一种抽油杆拉力扭转测试仪的制作方法

1.本实用新型涉及抽油杆性能检测设备技术领域，具体涉及一种抽油杆拉力扭转测试仪。


背景技术：

2.在当今采油工程中，有杆采油井在机械采油中所占比例高达90％以上，虽然近些年来出现了无杆采油等新技术，但是依然难以撼动有杆采油的主导地位。在有杆采油系统中，柔性、细长的抽油杆，它连接着游梁驱动系统和深在近千米到数千米的抽油泵，担负着运动和能量的传递，是该系统中的关键部件。然而由于多种特殊因素的影响，如抽油杆所在的复杂井眼轨迹、油管与抽油杆之间的滑动摩擦、抽油杆在受载时的变形和井下复杂的油液化学环境等，使得抽油杆的可靠性与使用寿命偏离设计指标，常常在有效寿命期就出现杆断、杆脱、杆偏磨和管偏磨等故障；然而现在缺少一种可以检测抽油杆抗拉强度、抗扭强度的测试仪器。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供了一种抽油杆拉力扭转测试仪。
4.本实用新型的技术方案是：一种抽油杆拉力扭转测试仪，包括机身和工件，所述机身一端设有拉伸组件，另一端设有扭转组件；所述拉伸组件包括拉伸动力单元和防转机构，所述拉伸动力单元固定安装在机身的一端，其工作端与防转机构固定连接；所述机身的内侧设有水平的导轨，所述防转机构滑动设置在导轨中，且防转机构的另一侧固定连接有拉力扭力传感器；所述扭转组件包括扭转动力单元和减速机，所述扭转动力单元和减速机并排固定安装在机身的另一端，二者传动连接；
5.所述工件的两端均设有法兰盘，其一端通过连接件与拉力扭力传感器固定连接，另一端通过法兰与减速机输出轴固定连接；所述连接件的外径大于工件的外径，其两端同样设有法兰盘。
6.优选的，还包括液压站，所述拉伸动力单元为液压油缸，所述扭转动力单元为液压马达，二者均通过油管与液压站相连。
7.优选的，所述扭转组件还包括转角检测组件，所述转角检测组件包括主动齿轮、从动齿轮、编码器和支架，所述主动齿轮固定套装在减速机的输出轴上，所述支架固定安装在机身上，所述编码器安装在支架上，所述从动齿轮固定套装在编码器的中心轴上，且与主动齿轮啮合连接。
8.优选的，所述扭转组件一侧的机身内设有竖向的支撑板，所述减速机的输出轴贯穿支撑板，二者之间设有平面轴承；所述支撑板朝向减速机的一侧设有与平面轴承适配的安装槽，所述减速机的输出轴上设有与平面轴承适配的外台阶座。
9.优选的，所述连接件设有多种长度规格，所述平面轴承为推力圆柱滚子轴承。
10.优选的，所述机身的顶部安装有推拉式的防护罩。
11.本实用新型与现有技术相比较，具有以下优点：
12.（1）通过本装置可以测量抽油杆的抗拉强度和抗扭强度，填补了行业的空白；
13.（2）本装置内设有转角检测组件，通过该转角检测组件可测得工件在一定扭矩下的转动角度；
14.（3）本装置结构稳定性高，实用性强，便于操作，可对不同尺寸规格的抽油杆进行拉力扭转测试。
附图说明
15.图1为本实用新型的立体结构示意图；
16.图2为图1的俯视示意图；
17.图3为图2中a处的放大图。
18.图中：1、机身，101、导轨，102、支撑板，2、工件，3、拉伸动力单元，4、防转机构，5、拉力扭力传感器，6、扭转动力单元，7、减速机，8、连接件，9、液压站，10、主动齿轮，11、从动齿轮，12、编码器，13、支架，14、平面轴承。
具体实施方式
19.下面是结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.实施例一
21.参照图1-2所示，一种抽油杆拉力扭转测试仪，包括机身1和工件2，机身1一端设有拉伸组件，另一端设有扭转组件；拉伸组件包括拉伸动力单元3和防转机构4，拉伸动力单元3固定安装在机身1的一端，其工作端与防转机构4固定连接；机身1的内侧设有水平的导轨101，防转机构4滑动设置在导轨101中，并且防转机构4的另一侧固定连接有拉力扭力传感器5；扭转组件包括扭转动力单元6和减速机7，扭转动力单元6和减速机7并排固定安装在机身1的另一端，二者传动连接；
22.工件2的两端均设有法兰盘，其一端通过连接件8与拉力扭力传感器5固定连接，另一端通过法兰与减速机7输出轴固定连接；连接件8的外径大于工件2的外径，其两端同样设有法兰盘；更为详细的，连接件8设有多种长度规格。
23.本实施例还包括液压站9，拉伸动力单元3为液压油缸，扭转动力单元6为液压马达，二者均通过油管与液压站9相连。
24.更为详细的，本实施例的扭转组件还包括转角检测组件，转角检测组件包括主动齿轮10、从动齿轮11、编码器12和支架13，主动齿轮10固定套装在减速机7的输出轴上，支架13固定安装在机身1上，编码器12安装在支架13上，从动齿轮11固定套装在编码器12的中心轴上，并且与主动齿轮10啮合连接。
