]圖6為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的支撐臺架的結構示意圖；
[0032]圖7為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的巖石固定桿的結構示意圖；
[0033]圖8為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的巖石箱內底部結構示意圖；
[0034]圖9為圖3的圓內局部放大結構示意圖。
[0035]圖中，1-巖石箱，2-泥漿池，3-泥漿栗，4-渦輪鉆具，5-橢圓形孔，6-巖石固定桿，7-壓桿，8-連接頭，9-液壓馬達，10-扭矩傳感器，11-減速器，12-液壓缸活塞安裝座，13-軸承安裝座，14-軸承，15-主軸，16-液壓缸，17-液壓源，18-液壓油箱，19-液壓馬達換向閥，20-溢流減壓閥，21-液壓平衡閥，22-液壓缸換向閥，23-蓮蓬頭，24-吸水管，25-水龍頭，26-壓水管，27-壓力變送器，28-流量計，29-回水管，30-泄壓管，31-溢流管，32-溢流閥，33-工字鋼，34-橫加強筋，35-斜加強筋，36-支撐架底板，37-基座，38-固定支架，39-扶正機構，40-墊板，41-安全閥，42-回水閥。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0037]請參考圖1，圖1為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的結構示意圖。
[0038]渦輪鉆探工藝實驗裝置，包括支撐臺架、旋轉加載裝置、渦輪鉆具4和泥漿循環系統，所述泥漿循環系統包括巖石箱1、泥漿池2和泥漿栗3，所述巖石箱I設置在所述渦輪鉆具4的下方，在所述渦輪鉆具4上設置有扶正機構39，所述泥漿栗3的輸入管道與所述泥漿池2連通，所述巖石箱I下側具有出水口，所述出水口與所述泥漿池2連通，所述泥漿栗3的輸出管道與所述渦輪鉆具4連通，所述旋轉加載裝置的動力輸出端與所述渦輪鉆具4連接。
[0039]請參考圖2、圖7和圖8，圖2為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的巖石箱的結構示意圖，圖7為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的巖石固定桿的結構示意圖，圖8為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的巖石箱內底部結構示意圖。
[0040]所述巖石箱I內為立方體形，在所述巖石箱I內底部設有多個橢圓形孔5，還包括巖石固定桿6，所述巖石固定桿6—端具有橢圓形頭，所述橢圓形頭插入所述巖石箱I內底部設置的所述橢圓形孔5旋轉后與所述橢圓形孔5卡接；另一端為一與其螺紋連接的連接頭8，在所述連接頭8上開有通孔，在正對的兩根所述巖石固定桿6連接頭8上的通孔中插入一根壓桿7。使用時，將巖石放入巖石箱I內，巖石由于不規則性，其放置在巖石箱I內后會露出部分橢圓形孔5，在巖石箱I內底部的橢圓形孔5內插入巖石固定桿6并旋轉卡接，此根巖石固定桿6固定好后，旋轉連接頭8使其下移，下移到一定程度后插入壓桿7，在壓桿7另一端再通過連接頭8上的通孔接上一根巖石固定桿6，旋轉巖石固定桿6使其長度變短，縮短至壓桿7能夠壓緊巖石后將巖石固定桿6下端的橢圓形頭插入到橢圓形孔5內旋轉后卡在橢圓形孔5內，巖石箱內底部也可加工一塊墊板40來放置石頭，連接頭8具有一螺紋套，即與巖石固定桿6螺紋連接的部分，在螺紋套頂端有一具有錐孔的活動頭，該活動頭可在螺紋套頂部自由旋轉。
