一种用于注入头双向加载试验装置的制作方法

本实用新型属于石油机械技术领域，具体涉及一种用于注入头双向加载试验装置。

背景技术：

连续管作业技术是一项新型技术，注入头是驱动连续管双向运动的关键设备，注入头调试时需要施加双向可调随动载荷；由于工厂条件的限制，不能下入几千米连续管，则需要一套具备施加双向可调载荷的模拟加载系统来实现对注入头进行加载。目前国内有采用齿轮减速机和磁粉制动器等设备组成的加载系统，该加载系统通过磁粉制动器产生制动力矩对连续管进行加载，结构设置比较繁杂、操作困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于注入头双向加载试验装置，能够对注入头实施双向加载，且结构简单、操作方便。

本实用新型所采用的技术方案是：一种用于注入头双向加载试验装置，包括有注入头，注入头自上而下夹持有模拟连接管，模拟连接管的下端连接有液压缸，液压缸通过管线与油箱连接，油箱内设有供油单元；管线包括并排设置的第一管线和第二管线，第一管线的下端与供油单元连接，第一管线上设有载荷设定及检测单元a；第二管线下端与供油单元连接，第二管线上设有载荷设定及检测单元b。

本实用新型的特点还在于，

供油单元包括有设在靠近液压缸的液控单向阀和靠近油箱的液压泵，液控单向阀连接有换向阀的一端，换向阀的另一端连接有溢流阀c，液压泵靠近油箱的一端设有过滤器，液压泵的另一端连接有单向阀c，单向阀c与换向阀连接；溢流阀c连接有压力检测仪c，单向阀c与压力检测仪c连接。

溢流阀c与压力检测仪c之间设有截止阀c，单向阀c与压力检测仪c之间设有截止阀c。

载荷设定及检测单元a包括有溢流阀a和压力检测仪a，溢流阀a设置在第一管线上，溢流阀a的一端与压力检测仪a连接，溢流阀a的另一端连接有单向阀a，单向阀a与压力检测仪a连接；溢流阀a与压力检测仪a之间设有截止阀a，单向阀a和压力检测仪a之间设有所述截止阀a。

载荷设定及检测单元b包括有溢流阀b和压力检测仪b，溢流阀b设置在第二管线上，溢流阀b的一端与压力检测仪b连接，溢流阀b的另一端连接有单向阀b，单向阀b与压力检测仪b连接；溢流阀b与压力检测仪b之间设有截止阀b，单向阀b与压力检测仪b之间设有截止阀b。

注入头包括有支架，支架的两侧设有夹持装置，夹持装置之间夹持模拟连接管。

支架两侧通过螺钉对称连接有驱动装置，夹持装置一侧通过螺钉连接有夹持油缸，夹持油缸设置在一侧驱动装置之间，驱动装置上安装有链条，链条上固设有夹持块，夹持油缸活塞杆的伸出端穿设有导向板，导向板能推动夹持块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种用于注入头双向加载试验装置，通过操作换向阀使得液压缸伸出或缩回，为注入头进行注入或提升提供行程，再根据试验载荷设定液压缸对应腔供油单元、载荷设定及检测单元a和载荷设定及检测单元b的溢流阀压力，在注入头驱动模拟连续管注入或提升动作时带动液压缸缩回或伸出动作，实现由液压缸被动向注入头施加基本恒定的载荷，实现了对被试设备施加双向被动可调载荷，结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型一种用于注入头双向加载试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种用于注入头双向加载试验装置的注入头结构示意图。

