本實用新型涉及工具夾具,具體涉及一種徑向阻尼夾具。
背景技術(shù):
在石油鉆井工具水力振蕩器的地面試驗中,需要模擬井下鉆壓對水力振蕩器徑向施加阻尼。本實用新型能夠?qū)λφ袷幤鞯膹较蚴┘幼枘?,且不影響水力振蕩器的自激振動,保證工具的運動自由度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是向水力振蕩器提供徑向阻尼,提供一種徑向阻尼夾具。
本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種徑向阻尼夾具,包括上支架、下支架和底座,下支架固定于底座上,所述下支架一端通過絞銷連接上支架一端,且上支架以絞銷為軸上下開合,下支架另一端通過扁銷與上支架另一端插接,所述下支架與上支架兩兩端都連接后中間為圓形通孔,所述圓形通孔內(nèi)設(shè)有四個油缸,且四個油缸均勻分布在圓形通孔內(nèi)。
所述油缸包括依次連接的油缸蓋、缸筒和油缸頭,所述缸筒內(nèi)一端有彈簧活塞,另一端有液壓活塞,所述彈簧活塞的柱塞穿過油缸蓋,彈簧活塞柱塞的外端設(shè)有彈子滑軌,彈子滑軌外設(shè)有彈子座,彈子滑軌與彈子座之間鑲嵌推力球軸承座,所述推力球軸承座能在彈子滑軌與彈子座的間隙內(nèi)自由滑動,所述彈簧活塞的柱塞外側(cè)套有彈簧,彈簧活塞上設(shè)有凸臺,彈簧兩端分別與油缸蓋和彈簧活塞的凸臺接觸,所述液壓活塞的柱塞外側(cè)套有碟簧,液壓活塞上設(shè)有凸臺,碟簧兩端分別與彈簧活塞和液壓活塞的凸臺接觸,液壓活塞與油缸頭接觸部分設(shè)有腔體,腔體內(nèi)設(shè)有限位柱,所述油缸頭上設(shè)有管道接頭,能將管道與液壓活塞的腔體連通。
所述油缸末端有可活動的球節(jié),與上支架或下支架通過銷子固定。
所述液壓活塞的柱塞端設(shè)有通氣孔,所述彈簧活塞與碟簧接觸的一端設(shè)有凹槽,液壓活塞的柱塞端頭位于彈簧活塞的凹槽內(nèi),且液壓活塞的柱塞端面與彈簧活塞的凹槽不接觸,所述油缸蓋端面上設(shè)有透氣孔。
所述缸筒與液壓活塞之間設(shè)有O型圈密封,O型圈兩端由切口擋圈支撐,缸筒與油缸頭之間設(shè)有軸向密封圈密封。
所述彈子滑軌表面粗糙度小于0.4,彈子滑軌與推力球軸承座接觸面表面粗糙度小于0.4,所述缸筒與油缸蓋和油缸頭均為螺紋連接,所述彈子滑軌與彈子座為螺紋連接,所述彈簧活塞與彈子滑軌通過螺絲固定。
所述彈子座上有孔,孔直徑小于推力球軸承座外徑,推力球軸承座露出在彈子座的孔外1mm到5mm。
本實用新型的有益效果:
(1)本實用新型提供的這種徑向阻尼夾具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,操作方便,成本較低,能夠向水力振蕩器提供徑向阻尼。
(2)本實用新型提供的這種徑向阻尼夾具通過所述上支架和下支架上各設(shè)有兩個油缸,所述油缸末端有可活動的球節(jié),與上支架和下支架通過銷子固定,當(dāng)水力振蕩器等工具振動時,振動傳遞到油缸,四個油缸共同對水力振蕩器等工具產(chǎn)生徑向阻尼,由于油缸末端與上支架、下支架之間有球節(jié),所以不影響水力振蕩器的自激振動,保證運動自由度。
(3)本實用新型提供的這種徑向阻尼夾具使用的油缸結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,能為水力振蕩器提供軸向推力,且使水力振蕩器工具在被本實用新型的這種可滑動壓縮油缸加持時保證工具的運動自由度。
(4)本實用新型提供的這種徑向阻尼夾具使用的油缸通過在液壓活塞的柱塞端有通氣孔,通氣孔用于油缸缸筒內(nèi)部的排氣,通氣孔一直保持開通,能夠防止油缸工作時憋壓而影響正常運行,在油缸蓋端面上設(shè)有透氣孔,透氣孔可以排出彈簧活塞一端的氣體,進一步避免油缸內(nèi)部憋壓。
(5)本實用新型提供的這種徑向阻尼夾具使用的油缸通過在缸筒與液壓活塞間設(shè)有O型圈密封,O型圈兩端由切口擋圈支撐,缸筒與油缸頭之間設(shè)有軸向密封圈密封,O型圈和軸向密封圈的密封能夠避免油進入油缸缸筒內(nèi)部或者溢出,切口擋圈的支撐,增加了 O型圈的穩(wěn)定。
(6)本實用新型提供的這種徑向阻尼夾具使用的油缸通過螺絲將彈簧活塞與彈子滑軌固定,當(dāng)水力振蕩器等工具振動時,軸向振動力傳遞到推力球軸承座上,推力球軸承座將力傳遞到彈子滑軌上,由于彈子滑軌與彈簧活塞的柱塞通過螺絲固定,是剛性連接,所以軸向振動力和震動位移傳遞到彈簧活塞上,彈簧活塞與液壓活塞之間設(shè)有碟簧,軸向振動力會往復(fù)的壓縮碟簧,所以可滑動壓縮油缸對水力振蕩器等工具施加的推力不影響水力振蕩器等工具震動自由度,通過采用缸筒與油缸蓋和油缸頭均為螺紋連接,彈子滑軌與彈子座為螺紋連接,便于拆卸。