25.工件2为抽油杆，在其两端焊接法兰盘；由于抽油杆有多种长度规格，对应的，连接件8也有多种长度规格；使用时，选用合适长度的连接件8将工件2固定安装在拉伸组件和扭转组件之间，然后液压油缸启动通过防转机构4拉伸工件2，当拉力达到设定值时，液压油缸停止动作；随后液压马达启动，减速机7输出轴转动扭转工件2，当扭矩达到设定值时，观察工件2是否发生形变；也可直接扭断工件2，通过拉力扭力传感器5测量工件2的抗扭强度；在
测试的同时，转角检测组件中的主动齿轮10随减速机7输出轴同步转动，并通过从动齿轮11带动编码器12的中心轴转动，通过记录编码器12转动角度，可计算工件2的转动角度。
26.通过本装置可以测量抽油杆的抗拉强度和抗扭强度，填补了行业的空白；本装置内设有转角检测组件，通过该转角检测组件可测得工件2在一定扭矩下的转动角度；本装置实用性强，便于操作，可对不同尺寸规格的抽油杆进行拉力扭转测试。
27.实施例二
28.作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上对扭转组件的安装结构进行了优化，具体为：
29.参照图2-3所示，在本实施例中，扭转组件一侧的机身1内设有竖向的支撑板102，减速机7的输出轴贯穿支撑板102，二者之间设有平面轴承14；支撑板102朝向减速机7的一侧设有与平面轴承14适配的安装槽，减速机7的输出轴上设有与平面轴承14适配的外台阶座。
30.更为详细的，本实施例的平面轴承14为推力圆柱滚子轴承。
31.工件2受拉时，推力圆柱滚子轴承承受轴向载荷，减速机7的输出轴转动时，其承受径向载荷；支撑板102和平面轴承14的设置进一步提升了装置运行的稳定性，延长了装置的使用寿命。
32.实施例三
33.作为本实用新型的一项优选实施例，本实施例在实施例二的基础上增设了防护罩，具体为：
34.在本实施例中，为了保护操作人员的人身安全，机身1的顶部安装有推拉式的防护罩。
35.本实用新型并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种抽油杆拉力扭转测试仪，包括机身和工件，所述机身一端设有拉伸组件，另一端设有扭转组件；其特征在于：所述拉伸组件包括拉伸动力单元和防转机构，所述拉伸动力单元固定安装在机身的一端，其工作端与防转机构固定连接；所述机身的内侧设有水平的导轨，所述防转机构滑动设置在导轨中，且防转机构的另一侧固定连接有拉力扭力传感器；所述扭转组件包括扭转动力单元和减速机，所述扭转动力单元和减速机并排固定安装在机身的另一端，二者传动连接；所述工件的两端均设有法兰盘，其一端通过连接件与拉力扭力传感器固定连接，另一端通过法兰与减速机输出轴固定连接；所述连接件的外径大于工件的外径，其两端同样设有法兰盘。2.根据权利要求1所述的一种抽油杆拉力扭转测试仪，其特征在于：还包括液压站，所述拉伸动力单元为液压油缸，所述扭转动力单元为液压马达，二者均通过油管与液压站相连。3.根据权利要求1所述的一种抽油杆拉力扭转测试仪，其特征在于：所述扭转组件还包括转角检测组件，所述转角检测组件包括主动齿轮、从动齿轮、编码器和支架，所述主动齿轮固定套装在减速机的输出轴上，所述支架固定安装在机身上，所述编码器安装在支架上，所述从动齿轮固定套装在编码器的中心轴上，且与主动齿轮啮合连接。4.根据权利要求1所述的一种抽油杆拉力扭转测试仪，其特征在于：所述扭转组件一侧的机身内设有竖向的支撑板，所述减速机的输出轴贯穿支撑板，二者之间设有平面轴承；所述支撑板朝向减速机的一侧设有与平面轴承适配的安装槽，所述减速机的输出轴上设有与平面轴承适配的外台阶座。5.根据权利要求4所述的一种抽油杆拉力扭转测试仪，其特征在于：所述连接件设有多种长度规格，所述平面轴承为推力圆柱滚子轴承。6.根据权利要求1所述的一种抽油杆拉力扭转测试仪，其特征在于：所述机身的顶部安装有推拉式的防护罩。

技术总结
本实用新型公开了一种抽油杆拉力扭转测试仪，涉及抽油杆性能检测设备技术领域，包括机身和工件，机身一端设有拉伸组件，另一端设有扭转组件；拉伸组件包括拉伸动力单元和防转机构，拉伸动力单元固定安装在机身的一端，其工作端与防转机构固定连接；机身的内侧设有水平的导轨，防转机构滑动设置在导轨中，并且防转机构的另一侧固定连接有拉力扭力传感器；扭转组件包括扭转动力单元和减速机，扭转动力单元和减速机并排固定安装在机身的另一端，二者传动连接；工件的两端均设有法兰盘，其一端通过连接件与拉力扭力传感器固定连接，另一端通过法兰与减速机输出轴固定连接；本装置实用性强，便于操作，可对不同尺寸规格的抽油杆进行拉力扭转测试。拉力扭转测试。拉力扭转测试。


技术研发人员：秦晓峰 李风 刘先勇 曹杨斌 刘济恒 李大军 谭帅
受保护的技术使用者：山东高原温睿石油装备有限公司
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/7/22