[0041]請參考圖3和圖9，圖3為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的旋轉加載裝置的結構示意圖，圖9為圖3的圓內局部放大結構示意圖。[0042]旋轉加載裝置包括液壓馬達9、扭矩傳感器10、減速器11、液壓缸活塞安裝座12、軸承安裝座13、軸承14、主軸15、兩個液壓缸16，所述液壓馬達9安裝在所述減速器11的輸入端，所述扭矩傳感器10安裝在所述減速器11和所述液壓馬達9之間，所述減速器11的輸出端下部連接所述主軸15，所述軸承14通過軸承安裝座13設置在所述主軸15上，所述軸承安裝座13設置在所述液壓缸活塞安裝座12上，兩個所述液壓缸16的缸體設置在所述支撐臺架的下方，所述主軸15連接渦輪鉆具4，伸出所述減速器11輸出端上方的所述主軸15浮動設置。扭矩傳感器10用于測量主軸15上的反扭矩，即是渦輪鉆具4或者其他鉆具上的鉆頭與巖石相互作用時的破巖力矩。液壓馬達9通過減速器11后速度降低、扭矩變大，減速器11的輸出端下部連接有輸出主軸15，主軸15上部帶有螺紋，以連接接頭，再接渦輪鉆具4或者其他孔底鉆具，減速器11輸出端的上部浮動，在液壓馬達9不輸出主動力矩的情況下可自由旋轉。渦輪鉆具4或者其他的孔底鉆具在做鉆進實驗時，控制液壓馬達9的閥處在中位，液壓馬達9不輸出扭矩，主軸15浮動，可測量鉆具反扭矩的方法測量破巖扭矩，而在鉆進實驗結束，扭斷巖心，以及實驗開始帶動鉆具旋轉時，液壓馬達9均需要輸出扭矩，作為主動動力源帶動鉆具旋轉。
[0043]請參考圖4，圖4為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的液壓控制系統的原理示意圖。
[0044]所述旋轉加載裝置還包括液壓控制系統，液壓控制系統的作用是驅動液壓馬達9和液壓缸16，具體要求如下，液壓系統工作壓力為12.5MPa,實際工作壓力在IOMPa以內；液壓馬達9的方向可以控制，回轉速度可連續控制；液壓缸16的方向可控制，進給力可精確控制，提升過程的力和速度可連續控制。
[0045]所述液壓控制系統包括
[0046]液壓源17，液壓源17采用標準液壓站，液壓站上帶有安全閥和溢流閥32各一個，分別保證系統安全和調節系統壓力，液壓動力源可穩定輸出恒壓力和恒流量，為保證系統安全，在液壓站上設置蓄能器，以保證緊急情況下的動力源，并避免壓力和流量波動；
[0047]液壓油箱18 ；
[0048]用以控制液壓缸16進給方向的液壓缸換向閥22，所述液壓缸換向閥22為三位四通換向閥，進油閥口與所述液壓源17連通，液壓缸換向閥22采用鋼球定位操作，通過調節閥口大小控制起升時液壓缸16速度；
[0049]用以控制液壓馬達9旋轉方向及旋轉速度的液壓馬達換向閥19，所述液壓馬達換向閥19為三位四通換向閥，進油閥口與所述液壓源17連通，液壓馬達換向閥19采用鋼球定位操作，通過調節閥口大小控制旋轉時的速度；
[0050]用以控制液壓缸16進給力的溢流減壓閥20，包括輸入端、輸出端和泄油口，所述輸入端與所述液壓缸換向閥22的一個輸出端連通，所述泄油口與所述液壓油箱18連通；
[0051]用以防止液壓缸16突然掉下以及保持液壓系統平穩的液壓平衡閥21，包括兩個輸入口和兩個輸出口，其中一個輸入口和所述液壓換向閥的另一個輸出端連通，另一個輸入口和所述溢流減壓閥20的輸出端連通，兩個輸出端分別和所述液壓馬達9連通。
