鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，包括井架結(jié)構(gòu)、底座、載荷加載裝置和至少一個(gè)檢測井架結(jié)構(gòu)振幅的振幅檢測裝置，井架結(jié)構(gòu)通過松緊模擬裝置安裝在底座上，載荷加載裝置與振幅檢測裝置分別與井架結(jié)構(gòu)連接，井架結(jié)構(gòu)上設(shè)有激振器。本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置通過井架結(jié)構(gòu)模擬生產(chǎn)用鉆機(jī)井架，并通過松緊模擬裝置模擬地基不平的狀態(tài)、通過載荷加載裝置模擬載荷變化的狀態(tài)以及通過激振器模擬運(yùn)轉(zhuǎn)部件振動(dòng)的狀態(tài)，同時(shí)對(duì)井架結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，以了解上述各狀態(tài)對(duì)井架結(jié)構(gòu)和底座的動(dòng)態(tài)特性的影響，從而為深井鉆機(jī)的抗振、避振及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。
【專利說明】
鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及鉆井設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的石油鉆機(jī)在實(shí)際工作中，存在地基不平的現(xiàn)象，載荷也處于變化狀態(tài)，在設(shè)備運(yùn)行過程中，運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)將振動(dòng)傳導(dǎo)給井架，為確保石油鉆機(jī)的施工安全，需要研究上述因素對(duì)鉆機(jī)井架和底座的動(dòng)態(tài)特性的影響，為深井鉆機(jī)的抗振、避振及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)?，F(xiàn)有的井架與底座測試，多是在現(xiàn)場進(jìn)行，測試成本高，并影響現(xiàn)場的鉆井進(jìn)度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能模擬地基不平、載荷變化和運(yùn)轉(zhuǎn)部件振動(dòng)中單項(xiàng)或多項(xiàng)組合對(duì)井架和底座的動(dòng)態(tài)特性的影響、且不會(huì)影響現(xiàn)場的鉆井進(jìn)度的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置包括井架結(jié)構(gòu)、底座、載荷加載裝置和至少一個(gè)檢測所述井架結(jié)構(gòu)振幅的振幅檢測裝置，所述井架結(jié)構(gòu)通過松緊模擬裝置安裝在所述底座上，所述載荷加載裝置與所述振幅檢測裝置分別與所述井架結(jié)構(gòu)連接，所述井架結(jié)構(gòu)上設(shè)有激振器。
[0005]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述井架結(jié)構(gòu)包括井架、人字架和基座，所述井架通過所述人字架縱向連接于所述基座上，所述基座通過松緊模擬裝置安裝在所述底座上，所述激振器與所述井架直接連接。
[0006]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述振幅檢測裝置包括能縱向伸縮的固定支架、水平設(shè)置的剛性桿和位移傳感器，所述固定支架固定在地面上并位于所述井架的一側(cè)，所述剛性桿的一端與所述固定支架的上端連接，所述剛性桿的另一端通過所述位移傳感器與所述井架的頂部連接。
[0007]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述激振器包括振子、支架和連接座，所述振子設(shè)于所述支架上，所述支架與所述連接座連接，所述連接座能拆裝地與所述井架直接連接。
[0008]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，與所述井架連接的所述連接座的底部凹設(shè)有供所述井架的角鋼結(jié)構(gòu)插接的楔形凹槽，且所述連接座的底部設(shè)有能阻止所述角鋼結(jié)構(gòu)從所述楔形凹槽中退出的止擋棘爪，所述止擋棘爪的一端樞接于所述連接座上，所述止擋棘爪的另一端通過拉簧與所述連接座連接并對(duì)應(yīng)于所述楔形凹槽的槽口，所述止擋棘爪的另一端能在所述角鋼結(jié)構(gòu)插接于所述楔形凹槽中的狀態(tài)下頂?shù)炙鼋卿摻Y(jié)構(gòu)。
