一種測定熱敏材料剪切力的試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，包括從上至下依次連接的密封壓帽、打壓座和外筒；在打壓座內(nèi)設(shè)有液壓腔；在打壓座和外筒內(nèi)設(shè)有活塞，活塞安裝在液壓腔內(nèi)；在活塞和外筒之間形成有剪切環(huán)空和泄壓環(huán)空，剪切環(huán)空和泄壓環(huán)空從上至下依次設(shè)置并相互連通；在剪切環(huán)空內(nèi)設(shè)有剪切環(huán)和熱敏環(huán)，剪切環(huán)和熱敏環(huán)從上至下依次設(shè)置，熱敏環(huán)環(huán)抱在活塞上，剪切環(huán)固定在活塞上；在熱敏環(huán)的下方和上方各設(shè)有一剪切臺階，上方剪切臺階形成在剪切環(huán)上，下方剪切臺階形成在外筒上；活塞在液壓腔內(nèi)的行程小于剪切環(huán)在剪切環(huán)空內(nèi)的行程。本實用新型能夠更直觀，更精確地測定不同熱敏材料在不同溫度下的剪切性能。
【專利說明】
一種測定熱敏材料剪切力的試驗裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種測定剪切力的試驗裝置，具體地說涉及一種測定熱敏材料剪切力的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]石油開采過程中涉及較多井下工具，其中一部分井下工具的動作需要用剪切材料的剪斷來控制，目前應(yīng)用較多的是金屬材料，應(yīng)用較多的有黃銅和合金鋼等，但金屬剪切件有其自身弱點，在某些情況下會出現(xiàn)誤剪斷的情況，如果增加剪切件的剪切力，避免被誤剪斷，則又存在嚴重隱患，即在需要其被剪斷時經(jīng)常會出現(xiàn)無法剪斷的情況，從而引起事故，為了解決這個問題，目前有的井下工具使用了熱敏材料，比如對于熱采井中，由于在蒸汽吞吐過程中，井下工具的溫度將變化較大，由于熱脹冷縮的原理，使工具本身產(chǎn)生了較大的熱應(yīng)力，有的工具的熱應(yīng)力表現(xiàn)為拉應(yīng)力，有的表現(xiàn)為壓應(yīng)力，從而使井下工具的剪切件產(chǎn)生預(yù)剪切，由于熱敏材料在溫度較低情況下有較高的屈服強度，而在溫度較高的情況下有較低的屈服強度，因此熱敏材料在熱采井中有了較多的應(yīng)用，由于熱敏材料種類較多，適用于不同的熱采井，因此有必要對不同的熱敏材料在不同溫度下進行剪切力測定，目前用來評價熱敏材料的試驗裝置較少，因此，需要研制用于測定熱敏材料剪切力的試驗裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，該裝置能夠更直觀，更精確地測定不同熱敏材料在不同溫度下的剪切性能。
[0004]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，包括從上至下依次連接的密封壓帽、打壓座和外筒;在所述打壓座內(nèi)設(shè)有液壓腔，所述密封壓帽設(shè)有與所述液壓腔連通的中心孔;在所述打壓座和所述外筒內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞安裝在所述液壓腔內(nèi)；在所述活塞和所述外筒之間形成有剪切環(huán)空和泄壓環(huán)空，所述剪切環(huán)空和所述泄壓環(huán)空從上至下依次設(shè)置并相互連通;在所述剪切環(huán)空內(nèi)設(shè)有剪切環(huán)和熱敏環(huán)，所述剪切環(huán)和所述熱敏環(huán)從上至下依次設(shè)置，所述熱敏環(huán)環(huán)抱在所述活塞上，所述剪切環(huán)固定在所述活塞上；在所述熱敏環(huán)的下方和上方各設(shè)有一剪切臺階，上方剪切臺階形成在所述剪切環(huán)上，下方剪切臺階形成在所述外筒上;所述活塞在所述液壓腔內(nèi)的行程小于所述剪切環(huán)在所述剪切環(huán)空內(nèi)的行程。
[0005]所述剪切環(huán)是采用兩個半圓環(huán)組合而成的。
[0006]所述剪切環(huán)嵌裝在活塞外表面的凹槽內(nèi)，在所述剪切環(huán)的外面上設(shè)有環(huán)套，所述環(huán)套和所述剪切環(huán)通過螺釘固接。
[0007]所述環(huán)套是采用兩個半圓板組合而成的。
[0008]在所述外筒的下端內(nèi)側(cè)形成有限位凸臺，所述限位凸臺的內(nèi)徑小于所述上方剪切臺階的外徑。
[0009]所述熱敏環(huán)設(shè)有開口，所述熱敏環(huán)的斷面為矩形。
[0010]在所述活塞上設(shè)有熱敏環(huán)的下限位臺階。