图中，1.注入头，1-1.支架，1-2.夹持装置，1-3.驱动装置，1-4.夹持油缸，1-5.链条，1-6.夹持块，1-7.导向板，2.模拟连接管，3.液压缸，4.油箱，5.供油单元，5-1.溢流阀c，5-2.单向阀c，5-3.压力检测仪c，5-4.截止阀c，5-5.液压泵，5-6.换向阀，5-7.液控单向阀，5-8.过滤器，6.载荷设定及检测单元a，6-1.溢流阀a，6-2.单向阀a，6-3.压力检测仪a，6-4.截止阀a，7.载荷设定及检测单元b，7-1.溢流阀b，7-2.单向阀b，7-3.压力检测仪b，7-4.截止阀b，8.第一管线，9.第二管线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种用于注入头双向加载试验装置，如图1所示，包括有注入头1，注入头1自上而下夹持有模拟连接管2，模拟连接管2的下端连接有液压缸3，液压缸3通过管线与油箱4连接，油箱4内设有供油单元5；管线包括并排设置的第一管线8和第二管线9，第一管线8的下端与供油单元5连接，第一管线8上设有载荷设定及检测单元a6；第二管线9下端与供油单元5连接，第二管线9上设有载荷设定及检测单元b7。

供油单元5包括有设在靠近液压缸3的液控单向阀5-7和靠近油箱4的液压泵5-5，液控单向阀5-7连接有换向阀5-6的一端，换向阀5-6的另一端连接有溢流阀c5-1，液压泵5-5靠近所述油箱4的一端设有过滤器5-8，液压泵5-5的另一端连接有单向阀c5-2，单向阀c5-2与换向阀5-6连接；溢流阀c5-1连接有压力检测仪c5-3，单向阀c5-2与压力检测仪c5-3连接。

溢流阀c5-1与压力检测仪c5-3之间设有截止阀c5-4，单向阀c5-2与压力检测仪c5-3之间设有截止阀c5-4。

载荷设定及检测单元a6包括有溢流阀a6-1和压力检测仪a6-3，溢流阀a6-1设置在第一管线8，溢流阀a6-1的一端与压力检测仪a6-3连接，溢流阀a6-1的另一端连接有单向阀a6-2，单向阀a6-2与压力检测仪a6-3连接；溢流阀a6-1与压力检测仪a6-3之间设有截止阀a6-4，单向阀a6-2和压力检测仪a6-3之间设有所述截止阀a6-4。

载荷设定及检测单元b7包括有溢流阀b7-1和压力检测仪b7-3，溢流阀b7-1设置在第二管线9，溢流阀b的一端与压力检测仪b7-3连接，溢流阀b7-1的另一端连接有单向阀b7-2，单向阀b7-2与压力检测仪b7-3连接；溢流阀b7-1与压力检测仪b7-3之间设有截止阀b7-4，单向阀b7-2与压力检测仪b7-3之间设有截止阀b7-4。

注入头1包括有支架1-1，支架1-1的两侧设有夹持装置1-2，夹持装置1-2之间夹持有模拟连接管2。

支架1-1两侧通过螺钉对称连接有驱动装置1-3，夹持装置1-2一侧通过螺钉连接有夹持油缸1-4，夹持油缸1-4设置在一侧驱动装置1-3之间，驱动装置1-3上安装有链条1-5，链条1-5上固设有夹持块1-6，夹持油缸1-4活塞杆的伸出端穿设有导向板1-7，导向板1-7能推动夹持块夹持块1-6。在工作时，夹紧油缸1-4的活塞杆缩回推动导向板1-7向注入头1的中心靠拢，导向板1-7推动与链条1-5上安装成一体的夹持块1-6，将模拟连续管2夹紧，此时驱动装置1-3正向或反向转动可驱动链条1-5及夹持块1-6上、下运动，实现对模拟连续管2的提升或注入动作。

液压缸3选用柱塞缸或活塞缸或双出杆或单出杆。

压力表检测仪c5-3、压力表检测仪a6-3和压力表检测仪b7-3选用压力表或压力变送器。

换向阀5-6选用手动换向阀或液控换向阀或电磁换向阀。

本实用新型的工作流程是：

步骤一：将液压缸3和注入头1安装于试验台上，使液压缸3和注入头1处于相对静止状态。

步骤二：操作注入头1的夹紧油缸1-4活塞杆处于伸出状态，使两侧导向板1-7距离增大，夹紧块1-6处于释放状态，模拟连续管2自上而下穿过夹紧块1-6，模拟连续管2的下端通过法兰与液压缸3相连。