[0009]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述連接座的內(nèi)部設(shè)置有電磁鐵。
[0010]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述振子為電磁式激振器。
[0011]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述載荷加載裝置包括鋼絲繩、換向滑輪、拉力傳感器和緊繩器，所述鋼絲繩的一端與所述井架的頂部連接，所述鋼絲繩的另一端繞過所述換向滑輪并通過所述拉力傳感器與所述緊繩器連接，位于所述換向滑輪與所述井架頂部之間的所述鋼絲繩與所述井架的軸線平行。
[0012]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述松緊模擬裝置包括調(diào)節(jié)螺栓、螺母、壓簧和壓簧壓板，所述調(diào)節(jié)螺栓縱向設(shè)置且所述調(diào)節(jié)螺栓的下端固定連接于所述底座上，所述調(diào)節(jié)螺栓的上端順次貫穿所述基座、所述壓簧壓板并與所述螺母旋接，所述壓簧套設(shè)于所述調(diào)節(jié)螺栓上，且所述壓簧的下端頂?shù)钟谒龅鬃?，所述壓簧的上端穿過所述基座并頂?shù)钟谒鰤夯蓧喊迳希龌茉谒鰤夯杀粔嚎s的狀態(tài)下與所述底座接觸。
[0013]如上所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，所述井架上設(shè)有至少一個(gè)加速度傳感器，所述井架和所述底座上設(shè)有多個(gè)應(yīng)變傳感器，且所述基座上設(shè)有多個(gè)壓力傳感器。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0015]本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置通過井架結(jié)構(gòu)模擬生產(chǎn)用鉆機(jī)井架，并通過松緊模擬裝置模擬地基不平的狀態(tài)、通過載荷加載裝置模擬載荷變化的狀態(tài)以及通過激振器模擬運(yùn)轉(zhuǎn)部件振動(dòng)的狀態(tài)，同時(shí)對(duì)井架結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，以了解上述各狀態(tài)對(duì)井架結(jié)構(gòu)和底座的動(dòng)態(tài)特性的影響，從而為深井鉆機(jī)的抗振、避振及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。
【附圖說明】
[0016]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
[0017]圖1是本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1中A處結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置的激振器的主視圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置的激振器的側(cè)視圖；
[0022]圖6是本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置的松緊模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)號(hào)說明:
[0024]I 井架結(jié)構(gòu)
[0025]11井架
[0026]12人字架
[0027]13基座
[0028]2底座
[0029]3載荷加載裝置
[0030]31鋼絲繩
[0031]32換向滑輪
[0032]33緊繩器
[0033]34拉力傳感器
[0034]35輔助滑輪
[0035]4振幅檢測裝置
[0036]41固定支架
[0037]42剛性桿
[0038]43位移傳感器
[0039]5松緊模擬裝置
[0040]51調(diào)節(jié)螺栓[0041 ]52螺母
[0042]53壓簧
[0043]54壓簧壓板