[0011 ]所述活塞采用O型圈與所述外筒密封連接。
[0012]本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是:可放入烘箱內(nèi)，通過打液壓的方式對熱敏材料的剪切強度的測試，能夠更直觀，更精確地測定不同熱敏材料在不同溫度下的剪切性能，能夠保證對不同熱敏材料在300攝氏度及以下的溫度下進行力學(xué)評價，可針對不同熱敏材料進行修改，最高可為剪切材料提供100kN的剪切力。因此本實用新型能夠為熱采井中以熱敏材料為動作開關(guān)的零部件進行剪切力的測定，從而保證熱采井中的熱敏材料可以在溫度變化過程中較好地發(fā)揮作用，滿足熱采井的需要;能夠為熱采井內(nèi)井下工具選擇適合熱采井工藝的熱敏材料。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖2是本實用新型的活塞結(jié)構(gòu)不意圖；
[0015]圖3是本實用新型的外筒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4a是本實用新型的熱敏環(huán)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖4b是圖4a的側(cè)視圖；
[0018]圖5a是本實用新型的半圓環(huán)結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖5b是圖5a的側(cè)視圖；
[0020]圖6是本實用新型的半圓板結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖7是本實用新型的剪切環(huán)和環(huán)套裝配示意圖；
[0022]圖8是本實用新型的打壓座結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖9是本實用新型的密封壓帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:圖中:1、活塞；2、外筒；3、熱敏環(huán);4、剪切環(huán)；5、固定螺釘;6、環(huán)套;7、0型圈；
8、打壓座;9、密封壓帽；10、打壓管線。
【具體實施方式】
[0025]為能進一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效、茲例舉以下實施例、并配合附圖詳細說明如下:
[0026]請參閱附圖，一種測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，包括從上至下依次連接的密封壓帽9、打壓座8和外筒2;在所述打壓座8內(nèi)設(shè)有液壓腔，所述密封壓帽9設(shè)有與所述液壓腔連通的中心孔，以形成打壓通道，并便于打壓管線10穿過，打壓管線10與密封壓帽9過盈配合，密封壓帽9與打壓座8通過螺紋連接。在所述打壓座8和所述外筒2內(nèi)設(shè)有活塞I，所述活塞I安裝在所述液壓腔內(nèi)；在所述活塞I和所述外筒2之間形成有剪切環(huán)空和泄壓環(huán)空、所述剪切環(huán)空和所述泄壓環(huán)空從上至下依次設(shè)置并相互連通;在所述剪切環(huán)空內(nèi)設(shè)有剪切環(huán)4和熱敏環(huán)3，所述剪切環(huán)4和所述熱敏環(huán)3從上至下依次設(shè)置，所述熱敏環(huán)3環(huán)抱在所述活塞I上，所述剪切環(huán)4固定在所述活塞I上;在所述熱敏環(huán)3的下方和上方各設(shè)有一剪切臺階，上方剪切臺階形成在所述剪切環(huán)4上，下方剪切臺階形成在所述外筒2上;所述活塞I在所述液壓腔內(nèi)的行程小于所述剪切環(huán)4在所述剪切環(huán)空內(nèi)的行程。
[0027]在本實施例中，所述剪切環(huán)4是采用兩個半圓環(huán)組合而成的，便于安裝。所述剪切環(huán)4嵌裝在活塞外表面的凹槽內(nèi)，在所述剪切環(huán)4的外面上設(shè)有環(huán)套6，所述環(huán)套6和所述剪切環(huán)4通過螺釘5固接。為了便于組裝，所述環(huán)套6是采用兩個半圓板組合而成的。在所述外筒2的下端內(nèi)側(cè)形成有限位凸臺，所述限位凸臺的內(nèi)徑小于所述上方剪切臺階的外徑，用于防止所述活塞I沖出所述外筒2。所述熱敏環(huán)3設(shè)有開口，所述熱敏環(huán)3的斷面為矩形，便于安裝和剪切。在所述活塞I上設(shè)有熱敏環(huán)的下限位臺階，在安裝熱敏環(huán)3時對其限位。所述活塞I采用O型圈7與所述外筒2密封連接。
[0028]本實用新型的工作原理:
