法蘭式液位變送器和鉆機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

測(cè)試系統(tǒng)主要由大小轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、錐齒輪箱、增速箱、電渦流測(cè)功機(jī)、電能綜合測(cè)試儀、推拉力測(cè)試儀、卷揚(yáng)起重鉆塔等組成，可進(jìn)行輸出扭矩、輸出轉(zhuǎn)速、電機(jī)功率、鉆機(jī)效率、給進(jìn)力、起拔力、絞車?yán)�力、系統(tǒng)壓力、溫升、噪聲等項(xiàng)目的測(cè)試。

轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速的測(cè)試采用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。由于產(chǎn)品型號(hào)較多，轉(zhuǎn)矩跨度大，選擇了兩臺(tái)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器串聯(lián)，對(duì)于大扭矩測(cè)試選用量程為１００００Ｎ·ｍ的傳感器，小扭矩測(cè)試選用量程為２０００Ｎ·ｍ的傳感器。其中，小量程轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器設(shè)計(jì)成可便捷拆卸的安裝方式，當(dāng)所試鉆機(jī)轉(zhuǎn)矩大于２０００Ｎ·ｍ時(shí)，取下小量程轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器，鉆桿直接與大量程轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器連接，從而達(dá)到共用測(cè)試平臺(tái)和電渦輪制動(dòng)器的目的。鉆機(jī)的加載方式選用１１０ｋＷ的電渦流制動(dòng)器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維護(hù)方便、使用壽命長(zhǎng)以及測(cè)功區(qū)域廣、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)無級(jí)加載等特點(diǎn)，見圖５。但它的額定扭矩加載轉(zhuǎn)速范圍為１０００～１６００ｒ／ｍｉｎ，而測(cè)試鉆機(jī)的工作轉(zhuǎn)速為３０～１５００ｒ／ｍｉｎ，因此測(cè)試系統(tǒng)需要配備升速裝置（增速箱），可根據(jù)各型號(hào)鉆機(jī)的具體轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速選擇不同的傳動(dòng)比達(dá)到電渦流制動(dòng)器的工作轉(zhuǎn)速。

鉆機(jī)立軸的提升能力和加壓能力測(cè)試采用拉壓力傳感器。鑒于鉆機(jī)立軸工作的特點(diǎn)，我們選用了性能穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)的輪輻式拉壓力傳感器，鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器的卡瓦夾緊與鉆桿聯(lián)接的傳感器，通過對(duì)鉆機(jī)給進(jìn)液壓缸的控制，得到立軸的提升和加壓數(shù)據(jù)，此方法不但檢驗(yàn)了立軸的能力，也檢驗(yàn)了卡瓦的夾緊力，所有數(shù)據(jù)均由計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集。卷揚(yáng)機(jī)的提升能力和制動(dòng)能力測(cè)試使用起重鉆塔，我們?yōu)榫頁P(yáng)機(jī)的測(cè)試制作了高９ｍ的鉆塔和數(shù)噸重的吊重物，可根據(jù)不同鉆機(jī)的能力選擇不同的吊重物。

在整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中，鉆機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、輸入功率和系統(tǒng)壓力等測(cè)試數(shù)據(jù)都能實(shí)現(xiàn)由計(jì)算機(jī)自動(dòng)同步采集和計(jì)算，并進(jìn)行同步運(yùn)算處理，直觀地顯示檢測(cè)結(jié)果，見圖６。

 

３　測(cè)試系統(tǒng)建設(shè)的成果

法蘭式液位變送器和鉆機(jī)測(cè)試系統(tǒng)經(jīng)過對(duì)多種法蘭式液位變送器和鉆機(jī)的檢測(cè)試驗(yàn)以及對(duì)檢測(cè)試備的調(diào)試和對(duì)比，各項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，測(cè)試數(shù)據(jù)基本準(zhǔn)確。產(chǎn)品試驗(yàn)的測(cè)試原理科學(xué)、設(shè)備先金、功能齊全、性能穩(wěn)定，加載的方法靈敏度高、安全可靠，能滿足流量為０～３０００Ｌ／ｍｉｎ、壓力為０～２０ＭＰａ、功率為５．５～１１０ｋＷ的各種規(guī)格法蘭式液位變送器和轉(zhuǎn)矩為０～１００００Ｎ·ｍ、轉(zhuǎn)速３０～１５００ｒ／ｍｉｎ、系統(tǒng)壓力為０～３０ＭＰａ、功率為５．５～１１０ｋＷ的各種規(guī)格鉆機(jī)的型式試驗(yàn)、可靠性能試驗(yàn)和溫升試驗(yàn)。

產(chǎn)品測(cè)試的操作和加載均采用遠(yuǎn)程控制，試驗(yàn)人員院秒測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)，保障了試驗(yàn)人員的安全。各試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，并進(jìn)行同步運(yùn)算處理，輸出完整的檢測(cè)報(bào)告，能直觀地顯示檢測(cè)結(jié)果并保存數(shù)據(jù)，保存的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)調(diào)閱，數(shù)據(jù)由計(jì)算機(jī)采集，減少了測(cè)試過程的人為誤差，數(shù)據(jù)的同步性使得測(cè)試結(jié)果更加客觀、準(zhǔn)確和可靠。

 

４　結(jié)語

試驗(yàn)室的開發(fā)和建設(shè)對(duì)裝備制造企業(yè)的發(fā)展具有重大意義，先金的檢測(cè)設(shè)備和完善的檢測(cè)手段不但提升了企業(yè)的軟實(shí)力，也解決了產(chǎn)品試驗(yàn)的諸多問題，特別是在工地上因條件限制無法判定的問題在試驗(yàn)臺(tái)能夠輕松地解決。通過對(duì)產(chǎn)品的測(cè)試，我們能夠清楚地掌握產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)，有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在對(duì)產(chǎn)品試驗(yàn)過程中，我們制作了必要的試驗(yàn)工具和工裝，對(duì)不同類型法蘭式液位變送器各種規(guī)格的進(jìn)排水接頭、進(jìn)排水膠管和試驗(yàn)鉆機(jī)不同的鉆桿規(guī)格進(jìn)行了制作和采購，有效地提高了試驗(yàn)人員的工作效率，減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。