[0044]6激振器
[0045]61振子
[0046]62支架
[0047]63連接座
[0048]631楔形凹槽
[0049]632止擋棘爪
[0050]633拉簧[0051 ]634電磁鐵
【具體實(shí)施方式】
[0052]為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案、目的和效果有更清楚的理解，現(xiàn)結(jié)合【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0053]如圖1及圖3所示，本實(shí)用新型提供了一種鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置包括井架結(jié)構(gòu)1、底座2、載荷加載裝置3和至少一個(gè)檢測井架結(jié)構(gòu)I振幅的振幅檢測裝置4，其中井架結(jié)構(gòu)I是模擬生產(chǎn)用鉆機(jī)井架的結(jié)構(gòu)制造而成，與生產(chǎn)用鉆機(jī)井架具有完全相同的結(jié)構(gòu)，井架結(jié)構(gòu)I可以是按照某一比例按相似理論縮小的規(guī)格制造，便于工作人員進(jìn)行操作及移動(dòng)，或者井架結(jié)構(gòu)I也可以是按照與生產(chǎn)用鉆機(jī)井架具有相同的大小的規(guī)格制造，如此能更為準(zhǔn)確的對(duì)生產(chǎn)用鉆機(jī)井架進(jìn)行模擬。井架結(jié)構(gòu)I通過松緊模擬裝置5安裝在底座2上，通過松緊模擬結(jié)構(gòu)能夠分別模擬井架結(jié)構(gòu)I位于各個(gè)連接位置時(shí)地基不平的現(xiàn)象，載荷加載裝置3與振幅檢測裝置4分別與井架結(jié)構(gòu)I連接，其中載荷加載裝置3與井架結(jié)構(gòu)I的頂部連接，通過載荷加載裝置3為井架結(jié)構(gòu)I加載，來模擬不同載荷下的工況;振幅檢測裝置4可以設(shè)置兩個(gè)，其中一個(gè)在東西方向上位于井架結(jié)構(gòu)I的一側(cè)，另一個(gè)在南北方向上位于井架結(jié)構(gòu)I的一側(cè)，或者也可以設(shè)置多個(gè)振幅檢測裝置4均勻分布在井架結(jié)構(gòu)I的四周，以從多個(gè)方向檢測井架結(jié)構(gòu)I的振幅，例如檢測井架結(jié)構(gòu)I左右擺動(dòng)的振幅。井架結(jié)構(gòu)I上設(shè)有激振器6，激振器6與井架結(jié)構(gòu)I直接連接，通過激振器6，來提供預(yù)定波形和幅值的激勵(lì)力并通過與激振器相連的阻抗頭檢測。
[0054]通過上述結(jié)構(gòu)的組合，本實(shí)用新型能夠模擬地基不平、載荷變化和運(yùn)轉(zhuǎn)部件振動(dòng)中單項(xiàng)或多項(xiàng)的組合對(duì)井架結(jié)構(gòu)I和底座2的動(dòng)態(tài)特性的影響，并提供精確的數(shù)據(jù)模型以供結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
[0055]進(jìn)一步地，如圖1及圖3所示，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，井架結(jié)構(gòu)I包括井架11、人字架12和基座13，井架11通過人字架12縱向連接于基座13上，基座13通過松緊模擬裝置5安裝在底座2上，激振器6與井架11直接連接。人字架12通過連接件能拆裝的定位連接在基座13上，井架11的下端面為由井架11的一側(cè)至井架11的另一側(cè)由下至上傾斜，井架11下端面的最低點(diǎn)處轉(zhuǎn)動(dòng)樞接在人字架12上，井架11下端面的最高點(diǎn)處通過連接件固定在人字架12的上部，將井架11通過人字架12安裝在基座13上的方式，能使人字架12對(duì)井架11進(jìn)行支撐，分散井架11受到的應(yīng)力，使井架11的安裝更加穩(wěn)固。