[0052]液壓缸換向閥22、液壓馬達換向閥19、溢流減壓閥20以及液壓平衡閥21均安裝在操作臺里，露出手柄以便操作。
[0053]請參考圖5，圖5為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的泥漿循環系統的結構示意圖。
[0054]所述泥漿循環系統還包括
[0055]蓮蓬頭23，設置在所述泥漿池2內，用以在泥漿池2內汲取泥漿或清水的過程中過濾雜質；
[0056]吸水管24，兩端分別與泥漿栗3的輸入端和蓮蓬頭23連接；
[0057]水龍頭25，導通渦輪鉆具4和泥漿栗3，向渦輪鉆具4內注入泥漿或清水；
[0058]壓水管26，兩端分別與泥漿栗3的輸出端和水龍頭25連接；
[0059]壓力變送器27，設置在壓水管26上，用以顯示壓力變化并將水壓信息轉換為電信號;
[0060]流量計28，設置在吸水管24上，用以監控泥漿栗3的流量信息；
[0061]回水管29，所述回水管29上設置有安全閥41，所述回水管29連通壓水管26和泥漿池2，所述安全閥41防止壓水管26堵塞時發生事故，當所述壓水管26內壓力超過安全閥開啟壓力時，安全閥41自動打開，泥漿或清水在壓力作用下涌出安全閥41的溢流孔，通過回水管29流回泥漿池2。
[0062]泄壓管30，所述泄壓管30上設置有回水閥42，所述泄壓管30連通壓水管26和回水管29，所述回水閥42用作停止泥漿栗3時排出栗口具有壓力的泥漿或清水用；或用來檢查開啟泥漿栗3后是否吸上沖洗液。
[0063]溢流管31，所述溢流管31上設置有溢流閥32，所述溢流管31連通所述壓水管26和泥漿池2，所述溢流閥32用以調節泥漿栗3的流量。
[0064]泥漿循環系統的主要功能:泥漿栗3從泥漿池2中吸取泥漿(清水)，通過栗產生高壓泥漿(清水)，輸出高壓泥漿(清水)驅動渦輪鉆具4或其他實驗的孔底動力鉆具的轉子旋轉，從而帶動鉆頭旋轉，驅動鉆頭在巖石箱I中的巖石進行鉆進，泥漿通過渦輪鉆具4后流入巖石箱I中，再通過巖石箱I流回泥漿池2，整個過程泥漿基本沒有漏失。
[0065]請參考圖6，圖6為本實用新型渦輪鉆探工藝實驗裝置的支撐臺架的結構示意圖。
[0066]所述支撐臺架包括工字鋼33、多個橫加強筋34、多個斜加強筋35、支撐架底板36、基座37和多個固定支架38，多個所述橫加強筋34水平間隔焊接在所述工字鋼33的凹槽內，所述斜加強筋35以橫加強筋34為對稱線傾斜焊接在所述橫加強筋34兩側，多個所述固定支架38間隔設置在在所述工字鋼33的后部，所述支撐板底板焊接在所述工字鋼33底部，在所述支撐底板上開有半圓孔，兩個所述液壓缸16設置在所述支撐架底板36上，所述基座37設置在所述支撐架底板36的下部。
[0067]所述基座37具有一中空腔，所述中空腔由方鋼焊接而成，在所述基座37的側面焊接有加強筋。
[0068]橫加強筋34和斜加強筋35用于加強工字鋼33強度，同時，橫加強筋34還兼顧爬梯功能，以便在檢修上部結構時使用；固定支架38以便使得支撐臺架固定在墻體上，抗扭矩、起拔力、拉壓力、傾覆力矩等，以增加其剛度和穩定性；支撐底板上開有半圓孔，用于鉆具通過，同時，支撐架底板36上面還有兩組螺栓孔，方便底部兩個液壓缸16的安裝；支撐架底板36下部是一個中空的基座37，由方鋼焊接而成，側面焊接有加強筋，底部基座37通過大直徑高強度的螺栓固定在鋼結構平臺上。支撐臺架結構簡單，便于維修、使用和安裝，同時也是旋轉加載裝置運動的軌道，也是實驗臺大部分重量的承受部件。[0069]渦輪鉆探技術實驗裝置的工作原理:
[0070]通過高壓泥漿栗3輸出具有一定壓力和流量的泥漿(清水)驅動渦輪鉆具4作旋轉運動，輸出扭矩和轉速；通過旋轉加載裝置作用在渦輪鉆具4外筒上，模擬孔底加壓工況，渦輪鉆具4下部旋轉中的鉆頭產生破巖扭矩，鉆頭在實驗裝置下部的巖石中不斷進尺，模擬孔下的動力鉆具取心過程，測試系統實時采集各項參數，并通過人機交互調節主控參數，所有參數都實時顯示、存儲，以便開展線下分析。
[0071]通過開展不同直徑、不同級數、不同結構的渦輪鉆具4，在不同的水力參數(壓力、流量)，不同的鉆探工藝(取心鉆頭、鉆壓等參數)，不同的地層條件(不同巖石)等條件下的實驗工作，根據實驗目標，開展渦輪鉆具4特性測試研究和渦輪鉆井工藝技術研究。同時，也可以作為其他水力驅動的孔下動力鉆具和其他鉆井工具的測試實驗平臺。
[0072]渦輪鉆探技術實驗臺為立式結構，泥漿循環系統利用高壓泥漿栗3從泥漿池2里吸取泥漿，輸出一定流量和壓力的高壓泥漿，通過泥漿管線，驅動渦輪鉆具4旋轉，并使渦輪鉆具4通過的泥漿凈化并回到泥漿池2。實驗臺架則主要是完成渦輪鉆具4的支撐、扶正、夾持、提升等基本操作，利用支撐臺架上的動力頭給渦輪鉆具4底部的鉆頭施加連續可調的鉆壓，并在渦輪鉆具4啟動過程中提供一定的旋轉扭矩帶動起順利旋轉。
[0073]本實驗裝置的各監制部件(如壓力變送器27、流量計28、水龍頭25以及安全閥、回水閥等閥門)與外部數據采集系統連接則可實時測量鉆壓、壓力、流量、鉆速、進尺、扭矩、轉速等量，可對泥漿栗3流量和鉆壓進行連續調節和控制，將監測結果實時顯示在顯示器上，具備安全報警和緊急動作的功能，并能夠實時保存數據，便于離線分析與綜合。
[0074]上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型創造所作的舉例，而并非對本實用新型創造【具體實施方式】的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所引伸出的任何顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造權利要求的保護范圍之中。
【權利要求】
1.渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，包括支撐臺架、旋轉加載裝置、渦輪鉆具和泥漿循環系統，所述泥漿循環系統包括巖石箱、泥漿池和泥漿栗，所述巖石箱設置在所述渦輪鉆具的下方，在所述渦輪鉆具上設置有扶正機構，所述泥漿栗的輸入管道與所述泥漿池連通，所述巖石箱下側具有出水口，所述出水口與所述泥漿池連通，所述泥漿栗的輸出管道與所述渦輪鉆具連通，所述旋轉加載裝置的動力輸出端與所述渦輪鉆具連接。
2.根據權利要求1所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述巖石箱內為立方體形，在所述巖石箱內底部設有多個橢圓形孔，還包括巖石固定桿，所述巖石固定桿一端具有橢圓形頭，所述橢圓形頭插入所述巖石箱內底部設置的所述橢圓形孔旋轉后與所述橢圓形孔卡接；另一端為一與其螺紋連接的連接頭，在所述連接頭上開有通孔，在正對的兩根所述巖石固定桿連接頭上的通孔中插入一根壓桿。
