【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于油氣田開采助劑檢測，尤其涉及一種潤滑劑的摩擦力測試裝置。
技術介紹
1、當前國內油田項目實行過程中，常見的潤滑劑過于局限，僅能局部降低摩擦阻力，不具有針對性和高效性。且傳統鉆井液濃度會隨著井深不斷降低，嚴重影響鉆井效率。目前研發的微膠囊型提速防卡潤滑劑，有針對性的在不同摩擦點或剪切點釋放出不同濃度潤滑材料，通過囊包技術解決卡脖子問題，制出微膠囊型材料使得開采過程中的摩阻問題得到改善。
2、為更好的展現其內含潤滑劑的減阻效果，方便進一步進行囊包潤滑劑的潤滑研究，就急需專門實驗設備來對鉆井過程中，管道鉆具與井壁的動摩擦系數進行模擬分析，模擬分析應力條件，加入潤滑劑前后的動摩擦因數，展現潤滑效果。
3、現有的測試摩擦力的設備，都是針對比如測薄膜的摩擦力測試設備，是不能用來間接檢測液體摩擦系數的。傳統的測試方法主要有泥餅粘附系數測定儀、極壓潤滑儀、泥餅粘滯系數測定儀，這些傳統儀器測試存在的問題為：利用三角函數計算數據，過程較為復雜，而且三角函數本身估算數值得來，準確度不夠，此外，無法滿足井下作業時的重量和應力大小，傳統操作過于繁瑣，使用扭矩調節較為麻煩；另外，在測試時需要通氣加壓，而通氣加壓模擬過程存在一定的危險性。
技術實現思路
1、針對以上技術現狀的介紹，本專利技術的目的就在于提供一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，本潤滑劑的摩擦力測試裝置補充了微膠囊型提速防卡潤滑劑及部分囊包液體材料在摩擦系數檢測方法上的空白，以及潤滑類囊包材料摩阻檢測儀器方面的空缺，為
2、為實現上述目的，本專利技術采用的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，包括測試臺和測試塊，所述測試塊在測試臺直線滑動，所述測試臺上裝有潤滑劑，測試塊通過檢測組件與一個驅動組件連接，驅動組件帶著測試塊直線移動，并通過檢測組件檢測出驅動力的值；測試臺上開設有一道矩形的淺槽，所述淺槽內裝有待測的潤滑劑，所述測試塊為倒錐型的塊狀結構，測試塊的底端具有若干個凸起部，所述凸起部底端面與所述淺槽的槽底平滑地貼合接觸配合；所述驅動組件包括一個能沿著淺槽長度方向直線移動的掛接部件，所述掛接部件與測試塊之間通過豎直拔插的插接銷掛接在一起，掛接部件沿著淺槽的長度方向從測試臺的一側運動到另一側。
3、進一步的，驅動組件還包括呈l型的驅動臂，驅動臂的水平臂位于所述測試臺上方，其豎直臂貼著測試臺的背面滑動安裝，并通過一個滑動柱與一個螺紋塊固接，所述螺紋塊螺紋配合地套接在一根絲杠上，所述絲杠轉動地安裝在測試臺內。
4、進一步的，豎直臂上設有若干與之垂直的調節螺桿，所述滑動柱直線滑動安裝在測試臺背面的滑槽內，所述調節螺桿螺紋配合地與豎直臂連接貫穿后，伸入到所述滑動柱內的一個滑塊內，所述滑塊在滑動柱內豎直滑動而不脫離滑動柱，所述調節螺桿轉動配合地位于滑塊內的一端為t型結構，以在擰動調節螺桿時t型結構能夠軸向抵緊所述滑塊而實現豎直臂與滑動柱的固接。
5、進一步的，淺槽為矩形橫截面結構，淺槽上的所述掛接部件包括連接在所述水平臂上的掛柱，以及固定在所述測試塊側面的拉柱，所述拉柱與掛柱上各自均設有一個插孔，兩插孔上下對接時被所述插接銷豎直插入，以使得掛柱帶著拉柱直線移動。
6、進一步的，拉柱和掛柱彼此上下相對的一段，其上下兩側都具有一個平面，在平面所在的部位設有所述插孔。
7、進一步的，水平臂包括相對設置的前臂和后臂，前臂靠所述淺槽設置，兩臂之間通過定位套筒插接配合地組裝在一起，且所述掛柱一端固定地插入到所述前臂內，并通過拉簧與一個力學傳感器連接，所述力學傳感器設置在所述后臂內，并與后臂一起運動，所述后臂與所述豎直臂固定連接，而前臂不與豎直臂連接。
8、進一步的，力學傳感器包括一根同軸正對所述掛柱的芯柱，二者之間通過所述拉簧連接，后臂與芯柱之間軸向滑動連接；所述力學傳感器還包括一根平行于芯柱設置的絕緣桿，所述絕緣桿上螺旋纏繞有電阻絲，所述電阻絲一端連接在一個測試電路中，相鄰兩圈電阻絲之間互不接觸或者彼此絕緣；在所述芯柱上還安裝有一個絕緣環套，所述絕緣環套上固定有導電元件，且導電元件始終能與所述電阻絲的某處表面滑動配合地接觸，且導電元件連接在所述測試電路中，當后臂遠離前臂時，拉簧被拉伸，所述電阻絲相對所述導電元件水平滑動，以改變導電元件與電阻絲接觸的部位，繼而將電阻絲的對應長度的電阻接入到所述測試電路中。
9、進一步的，導電元件為彈性伸縮式結構，能夠沿著所述絕緣桿的徑向伸縮，且始終與其保持彈性擠壓狀態。
10、進一步的，掛柱上同軸固定有移動盤，所述移動盤軸向移動地安裝在所述前臂內，在前臂的前側面內轉動地安裝有一個驅動盤，所述驅動盤繞所述掛柱轉動安裝，驅動盤的內側表面為內齒輪的結構，所述內齒輪與環形陣列在其內側的若干桿狀齒輪嚙合，所述桿狀齒輪一端同軸固定有螺柱，所述螺柱螺紋配合地伸入到前臂內并與所述移動盤轉動連接，以使得轉動所述驅動盤時，所有螺柱同步軸向移動，以帶著所述移動盤軸向平移；