步骤三：手动调节载荷设定及检测单元a6上的溢流阀a6-1，载荷设定及检测单元b7上的溢流阀b7-1，将溢流阀a6-1和溢流阀b7-1调整至最大节流状态。

步骤四：启动供油单元5上的液压泵5-5从油箱4吸油，液压油经与油箱4和液压泵5-5连通的过滤器5-8过滤后，由液压泵5-5加压后流经单向阀5-2，在供油单元5的溢流阀c5-1的调压作用下液压油维持稳定的压力，再流经处于中位的换向阀5-6后流回油箱4。

步骤五：手动操作换向阀5-6至右位或左位，使带压液压油经过操作换向阀5-6和液控单向阀5-7进入液压缸3的塞腔或杆腔，将液压缸3活塞杆完全伸出或缩回，然后手动操作换向阀5-6至中位，停止向液压缸3供油。

步骤六：操作注入头1的夹紧油缸1-4使活塞杆缩回，两侧导向板1-7向中心靠拢推动夹紧块1-6夹紧模拟连续管2。

步骤七：根据试验要求的注入头1注入力或提升力，及液压缸3的结构参数，计算出注入力试验时载荷设定及检测单元a6部分回路的压力，或计算出提升力试验时载荷设定及检测单元b7回路的压力，据此手动调节载荷设定及检测单元a6的溢流阀a6-1或载荷设定及检测单元b7的溢流阀b7-1设定液压缸3的塞腔或杆腔溢流压力。

步骤八：启动注入头1的驱动装置1-3带动链条1-5和夹持块1-6向下或向上运动，使模拟连续管2向下或向上运动，此时与模拟连续管2通过法兰连接的液压缸3活塞杆被动地随着模拟连续管2缩回或伸出。

步骤九：液压缸3被动缩回时杆腔通过载荷设定及检测单元b7从油箱4吸油经过单向阀b7-2，液压缸3塞腔排出的液压油经载荷设定及检测单元a6回路中的溢流阀a6-1节流蹩压，使液压缸3向模拟连续管2施加基本恒定的推力，实现向注入头1施加向上的推力。读取载荷设定及检测单元a6的压力检测仪a6-3的压力值，计算得到向注入头1施加的实际推力。

步骤十：液压缸3被动伸出时塞腔通过载荷设定及检测单元a6的从油箱4吸油并经过单向阀a6-2，液压缸3杆腔排出的液压油经载荷设定及检测单元b7的回路中的溢流阀b7-1节流蹩压，使液压缸3向模拟连续管2施加基本恒定的拉力，实现向注入头1施加向下的拉力。读取载荷设定及检测单元b7压力检测仪b7-3的压力值，计算得到向注入头1施加的实际拉力。

步骤十一：操作注入头1的夹紧油缸1-4活塞杆伸出，使两侧导向板1-7距离增大，夹紧块1-6不再夹紧模拟连续管2。

步骤十二：根据注入头1的提升力和注入力试验要求重复步骤五～步骤十一，直至试验完毕，关闭液压泵5-5。

通过上述方式，本实用新型的一种用于注入头双向加载试验装置，通过操作换向阀5-6使得液压缸3伸出或缩回，为注入头1进行注入或提升提供行程，再根据试验载荷设定液压缸3对应腔供油单元5、载荷设定及检测单元a6和载荷设定及检测单元b7的溢流阀压力，在注入头1驱动模拟连续管注2入或提升动作时带动液压缸3缩回或伸出动作，实现由液压缸3被动向注入头1施加基本恒定的载荷；实现了对被试设备施加双向被动可调载荷，结构简单，操作方便。