专利名称：大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿山机械设备密封的模拟试验装置，尤其是大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台。
背景技术：
大型竖井钻机是一种常用的矿山机械，钻机的滚刀工作在几百米深的井筒中，直接滚动破岩。由于钻井工艺需要，其工作介质是高压泥浆。目前竖井钻机的工作深度已经超过600m，随之带来的问题就是由于滚刀旋转密封耐压强度不足而使密封过早失效，泥浆进入滚刀内部，从而导致刀轴损坏，引起频繁提钻、更换滚刀，工作效率低，使用成本高。因此，大型竖井钻机滚刀密封的改进是关键，这样在滚刀改进后就需要进行密封试验，现有的刀具密封试验装置只能满足较低压力下(低于5MPa)的密封试验，不能满足较高压力(6～15MPa)条件下刀具试验的要求，对于不同密封结构的滚刀来说，选出性能最适合井下工作的滚刀，通过刀具密封试验装置进行验证可以减少不必要的投入，设计不同密封结构的滚刀，在其中选出性能最适合井下工作的滚刀，因此就必须研制适应井下环境的试验装置。
实用新型内容为了克服现有的刀具密封试验装置不能满足较高压力条件下刀具试验的不足，本实用新型提供一种大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，该试验台能够满足高压泥浆介质环境中滚刀的密封结构试验要求，具有结构紧凑、安全可靠、操作方便及拆装灵活的特点。
本实用新型的技术方案是该大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台包括底座，底座上固定有原动机及高压舱，高压舱为一个耐高压密闭的容器，高压舱的一端连接压力油缸，高压舱的另一端伸进原动机的输出轴，高压舱的内外壁分别固定有滚刀支架及高压截止阀。
上述的高压舱为圆筒形，高压舱的两端分别通过螺栓连接左右端盖，左端盖与压力油缸连接，右端盖上固定有传动轴支架，原动机的输出轴穿过传动轴支架且端头置于高压舱内，右端盖内置有高压密封圈；原动机的输出轴的端头连接有连接器；连接器为弹性联轴器；高压舱外壁固定有压力表；高压舱的顶部带有通气孔，通气孔内置有通气塞；高压舱的底部带有放液孔，放液孔内置有放液塞；压力油缸为双活塞保压油缸；原动机由电动机和无级变速减速机组成；滚刀支架上带有定位销槽及沟通前、后半舱的通孔。
本实用新型具有如下有益效果由于采取上述方案，将试验滚刀置于高压舱内，利用压力油缸对高压舱施以持续不断的压力，从而使高压舱内的泥浆介质产生模拟井下的高压力环境，启动原动机，调到滚刀在井下工作时的转速，开始试验，可测出滚刀的密封结构的疲劳强度，尽而判断滚刀的密封结构是否符合施工要求。本装置能够满足高压泥浆介质环境中滚刀的密封结构试验要求，结构紧凑，安全可靠，操作方便，拆装灵活，通过更换不同密封结构的滚刀，可选出性能最适合井下工作的滚刀。
附图1是本实用新型的结构剖视图。
图中1-底座，2-原动机，3-高压舱，4-压力油缸，5-输出轴，6-滚刀支架，7-高压截止阀，8-左端盖，9-右端盖，10-传动轴支架，11-高压密封圈，12-连接器，13-压力表，14-通气塞，15-放液塞，16-定位销。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明由图1所示，该大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台包括底座1，底座1上固定有原动机2及高压舱3，高压舱3为一个耐高压密闭的容器，高压舱3为圆筒形，能够有效地耐高压。高压舱3的两端分别通过螺栓连接左右端盖(8，9)，能够很方便的拆装、检修和更换试验滚刀。左端盖8与压力油缸4连接，右端盖9上固定有传动轴支架10，原动机2的输出轴5穿过传动轴支架10且端头置于高压舱3内，右端盖9内置有高压密封圈11。原动机2的输出轴5的端头连接有连接器12，连接器12为弹性联轴器。高压舱3的内壁固定有滚刀支架6，高压舱3外壁固定有压力表13及高压截止阀7，高压舱3的顶部带有通气孔，通气孔内置有通气塞14。高压舱3的底部带有放液孔，放液孔内置有放液塞15；压力油缸4为双活塞保压油缸；原动机2由电动机和无级变速减速机组成，输出转速40～200rpm，能满足滚刀试验对各种旋转速度的要求。滚刀支架6上带有定位销槽及沟通前、后半舱的通孔。