11、還包括一根直角桿，所述直角桿一端固定在所述掛柱所在的安裝孔內壁上，其另一端同軸地固定在所述芯柱的端面上，以使得前臂和所述芯柱連為一體。
12、進一步的，驅動盤的外壁設有螺紋，以與前臂上的螺紋安裝孔螺紋配合，驅動盤的端面與螺紋孔的孔底之間設有一個被壓縮的錐形彈簧，所有桿狀齒輪位于錐形彈簧內側；在所述驅動盤的外側底端面上同軸地設有一個六角凹槽，以供六角扳手插入而轉動驅動盤，且所述六角扳手的端面具有能容納桿狀齒輪的容納腔。
13、本專利技術的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，利用滑塊施力面模擬井下鉆具應力，通過滑動測試，依靠運動摩擦系數，滑塊與平面間擠壓液體，進行運動測試，主要模擬測試潤滑液體在實際運用中對鉆具造成的影響，并通過靜摩擦、動摩擦因數變化判斷其潤滑效果。亦即，本方法開創針對微膠囊型潤滑劑等液體材料的摩阻測試，開創了液體摩阻、摩擦系數測試，為后續液體及其他流體就摩擦系數測試方面提供參考；設置淺槽更便于進行液體測試，獨特的倒錐形滑塊可以使應力更加集中，更有效的計算應力大小，推斷模擬井下數據，使得本處理方法簡便易行，具有很好的推廣使用價值。
14、具體而言，常規摩擦儀無法提供井下鉆具所產生的摩阻，為此，本專利技術對產生壓力的滑塊進行優化設計，賦予滑塊特殊倒錐形狀，重量上通過諸如2kg、3kg、5kg加大滑塊自身重量，使其更加針對潤滑劑。
15、同時，因定制滑塊加大，對應檢測體系傳感器高度有所調整，設定基于調節螺桿的手動調節驅動臂高度，以便適應不同重量梯度的滑塊，以此來保證實驗的準確性。
16、為維系檢測體系的運行，保持系統整體的穩定，可以調整整體稱重參數以便適應大重量滑塊，例如將倒錐形的測試塊做成組合拼裝式，多層拼接。
17、本專利技術整體針對潤滑劑的潤滑性進行設計，為適應檢測液體潤滑劑，定制設備臺面凹槽，承載液體，防止液體溢出，保證檢測正常進行。
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1.一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，包括測試臺(1)和測試塊(3)，所述測試塊(3)在測試臺(1)直線滑動，所述測試臺(1)上裝有潤滑劑，測試塊(3)通過檢測組件與一個驅動組件連接，驅動組件帶著測試塊(3)直線移動，并通過檢測組件檢測出驅動力的值，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述驅動組件還包括呈L型的驅動臂(4)，驅動臂(4)的水平臂(401)位于所述測試臺(1)上方，其豎直臂(402)貼著測試臺(1)的背面滑動安裝，并通過一個滑動柱(5)與一個螺紋塊(6)固接，所述螺紋塊(6)螺紋配合地套接在一根絲杠(7)上，所述絲杠(7)轉動地安裝在測試臺(1)內。
3.根據權利要求2所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述豎直臂(402)上設有若干與之垂直的調節螺桿(8)，所述滑動柱(5)直線滑動安裝在測試臺(1)背面的滑槽內，所述調節螺桿(8)螺紋配合地與豎直臂(402)連接貫穿后，伸入到所述滑動柱(5)內的一個滑塊(9)內，所述滑塊(9)在滑動柱(5)內豎直滑動而不脫離滑動柱(5)，所述調節螺桿(8)轉動配
4.根據權利要求2所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述淺槽(2)為矩形橫截面結構，淺槽(2)上的所述掛接部件包括連接在所述水平臂(401)上的掛柱(11)，以及固定在所述測試塊(3)側面的拉柱(13)，所述拉柱(13)與掛柱(11)上各自均設有一個插孔，兩插孔上下對接時被所述插接銷(14)豎直插入，以使得掛柱(11)帶著拉柱(13)直線移動。
5.根據權利要求4所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述拉柱(13)和掛柱(11)彼此上下相對的一段，其上下兩側都具有一個平面，所述平面所在的部位設有所述插孔。
6.根據權利要求2所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述水平臂(401)包括相對設置的前臂(40101)和后臂(40102)，前臂(40101)靠所述淺槽(2)設置，兩臂之間通過定位套筒(22)插接配合地組裝在一起，且所述掛柱(11)一端固定地插入到所述前臂(40101)內，并通過拉簧(20)與所述檢測組件的一個力學傳感器連接，所述力學傳感器設置在所述后臂(40102)內，并與后臂(40102)一起運動，所述后臂(40102)與所述豎直臂(402)固定連接，而前臂(40101)不與豎直臂(402)連接。