[0056]進(jìn)一步地，如圖1所示，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，振幅檢測裝置4包括能縱向伸縮的固定支架6241、水平設(shè)置的剛性桿42和位移傳感器43，固定支架6241縱向固定在地面上并位于井架11的一側(cè)，剛性桿42的一端與固定支架6241的上端連接，剛性桿42的另一端通過位移傳感器43與井架11的頂部連接。由此結(jié)構(gòu)，能精確測量井架11的擺動(dòng)幅度。與加速度傳感器相比，利用位移傳感器43測得的井架11的擺動(dòng)幅度更為精確，尤其是最大擺動(dòng)幅度，因?yàn)闆]有累加誤差的影響，所以位移傳感器43測得的最大擺動(dòng)幅度精度更高。本實(shí)用新型的位移傳感器43優(yōu)選采用光柵式位移傳感器43，但需要說明的是，位移傳感器43還可以選用其他能達(dá)到本實(shí)用新型測量效果的位移傳感器，例如機(jī)械位移傳感器、激光位移傳感器、應(yīng)變式位移傳感器等，本實(shí)用新型并不以此為限。
[0057]進(jìn)一步地，如圖4及圖5所示，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，激振器6包括振子61、支架62和連接座63，振子61設(shè)于支架62上，支架62與連接座63連接，連接座63能拆裝地與井架11直接連接，例如，激振器6位于井架11的中部位置，以模擬相應(yīng)工況的振動(dòng)。振子61通過頂桿與井架11接觸連接，頂桿一端連接振子61，且頂桿的另一端通過連接的阻抗頭與井架11連接，通過將激振器6直接與井架結(jié)構(gòu)I連接，能便于激振器6的振動(dòng)直接傳遞給井架結(jié)構(gòu)I，減少傳遞過程中的衰減。
[0058]更進(jìn)一步地，如圖5所示，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，與井架11連接的連接座63的底部凹設(shè)有供井架11的角鋼結(jié)構(gòu)插接的楔形凹槽631，且連接座63的底部設(shè)有能阻止角鋼結(jié)構(gòu)從楔形凹槽631中退出的止擋棘爪632，止擋棘爪632的一端樞接于連接座63上，止擋棘爪632的另一端通過拉簧633與連接座63連接并對(duì)應(yīng)于楔形凹槽631的槽口，即止擋棘爪632的另一端通過拉簧633與連接座63連接，同時(shí)通過拉簧633的彈性力使止擋棘爪632的另一端對(duì)應(yīng)于楔形凹槽631的槽口，使止擋棘爪632的另一端能在角鋼結(jié)構(gòu)插接于楔形凹槽631中的狀態(tài)下頂?shù)纸卿摻Y(jié)構(gòu)。在使用時(shí)，朝向遠(yuǎn)離連接座63的方向拉動(dòng)止擋棘爪632的另一端，拉簧633被拉伸，止擋棘爪632的另一端將楔形凹槽631的槽口讓開，此時(shí)可以將連接座63安裝在井架11的角鋼結(jié)構(gòu)上，使角鋼結(jié)構(gòu)插入楔形凹槽631中，松開止擋棘爪632的另一端，止擋棘爪632的另一端在拉簧633自身的彈性回復(fù)力的作用下復(fù)位，并頂?shù)钟诮卿摻Y(jié)構(gòu)上，將角鋼結(jié)構(gòu)固定在楔形凹槽631中，由此結(jié)構(gòu)，便于將激振器6安裝在井架11從上到下的任意位置，從而能夠靈活模擬運(yùn)轉(zhuǎn)部件不同工況下的振動(dòng)。
[0059]作為優(yōu)選，如圖5所示，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，連接座63的內(nèi)部設(shè)置有電磁鐵634。通過設(shè)置電磁鐵634能夠使連接座63與井架11的角鋼結(jié)構(gòu)之間的連接的更加緊密，更進(jìn)一步提高傳遞振動(dòng)的效率，減少傳遞過程中的衰減。
[0060]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，振子61為電磁式激振器。或者還可以采用旋轉(zhuǎn)式偏心振子或壓電式振子，本實(shí)施例中優(yōu)選旋轉(zhuǎn)式偏心振子，即通過安裝在電機(jī)上的偏心塊產(chǎn)生振動(dòng)，需要說明的是，本實(shí)用新型能夠采用的振子61并不僅限于以上兩種，其他能達(dá)到本實(shí)用新型要求的產(chǎn)生振動(dòng)的振子也可應(yīng)用于本實(shí)用新型，本實(shí)用新型并不以此為限。
[0061]進(jìn)一步地，如圖1及圖2所述，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，載荷加載裝置3包括鋼絲繩31、換向滑輪32、拉力傳感器34和緊繩器33，鋼絲繩31的一端與井架11的頂部連接，鋼絲繩31的另一端繞過換向滑輪32并通過拉力傳感器34與緊繩器33連接，位于換向滑輪32與井架11頂部之間的鋼絲繩31與井架11的軸線平行。鋼絲繩31的拉力通過拉力傳感器34測得。在拉力傳感器34與緊繩器33之間還可以設(shè)有一個(gè)輔助滑輪35，以對(duì)位于拉力傳感器34與緊繩器33之間的鋼絲繩31提供支撐。由此結(jié)構(gòu)，通過緊繩器33即可方便的給井架11施加載荷，并能夠在試驗(yàn)過程中動(dòng)態(tài)加載載荷。