[0029]在試驗開始前，需要將本實用新型放入烘箱內(nèi)，將打壓管線10連接在密封壓帽9上。在烘箱壁上設(shè)有穿入孔，可供打壓管線10插入，并與打壓管線的外壁形成密封接觸，從而不影響烘箱的保溫效果。試驗時，將烘箱加熱到設(shè)定溫度，并保溫一小時后，開始通過打壓管線10向密封壓帽9進行打壓，隨著液壓腔內(nèi)壓力的升高，活塞I帶動剪切環(huán)4向下運動，推動熱敏環(huán)3，使上方剪切臺階和下方剪切臺階對熱敏環(huán)3形成剪切作用，直至熱敏環(huán)3被剪切破壞。隨后活塞I上的O型圈7離開液壓腔進入剪切環(huán)空，液壓腔內(nèi)的壓力經(jīng)泄壓環(huán)空泄出，最終活塞I限位于外筒2下端內(nèi)側(cè)的限位凸臺，無法向下運動。液壓腔內(nèi)的壓力突然降低直至為O，是熱敏環(huán)3剪切完全的信號。
[0030]盡管上面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了描述、但是本實用新型并不局限于上述的【具體實施方式】、上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的、并不是限制性的、本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下、在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下、還可以做出很多形式、這些均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，其特征在于，包括從上至下依次連接的密封壓帽、打壓座和外筒； 在所述打壓座內(nèi)設(shè)有液壓腔，所述密封壓帽設(shè)有與所述液壓腔連通的中心孔； 在所述打壓座和所述外筒內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞安裝在所述液壓腔內(nèi)； 在所述活塞和所述外筒之間形成有剪切環(huán)空和泄壓環(huán)空，所述剪切環(huán)空和所述泄壓環(huán)空從上至下依次設(shè)置并相互連通； 在所述剪切環(huán)空內(nèi)設(shè)有剪切環(huán)和熱敏環(huán)，所述剪切環(huán)和所述熱敏環(huán)從上至下依次設(shè)置，所述熱敏環(huán)環(huán)抱在所述活塞上，所述剪切環(huán)固定在所述活塞上； 在所述熱敏環(huán)的下方和上方各設(shè)有一剪切臺階，上方剪切臺階形成在所述剪切環(huán)上，下方剪切臺階形成在所述外筒上； 所述活塞在所述液壓腔內(nèi)的行程小于所述剪切環(huán)在所述剪切環(huán)空內(nèi)的行程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，其特征在于，所述剪切環(huán)是采用兩個半圓環(huán)組合而成的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，其特征在于，所述剪切環(huán)嵌裝在活塞外表面的凹槽內(nèi)，在所述剪切環(huán)的外面上設(shè)有環(huán)套，所述環(huán)套和所述剪切環(huán)通過螺釘固接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，其特征在于，所述環(huán)套是采用兩個半圓板組合而成的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，其特征在于，在所述外筒的下端內(nèi)側(cè)形成有限位凸臺，所述限位凸臺的內(nèi)徑小于所述上方剪切臺階的外徑。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，其特征在于，所述熱敏環(huán)設(shè)有開口，所述熱敏環(huán)的斷面為矩形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，其特征在于，在所述活塞上設(shè)有熱敏環(huán)的下限位臺階。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測定熱敏材料剪切力的試驗裝置，其特征在于，所述活塞采用O型圈與所述外筒密封連接。
【文檔編號】G01N3/24GK205449704SQ201620229079
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】高斌, 許杰, 幸雪松, 陳毅, 王桂萍, 羅建偉, 劉鵬
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海石油（中國）有限公司天津分公司