一种测定热敏材料剪切力的试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种测定热敏材料剪切力的试验装置，包括从上至下依次连接的密封压帽、打压座和外筒；在打压座内设有液压腔；在打压座和外筒内设有活塞，活塞安装在液压腔内；在活塞和外筒之间形成有剪切环空和泄压环空，剪切环空和泄压环空从上至下依次设置并相互连通；在剪切环空内设有剪切环和热敏环，剪切环和热敏环从上至下依次设置，热敏环环抱在活塞上，剪切环固定在活塞上；在热敏环的下方和上方各设有一剪切台阶，上方剪切台阶形成在剪切环上，下方剪切台阶形成在外筒上；活塞在液压腔内的行程小于剪切环在剪切环空内的行程。本实用新型能够更直观，更精确地测定不同热敏材料在不同温度下的剪切性能。
【专利说明】
一种测定热敏材料剪切力的试验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种测定剪切力的试验装置，具体地说涉及一种测定热敏材料剪切力的试验装置。
【背景技术】
[0002]石油开采过程中涉及较多井下工具，其中一部分井下工具的动作需要用剪切材料的剪断来控制，目前应用较多的是金属材料，应用较多的有黄铜和合金钢等，但金属剪切件有其自身弱点，在某些情况下会出现误剪断的情况，如果增加剪切件的剪切力，避免被误剪断，则又存在严重隐患，即在需要其被剪断时经常会出现无法剪断的情况，从而引起事故，为了解决这个问题，目前有的井下工具使用了热敏材料，比如对于热采井中，由于在蒸汽吞吐过程中，井下工具的温度将变化较大，由于热胀冷缩的原理，使工具本身产生了较大的热应力，有的工具的热应力表现为拉应力，有的表现为压应力，从而使井下工具的剪切件产生预剪切，由于热敏材料在温度较低情况下有较高的屈服强度，而在温度较高的情况下有较低的屈服强度，因此热敏材料在热采井中有了较多的应用，由于热敏材料种类较多，适用于不同的热采井，因此有必要对不同的热敏材料在不同温度下进行剪切力测定，目前用来评价热敏材料的试验装置较少，因此，需要研制用于测定热敏材料剪切力的试验装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种测定热敏材料剪切力的试验装置，该装置能够更直观，更精确地测定不同热敏材料在不同温度下的剪切性能。
[0004]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种测定热敏材料剪切力的试验装置，包括从上至下依次连接的密封压帽、打压座和外筒;在所述打压座内设有液压腔，所述密封压帽设有与所述液压腔连通的中心孔;在所述打压座和所述外筒内设有活塞，所述活塞安装在所述液压腔内；在所述活塞和所述外筒之间形成有剪切环空和泄压环空，所述剪切环空和所述泄压环空从上至下依次设置并相互连通;在所述剪切环空内设有剪切环和热敏环，所述剪切环和所述热敏环从上至下依次设置，所述热敏环环抱在所述活塞上，所述剪切环固定在所述活塞上；在所述热敏环的下方和上方各设有一剪切台阶，上方剪切台阶形成在所述剪切环上，下方剪切台阶形成在所述外筒上;所述活塞在所述液压腔内的行程小于所述剪切环在所述剪切环空内的行程。
[0005]所述剪切环是采用两个半圆环组合而成的。
[0006]所述剪切环嵌装在活塞外表面的凹槽内，在所述剪切环的外面上设有环套，所述环套和所述剪切环通过螺钉固接。
[0007]所述环套是采用两个半圆板组合而成的。
[0008]在所述外筒的下端内侧形成有限位凸台，所述限位凸台的内径小于所述上方剪切台阶的外径。
[0009]所述热敏环设有开口，所述热敏环的断面为矩形。
[0010]在所述活塞上设有热敏环的下限位台阶。
[0011 ]所述活塞采用O型圈与所述外筒密封连接。
[0012]本实用新型具有的优点和积极效果是:可放入烘箱内，通过打液压的方式对热敏材料的剪切强度的测试，能够更直观，更精确地测定不同热敏材料在不同温度下的剪切性能，能够保证对不同热敏材料在300摄氏度及以下的温度下进行力学评价，可针对不同热敏材料进行修改，最高可为剪切材料提供100kN的剪切力。因此本实用新型能够为热采井中以热敏材料为动作开关的零部件进行剪切力的测定，从而保证热采井中的热敏材料可以在温度变化过程中较好地发挥作用，满足热采井的需要;能够为热采井内井下工具选择适合热采井工艺的热敏材料。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构不意图；
[0014]图2是本实用新型的活塞结构不意图；
[0015]图3是本实用新型的外筒结构示意图；
[0016]图4a是本实用新型的热敏环结构不意图；
[0017]图4b是图4a的侧视图；
[0018]图5a是本实用新型的半圆环结构不意图；
[0019]图5b是图5a的侧视图；
[0020]图6是本实用新型的半圆板结构不意图；
[0021 ]图7是本实用新型的剪切环和环套装配示意图；
[0022]图8是本实用新型的打压座结构不意图；
[0023]图9是本实用新型的密封压帽的结构示意图。
[0024]图中:图中:1、活塞；2、外筒；3、热敏环;4、剪切环；5、固定螺钉;6、环套;7、0型圈；
8、打压座;9、密封压帽；10、打压管线。
【具体实施方式】
[0025]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效、兹例举以下实施例、并配合附图详细说明如下:
[0026]请参阅附图，一种测定热敏材料剪切力的试验装置，包括从上至下依次连接的密封压帽9、打压座8和外筒2;在所述打压座8内设有液压腔，所述密封压帽9设有与所述液压腔连通的中心孔，以形成打压通道，并便于打压管线10穿过，打压管线10与密封压帽9过盈配合，密封压帽9与打压座8通过螺纹连接。在所述打压座8和所述外筒2内设有活塞I，所述活塞I安装在所述液压腔内；在所述活塞I和所述外筒2之间形成有剪切环空和泄压环空、所述剪切环空和所述泄压环空从上至下依次设置并相互连通;在所述剪切环空内设有剪切环4和热敏环3，所述剪切环4和所述热敏环3从上至下依次设置，所述热敏环3环抱在所述活塞I上，所述剪切环4固定在所述活塞I上;在所述热敏环3的下方和上方各设有一剪切台阶，上方剪切台阶形成在所述剪切环4上，下方剪切台阶形成在所述外筒2上;所述活塞I在所述液压腔内的行程小于所述剪切环4在所述剪切环空内的行程。
[0027]在本实施例中，所述剪切环4是采用两个半圆环组合而成的，便于安装。所述剪切环4嵌装在活塞外表面的凹槽内，在所述剪切环4的外面上设有环套6，所述环套6和所述剪切环4通过螺钉5固接。为了便于组装，所述环套6是采用两个半圆板组合而成的。在所述外筒2的下端内侧形成有限位凸台，所述限位凸台的内径小于所述上方剪切台阶的外径，用于防止所述活塞I冲出所述外筒2。所述热敏环3设有开口，所述热敏环3的断面为矩形，便于安装和剪切。在所述活塞I上设有热敏环的下限位台阶，在安装热敏环3时对其限位。所述活塞I采用O型圈7与所述外筒2密封连接。
[0028]本实用新型的工作原理:
[0029]在试验开始前，需要将本实用新型放入烘箱内，将打压管线10连接在密封压帽9上。在烘箱壁上设有穿入孔，可供打压管线10插入，并与打压管线的外壁形成密封接触，从而不影响烘箱的保温效果。试验时，将烘箱加热到设定温度，并保温一小时后，开始通过打压管线10向密封压帽9进行打压，随着液压腔内压力的升高，活塞I带动剪切环4向下运动，推动热敏环3，使上方剪切台阶和下方剪切台阶对热敏环3形成剪切作用，直至热敏环3被剪切破坏。随后活塞I上的O型圈7离开液压腔进入剪切环空，液压腔内的压力经泄压环空泄出，最终活塞I限位于外筒2下端内侧的限位凸台，无法向下运动。液压腔内的压力突然降低直至为O，是热敏环3剪切完全的信号。
[0030]尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述、但是本实用新型并不局限于上述的【具体实施方式】、上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的、并不是限制性的、本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下、在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下、还可以做出很多形式、这些均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种测定热敏材料剪切力的试验装置，其特征在于，包括从上至下依次连接的密封压帽、打压座和外筒； 在所述打压座内设有液压腔，所述密封压帽设有与所述液压腔连通的中心孔； 在所述打压座和所述外筒内设有活塞，所述活塞安装在所述液压腔内； 在所述活塞和所述外筒之间形成有剪切环空和泄压环空，所述剪切环空和所述泄压环空从上至下依次设置并相互连通； 在所述剪切环空内设有剪切环和热敏环，所述剪切环和所述热敏环从上至下依次设置，所述热敏环环抱在所述活塞上，所述剪切环固定在所述活塞上； 在所述热敏环的下方和上方各设有一剪切台阶，上方剪切台阶形成在所述剪切环上，下方剪切台阶形成在所述外筒上； 所述活塞在所述液压腔内的行程小于所述剪切环在所述剪切环空内的行程。2.根据权利要求1所述的测定热敏材料剪切力的试验装置，其特征在于，所述剪切环是采用两个半圆环组合而成的。3.根据权利要求1或2所述的测定热敏材料剪切力的试验装置，其特征在于，所述剪切环嵌装在活塞外表面的凹槽内，在所述剪切环的外面上设有环套，所述环套和所述剪切环通过螺钉固接。4.根据权利要求3所述的测定热敏材料剪切力的试验装置，其特征在于，所述环套是采用两个半圆板组合而成的。5.根据权利要求1所述的测定热敏材料剪切力的试验装置，其特征在于，在所述外筒的下端内侧形成有限位凸台，所述限位凸台的内径小于所述上方剪切台阶的外径。6.根据权利要求1所述的测定热敏材料剪切力的试验装置，其特征在于，所述热敏环设有开口，所述热敏环的断面为矩形。7.根据权利要求1所述的测定热敏材料剪切力的试验装置，其特征在于，在所述活塞上设有热敏环的下限位台阶。8.根据权利要求1所述的测定热敏材料剪切力的试验装置，其特征在于，所述活塞采用O型圈与所述外筒密封连接。
【文档编号】G01N3/24GK205449704SQ201620229079
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】高斌, 许杰, 幸雪松, 陈毅, 王桂萍, 罗建伟, 刘鹏
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海石油（中国）有限公司天津分公司