[0062]進(jìn)一步地，如圖1、圖3及圖6所示，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，松緊模擬裝置5包括調(diào)節(jié)螺栓51、螺母52、壓簧53和壓簧壓板54，調(diào)節(jié)螺栓51縱向設(shè)置且調(diào)節(jié)螺栓51的下端固定連接于底座2上，調(diào)節(jié)螺栓51的上端順次貫穿基座13、壓簧壓板54并與螺母52旋接，壓簧53套設(shè)于調(diào)節(jié)螺栓51上，且壓簧53的下端頂?shù)钟诘鬃?上，壓簧53的上端穿過基座13并頂?shù)钟趬夯蓧喊?4上，即基座13上供調(diào)節(jié)螺栓51貫穿的穿孔孔徑較大，而壓簧壓板54上供調(diào)節(jié)螺栓51穿過的孔徑較小，使得壓簧53能通過基座13上的穿孔而無法穿過壓簧壓板54上的穿孔，使壓簧53的上端在穿過基座13上的穿孔后頂?shù)钟趬夯蓧喊?4上，基座13能在壓簧53被壓縮的狀態(tài)下與底座2接觸。在未加載載荷且螺母52未擰緊的狀態(tài)下，通過壓簧53的支撐，基座13與底座2之間處于分離狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)模擬地基不平的現(xiàn)象。在擰緊螺母52的狀態(tài)下，壓簧53被壓縮，基座13與底座2直接接觸。由此結(jié)構(gòu)，使地基處于平整的狀態(tài)。
[0063]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其中，井架11上設(shè)有至少一個(gè)加速度傳感器，由此結(jié)構(gòu)，便于測量井架11不同位置的振動(dòng)數(shù)據(jù)，并由加速度傳感器將數(shù)據(jù)傳送給采集器(圖中未示出)；井架11和底座2上設(shè)有多個(gè)應(yīng)變傳感器，當(dāng)井架11和底座2受到載荷的影響出現(xiàn)局部應(yīng)力變化，則應(yīng)變傳感器將數(shù)據(jù)傳送給采集器；且基座13上設(shè)有多個(gè)壓力傳感器，用于檢測基座13各個(gè)位置的受力分布狀況(上述各種傳感器在圖中未示出)。激振頻率信號(hào)由信號(hào)發(fā)生器發(fā)出，經(jīng)功率放大器傳送到激振器6，布置在井架11和底座2上的加速度傳感器測得的信號(hào)由采集器采集并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行分析。
[0064]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0065]本實(shí)用新型提供的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置通過井架結(jié)構(gòu)模擬生產(chǎn)用鉆機(jī)井架，并通過松緊模擬裝置模擬地基不平的狀態(tài)、通過載荷加載裝置模擬載荷變化的狀態(tài)以及通過激振器模擬運(yùn)轉(zhuǎn)部件振動(dòng)的狀態(tài)，同時(shí)對(duì)井架結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，以了解上述各狀態(tài)對(duì)井架結(jié)構(gòu)和底座的動(dòng)態(tài)特性的影響，從而為深井鉆機(jī)的抗振、避振及結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。
[0066]本實(shí)用新型的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置與相關(guān)振動(dòng)及應(yīng)力測試設(shè)備配合使用，可用于定量研究前述地基不平、載荷變化和運(yùn)轉(zhuǎn)部件振動(dòng)等多種因素對(duì)井架機(jī)構(gòu)和底座的動(dòng)態(tài)特性的影響，為深井鉆機(jī)的抗振、避振及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供試驗(yàn)依據(jù)。與現(xiàn)場用鉆機(jī)的動(dòng)態(tài)測試相比，采用本實(shí)用新型的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)軌蚪档统杀?，提高測試作業(yè)的安全性，并避免影響現(xiàn)場鉆井進(jìn)度。