实际使用时，将各种密封结构的滚刀放置在滚刀支架6上，用定位销16插入滚刀支架6上的定位销槽，限制滚刀转动，用左端盖限制滚刀往复运动。
配制施工现场用的泥浆，置于容器中，将容器与高压截止阀7相连，打开高压截止阀7，同时打开通气塞14，使泥浆流入高压舱3内，泥浆可在滚刀支架6上沟通前、后半舱的通孔内自由流动，高压舱3装满泥浆后关闭高压截止阀7并塞上通气塞14。将压力油缸4与液压泵站相连，启动液压泵站，调到需要的压力，驱动压力油缸4，通过液压泵站产生的高压油驱动压力油缸4的活塞，对高压舱3施以持续不断的压力，从而使高压舱3内的泥浆介质产生模拟井下的高压力环境，压力油缸4结构简单，能够提供持续、稳定的压力。高压舱3内的压力值可以从压力表13直接读取。此时启动原动机2，调到合适的转速，开始试验。
权利要求1.一种大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，包括底座(1)，其特征在于底座(1)上固定有原动机(2)及高压舱(3)，高压舱(3)为一个耐高压密闭的容器，高压舱(3)的一端连接压力油缸(4)，高压舱(3)的另一端伸进原动机(2)的输出轴(5)，高压舱(3)的内外壁分别固定有滚刀支架(6)及高压截止阀(7)。
2.根据权利要求1所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于高压舱(3)为圆筒形，高压舱(3)的两端分别通过螺栓连接左右端盖(8，9)，左端盖(8)与压力油缸(4)连接，右端盖(9)上固定有传动轴支架(10)，原动机(2)的输出轴(5)穿过传动轴支架(10)且端头置于高压舱(3)内，右端盖(9)内置有高压密封圈(11)。
3.根据权利要求1或2所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于原动机(2)的输出轴(5)的端头连接有连接器(12)。
4.根据权利要求3所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于连接器(12)为弹性联轴器。
5.根据权利要求1所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于高压舱(3)外壁固定有压力表(13)。
6.根据权利要求1所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于高压舱(3)的顶部带有通气孔，通气孔内置有通气塞(14)。
7.根据权利要求1所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于高压舱(3)的底部带有放液孔，放液孔内置有放液塞(15)。
8.根据权利要求1所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于压力油缸(4)为双活塞保压油缸。
9.根据权利要求1所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于原动机(2)由电动机和无级变速减速机组成。
10.根据权利要求1所述的大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台，其特征在于滚刀支架(6)上带有定位销槽及沟通前、后半舱的通孔。
专利摘要本实用新型涉及一种大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台。主要解决现有的刀具密封试验装置不能满足较高压力条件下刀具试验的问题。其特征在于底座(1)上固定有原动机(2)及高压舱(3)，高压舱(3)为一个耐高压密闭的容器，高压舱(3)的一端连接压力油缸(4)，高压舱(3)的另一端伸进原动机(2)的输出轴(5)，高压舱(3)的内外壁分别固定有滚刀支架(6)及高压截止阀(7)。该大型竖井钻机滚刀用高压旋转密封试验台能够满足高压泥浆介质环境中滚刀的密封结构试验要求，具有结构紧凑、安全可靠、操作方便及拆装灵活的特点。
文档编号G01M3/00GK2872338SQ200620003628
公开日2007年2月21日 申请日期2006年2月13日 优先权日2006年2月13日
发明者王强, 周兴旺, 李志 , 杨红, 李恩涛 申请人:北京中煤矿山工程有限公司