(7)本實用新型提供的這種徑向阻尼夾具使用的油缸通過采用彈子滑軌表面粗糙度小于0.4,彈子滑軌與推力球軸承座接觸面表面粗糙度小于0.4,減少摩擦,避免對水力振蕩器等工具施加的推力影響水力振蕩器等工具震動自由度,通過在彈簧活塞與缸筒之間設(shè)有耐磨環(huán),減少彈簧活塞的磨損。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
附圖說明
圖1是本實用新型徑向阻尼夾具的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型中油缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明:1、上支架;2、下支架;3、絞銷;4、扁銷;5、銷子;6、油缸;7、底座;8、圓形通孔;
101、缸筒;102、液壓活塞;103、彈簧活塞;104、油缸蓋;105、彈子滑軌;106、彈子座;107、推力球軸承座;108、彈簧;109、油缸頭;110、碟簧;111、限位柱;112、管道接頭;113、耐磨環(huán);114、通氣孔;115、透氣孔;116、O型圈;117、切口擋圈;118、軸向密封圈。
具體實施方式
實施例1:
為了向水力振蕩器提供徑向阻尼,本實施例提供了一種如圖1所示的徑向阻尼夾具,包括上支架1、下支架2和底座7,下支架2固定于底座7上,所述下支架2一端通過絞銷3連上支架1一端接,且上支架1以絞銷3為軸上下開合,下支架2另一端通過扁銷4與上支架1另一端插接,所述下支架2與上支架1兩端都連接后中間為圓形通孔8,所述圓形通孔8內(nèi)設(shè)有四個油缸6,且四個油缸6均勻分布在圓形通孔8內(nèi)。
本實用新型提供的這種徑向阻尼夾具的工作原理如下:
下支架2固定在預(yù)先的底座7上,扁銷4抽出,上支架1以絞銷3為軸轉(zhuǎn)動,達到與下支架2分離開啟狀態(tài),水力振蕩器等工具放置在開啟的徑向阻尼夾具中,關(guān)閉上支架1,穿上扁銷4,當(dāng)油缸6施加推力時,四個油缸6均勻作用在水力振蕩器等工具的徑向上,對水力振蕩器產(chǎn)生徑向阻尼。
本實用新型的這種徑向阻尼夾具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,操作方便,成本較低,能夠向水力振蕩器提供徑向阻尼。
實施例2:
在實施例1的基礎(chǔ)上,本實施例提供了一種如圖2所示的徑向阻尼夾具,所述油缸6包括依次連接的油缸蓋104、缸筒101和油缸頭109,所述缸筒101內(nèi)一端有彈簧活塞103,另一端有液壓活塞102,所述彈簧活塞103的柱塞穿過油缸蓋104,彈簧活塞103柱塞的外端設(shè)有彈子滑軌105,彈子滑軌105外設(shè)有彈子座106,彈子滑軌105與彈子座106之間鑲嵌推力球軸承座107,所述推力球軸承座107能在彈子滑軌105與彈子座106的間隙內(nèi)自由滑動,所述彈簧活塞103的柱塞外側(cè)套有彈簧108,彈簧活塞103上設(shè)有凸臺,彈簧108兩端分別與油缸蓋104和彈簧活塞103的凸臺接觸,所述液壓活塞102的柱塞外側(cè)套有碟簧110,液壓活塞102上設(shè)有凸臺,碟簧110兩端分別與彈簧活塞103和液壓活塞102的凸臺接觸,液壓活塞102與油缸頭109接觸部分設(shè)有腔體,腔體內(nèi)設(shè)有限位柱111,所述油缸頭109上設(shè)有管道接頭112,能將管道與液壓活塞102的腔體連通。
油缸6的工作原理如下:
油缸頭109的管道接頭112上通過螺紋連接管道,通過該管道向缸筒內(nèi)注油,由于液壓活塞102與油缸頭109接觸部分設(shè)有限位柱111,油進入液壓活塞102腔體內(nèi),液壓活塞102在油壓的作用下向油缸頭109的反向產(chǎn)生移動并傳遞推力,液壓活塞102將位移與推力傳遞到碟簧110上,碟簧110將位移與推力傳遞到彈簧活塞103上,彈簧活塞103與彈子滑軌105、彈子座106、推力球軸承座107共同產(chǎn)生位移與推力,將推力傳遞給與推力球軸承座107接觸的水力振蕩器等工具,此時彈簧108被壓縮,當(dāng)注油停止后,受壓縮的彈簧108在自身彈力作用下,將彈簧活塞103復(fù)位,同時推動碟簧110復(fù)位,進而推動液壓活塞102復(fù)位。