[0067]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置包括井架結(jié)構(gòu)、底座、載荷加載裝置和至少一個(gè)檢測所述井架結(jié)構(gòu)振幅的振幅檢測裝置，所述井架結(jié)構(gòu)通過松緊模擬裝置安裝在所述底座上，所述載荷加載裝置與所述振幅檢測裝置分別與所述井架結(jié)構(gòu)連接，所述井架結(jié)構(gòu)上設(shè)有激振器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述井架結(jié)構(gòu)包括井架、人字架和基座，所述井架通過所述人字架縱向連接于所述基座上，所述基座通過松緊模擬裝置安裝在所述底座上，所述激振器與所述井架直接連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述振幅檢測裝置包括能縱向伸縮的固定支架、水平設(shè)置的剛性桿和位移傳感器，所述固定支架固定在地面上并位于所述井架的一側(cè)，所述剛性桿的一端與所述固定支架的上端連接，所述剛性桿的另一端通過所述位移傳感器與所述井架的頂部連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述激振器包括振子、支架和連接座，所述振子設(shè)于所述支架上，所述支架與所述連接座連接，所述連接座能拆裝地與所述井架直接連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，與所述井架連接的所述連接座的底部凹設(shè)有供所述井架的角鋼結(jié)構(gòu)插接的楔形凹槽，且所述連接座的底部設(shè)有能阻止所述角鋼結(jié)構(gòu)從所述楔形凹槽中退出的止擋棘爪，所述止擋棘爪的一端樞接于所述連接座上，所述止擋棘爪的另一端通過拉簧與所述連接座連接并對(duì)應(yīng)于所述楔形凹槽的槽口，所述止擋棘爪的另一端能在所述角鋼結(jié)構(gòu)插接于所述楔形凹槽中的狀態(tài)下頂?shù)炙鼋卿摻Y(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述連接座的內(nèi)部設(shè)置有電磁鐵。7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述振子為電磁式激振器。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述載荷加載裝置包括鋼絲繩、換向滑輪、拉力傳感器和緊繩器，所述鋼絲繩的一端與所述井架的頂部連接，所述鋼絲繩的另一端繞過所述換向滑輪并通過所述拉力傳感器與所述緊繩器連接，位于所述換向滑輪與所述井架頂部之間的所述鋼絲繩與所述井架的軸線平行。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述松緊模擬裝置包括調(diào)節(jié)螺栓、螺母、壓簧和壓簧壓板，所述調(diào)節(jié)螺栓縱向設(shè)置且所述調(diào)節(jié)螺栓的下端固定連接于所述底座上，所述調(diào)節(jié)螺栓的上端順次貫穿所述基座、所述壓簧壓板并與所述螺母旋接，所述壓簧套設(shè)于所述調(diào)節(jié)螺栓上，且所述壓簧的下端頂?shù)钟谒龅鬃?，所述壓簧的上端穿過所述基座并頂?shù)钟谒鰤夯蓧喊迳?，所述基座能在所述壓簧被壓縮的狀態(tài)下與所述底座接觸。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)井架及底座系統(tǒng)的振動(dòng)試驗(yàn)?zāi)M裝置，其特征在于，所述井架上設(shè)有至少一個(gè)加速度傳感器，所述井架和所述底座上設(shè)有多個(gè)應(yīng)變傳感器，且所述基座上設(shè)有多個(gè)壓力傳感器。
【文檔編號(hào)】G01M7/02GK205642774SQ201620330499
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】華劍, 胡磊
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司