7.根據權利要求6所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述力學傳感器包括一根同軸正對所述掛柱(11)的芯柱(15)，二者之間通過所述拉簧(20)連接，后臂(40102)與芯柱(15)之間軸向滑動連接；
8.根據權利要求7所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述導電元件(19)為彈性伸縮式結構，能夠沿著所述絕緣桿(18)的徑向伸縮，且始終與其保持彈性擠壓狀態。
9.根據權利要求7所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述掛柱(11)上同軸固定有移動盤(23)，所述移動盤(23)軸向移動地安裝在所述前臂(40101)內，在前臂(40101)的前側面內轉動地安裝有一個驅動盤(26)，所述驅動盤(26)繞所述掛柱(11)轉動安裝，驅動盤(26)的內側表面為內齒輪的結構，所述內齒輪與環形陣列在其內側的若干桿狀齒輪(25)嚙合，所述桿狀齒輪(25)一端同軸固定有螺柱(24)，所述螺柱(24)螺紋配合地伸入到前臂(40101)內并與所述移動盤(23)轉動連接，以使得轉動所述驅動盤(26)時，所有螺柱(24)同步軸向移動，以帶著所述移動盤(23)軸向平移；
10.根據權利要求9所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述驅動盤(26)的外壁設有螺紋，以與前臂(40101)上的螺紋安裝孔螺紋配合，驅動盤(26)的端面與螺紋孔的孔底之間設有一個被壓縮的錐形彈簧(27)，所有桿狀齒輪(25)位于錐形彈簧(27)內側；在所述驅動盤(26)的外側底端面上同軸地設有一個六角凹槽(12)，以供六角扳手插入而轉動驅動盤(26)，且所述六角扳手的端面具有能容納桿狀齒輪(25)的容納腔(28)。
...【技術特征摘要】
1.一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，包括測試臺(1)和測試塊(3)，所述測試塊(3)在測試臺(1)直線滑動，所述測試臺(1)上裝有潤滑劑，測試塊(3)通過檢測組件與一個驅動組件連接，驅動組件帶著測試塊(3)直線移動，并通過檢測組件檢測出驅動力的值，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述驅動組件還包括呈l型的驅動臂(4)，驅動臂(4)的水平臂(401)位于所述測試臺(1)上方，其豎直臂(402)貼著測試臺(1)的背面滑動安裝，并通過一個滑動柱(5)與一個螺紋塊(6)固接，所述螺紋塊(6)螺紋配合地套接在一根絲杠(7)上，所述絲杠(7)轉動地安裝在測試臺(1)內。
3.根據權利要求2所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述豎直臂(402)上設有若干與之垂直的調節螺桿(8)，所述滑動柱(5)直線滑動安裝在測試臺(1)背面的滑槽內，所述調節螺桿(8)螺紋配合地與豎直臂(402)連接貫穿后，伸入到所述滑動柱(5)內的一個滑塊(9)內，所述滑塊(9)在滑動柱(5)內豎直滑動而不脫離滑動柱(5)，所述調節螺桿(8)轉動配合地位于滑塊(9)內的一端為t型結構(10)，以在擰動調節螺桿(8)時t型結構(10)能夠軸向抵緊所述滑塊(9)而實現豎直臂(402)與滑動柱(5)的固接。
4.根據權利要求2所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述淺槽(2)為矩形橫截面結構，淺槽(2)上的所述掛接部件包括連接在所述水平臂(401)上的掛柱(11)，以及固定在所述測試塊(3)側面的拉柱(13)，所述拉柱(13)與掛柱(11)上各自均設有一個插孔，兩插孔上下對接時被所述插接銷(14)豎直插入，以使得掛柱(11)帶著拉柱(13)直線移動。
5.根據權利要求4所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述拉柱(13)和掛柱(11)彼此上下相對的一段，其上下兩側都具有一個平面，所述平面所在的部位設有所述插孔。
6.根據權利要求2所述的一種潤滑劑的摩擦力測試裝置，其特征在于：所述水平臂(401)包括相對設置的前臂(40101)和后臂(4010...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳洋，楊飛，宋自家，林俊凱，蔡雪彤，宋剛，賈偉東，桑紅梅，
申請(專利權)人：四川省貝特石油技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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