本實用新型的這種徑向阻尼夾具中使用的油缸結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,能為水力振蕩器提供徑向阻尼,且使水力振蕩器工具在被本實用新型的這種可滑動壓縮油缸加持時保證工具的運動自由度。
進一步的,如圖1所示,所述油缸6末端有可活動的球節(jié),與上支架1或下支架2通過銷子5固定,上支架1和下支架2上可以各連接兩個油缸,便于分布,當(dāng)水力振蕩器等工具振動時,振動傳遞到油缸6,四個油缸6共同對水力振蕩器等工具產(chǎn)生徑向阻尼,由于油缸6末端與上支架、下支架之間有球節(jié),所以不影響水力振蕩器的自激振動,保證運動自由度。進一步的,為了操作輕便,上支架1可以設(shè)置為圓弧形,并且上支架1上可以設(shè)置有手柄,便于打開和關(guān)閉上支架1。
實施例3:
在實施例2的基礎(chǔ)上,本實施例提供了一種如圖2所示的徑向阻尼夾具,所述液壓活塞102的柱塞端有通氣孔114,所述彈簧活塞103與碟簧110接觸的一端設(shè)有凹槽,液壓活塞102的柱塞端頭位于彈簧活塞103的凹槽內(nèi),且液壓活塞102的柱塞端面與彈簧活塞103的凹槽不接觸。通氣孔114用于油缸缸筒101內(nèi)部的排氣,通氣孔114一直保持開通,能夠防止油缸工作時憋壓而影響正常運行。
進一步的,所述油缸蓋104端面上有透氣孔115,透氣孔115可以排出彈簧活塞103一端的氣體,進一步避免油缸內(nèi)部憋壓。
實施例4:
在實施例3的基礎(chǔ)上,本實施例提供了一種如圖2所示的徑向阻尼夾具,所述缸筒101與液壓活塞102之間由O型圈116密封,O型圈116兩端由切口擋圈117支撐,缸筒101與油缸頭109之間由軸向密封圈118密封,O型圈116和軸向密封圈118的密封能夠避免油進入油缸缸筒內(nèi)部或者溢出,切口擋圈117的支撐,增加了 O型圈116的穩(wěn)定。
為了減少摩擦,所述彈子滑軌105表面粗糙度小于0.4,彈子滑軌105與推力球軸承座107接觸面表面粗糙度小于0.4。當(dāng)水力振蕩器振動時,徑向振動力傳遞到推力球軸承座107上,由于彈子滑軌105表面粗糙度小于0.4,再由于推力球軸承座107在彈子滑軌105與彈子座6的間隙內(nèi)可以自由滑動,所以在徑向力作用下,推力球軸承座107在彈子滑軌105與水力振蕩器之間產(chǎn)生滾動,最大程度的降低摩擦力,避免了摩擦消耗,最大程度的保證水力振蕩器的運動自由度。
進一步的,為了便于拆卸,所述缸筒101與油缸蓋104和油缸頭109均為螺紋連接,所述彈子滑軌105與彈子座106為螺紋連接。
所述彈簧活塞103與彈子滑軌105通過螺絲固定。當(dāng)水力振蕩器等工具振動時,軸向振動力傳遞到推力球軸承座107上,推力球軸承座107將力傳遞到彈子滑軌105上,由于彈子滑軌105與彈簧活塞103的柱塞通過螺絲固定,是剛性連接,所以軸向振動力和震動位移傳遞到彈簧活塞103上,彈簧活塞103與液壓活塞102之間設(shè)有碟簧110,軸向振動力會往復(fù)的壓縮碟簧110,所以可滑動壓縮油缸對水力振蕩器等工具施加的推力不影響水力振蕩器等工具震動自由度。
實施例5:
在實施例4的基礎(chǔ)上,本實施例提供了一種如圖2所示的徑向阻尼夾具,為了減少彈簧活塞103的磨損,所述彈簧活塞103與缸筒101之間設(shè)有耐磨環(huán)113。
所述彈子座106上有孔,孔直徑小于推力球軸承座107外徑,推力球軸承座7露出在彈子座106的孔外1mm到5mm。
所述缸筒101與液壓活塞102和彈簧活塞103之間均為間隙配合,所述液壓活塞102的柱塞與彈簧活塞103之間為間隙配合,所述碟簧110與液壓活塞102和彈簧活塞103之間均為間隙配,所述彈簧活塞103柱塞與油缸蓋104為間隙配合,所述彈簧活塞103與彈子滑軌105為過盈配合,所述彈簧108在缸筒101與彈簧活塞103的柱塞之間,相互間間隙配合,所述柱塞與碟簧110在缸筒101與液壓活塞102的柱塞之間,相互間間隙配合。
以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明,并不構(gòu)成對本實用新型的保護范圍的限制,凡是與本實用新型相同或相似的設(shè)計均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。