3.根據權利要求2所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，旋轉加載裝置包括液壓馬達、扭矩傳感器、減速器、液壓缸活塞安裝座、軸承安裝座、軸承、主軸、兩個液壓缸，所述液壓馬達安裝在所述減速器的輸入端，所述扭矩傳感器安裝在所述減速器和所述液壓馬達之間，所述減速器的輸出端下部連接所述主軸，所述軸承通過軸承安裝座設置在所述主軸上，所述軸承安裝座設置在所述液壓缸活塞安裝座上，兩個所述液壓缸的缸體設置在所述支撐臺架的下方，所述主軸連接渦輪鉆具，伸出所述減速器輸出端上方的所述主軸浮動設置。
4.根據權利要求3所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述旋轉加載裝置還包括液壓控制系統，所述液壓控制系統包括 液壓源； 用以控制液壓缸進給方向的液壓缸換向閥，所述液壓缸換向閥為三位四通換向閥，進油閥口與所述液壓源連通； 用以控制液壓馬達旋轉方向及旋轉速度的液壓馬達換向閥，所述液壓馬達換向閥為三位四通換向閥，進油閥口與所述液壓源連通； 用以控制液壓缸進給力的溢流減壓閥，包括輸入端、輸出端和泄油口，所述輸入端與所述液壓缸換向閥的一個輸出端連通，所述泄油口與所述液壓源連通； 用以防止液壓缸突然掉下以及保持液壓系統平穩的液壓平衡閥，包括兩個輸入口和兩個輸出口，其中一個輸入口和所述液壓換向閥的另一個輸出端連通，另一個輸入口和所述溢流減壓閥的輸出端連通，兩個輸出端分別和所述液壓馬達連通。
5.根據權利要求4所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述泥漿循環系統還包括 蓮蓬頭，設置在所述泥漿池內，用以在泥漿池內汲取泥漿或清水的過程中過濾雜質； 吸水管，兩端分別與泥漿栗的輸入端和蓮蓬頭連接； 水龍頭，導通渦輪鉆具和泥漿栗，向渦輪鉆具內注入泥漿或清水； 壓水管，兩端分別與泥漿栗的輸出端和水龍頭連接； 壓力變送器，設置在壓水管上，用以顯示壓力變化并將水壓信息轉換為電信號； 流量計，設置在吸水管上，用以監控泥漿栗的流量信息； 回水管，所述回水管上設置有安全閥，所述回水管連通壓水管和泥漿池，所述安全閥防止壓水管堵塞時發生事故，當所述壓水管內壓力超過安全閥開啟壓力時，安全閥自動打開，泥漿或清水在壓力作用下涌出安全閥的溢流孔，通過回水管流回水池。 泄壓管，所述泄壓管上設置有回水閥，所述泄壓管連通壓水管和回水管，所述回水閥用作停止泥漿栗時排出栗口具有壓力的泥漿或清水用；或用來檢查開啟泥漿栗后是否吸上沖洗液。 溢流管，所述溢流管上設置有溢流閥，所述溢流管連通所述壓水管和泥漿池，所述溢流閥用以調節泥漿栗的流量。
6.根據權利要求3-5任一所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述支撐臺架包括工字鋼、多個橫加強筋、多個斜加強筋、支撐架底板、基座和多個固定支架，多個所述橫加強筋水平間隔焊接在所述工字鋼的凹槽內，所述斜加強筋以橫加強筋為對稱線傾斜焊接在所述橫加強筋兩側，多個所述固定支架間隔設置在在所述工字鋼的后部，所述支撐板底板焊接在所述工字鋼底部，在所述支撐底板上開有半圓孔，兩個所述液壓缸設置在所述支撐架底板上，所述基座設置在所述支撐架底板的下部。
7.根據權利要求6所述的渦輪鉆探工藝實驗裝置，其特征在于，所述基座具有一中空腔，所述中空腔由方鋼焊接而成，在所述基座的側面焊接有加強筋。
【文檔編號】G01M13/00GK203606126SQ201320778425
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】王瑜, 劉寶林, 黃明新, 張蔚, 高明帥, 周琴, 王立廣, 張丹 申請人:中國地質大學（北京）