本發明涉及螺桿鉆具同軸度檢測，具體涉及一種用于螺桿鉆具的同軸度檢測裝置。

背景技術：

1、螺桿鉆具是一種廣泛應用于石油鉆井工程的井下動力工具，主要用于驅動鉆頭旋轉破碎巖石，其核心特點是通過鉆井液（泥漿）的液壓能轉化為機械能，無需依賴地面轉盤驅動鉆柱，特別適用于定向井、水平井等復雜結構井的鉆進，螺桿鉆具的主要總成通常包括馬達總成、萬向軸總成和傳動軸總成組成。

2、螺桿鉆具各總成段的連接是精密機械裝配工藝的集中體現，需通過高精度加工+動態對中校準+分級預緊控制，確保連接剛性、密封性和同軸度，而在同軸度的檢測校準的過程中，通過微量調整法蘭面間距和角度來補償同軸度偏差的精密工藝，修正軸線偏移，同時確保連接剛性和密封性，而現在的檢測裝置可以檢查出螺桿鉆具的同軸度出現偏差，但是無法確定在螺桿鉆具連接端的哪一個部位進行修正工作，無法在后續修正操作過程中進行參考。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種用于螺桿鉆具的同軸度檢測裝置，以解決上述背景技術中檢測過程中僅能測出同軸度出現偏差，而無法在后續修正過程中進行參考的問題。

2、為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

3、一種用于螺桿鉆具的同軸度檢測裝置，包括：檢測機體，檢測機體一端對稱轉動連接有用于對鉆具總成組件進行居中調節的三爪對中裝置，且兩個三爪對中裝置的一端通過連接筒固定連接，檢測機體的另一端固定安裝有用于對鉆具總成組件的端部進行支撐的支撐架，底板的頂部對稱固定安裝有與連接筒轉動配合的輔助轉動架；

4、驅動機構，固定安裝在檢測機體的一端內部，用于驅動連接筒進行順時針90°旋轉，驅動機構包括固定安裝在底板上表面的液壓缸和限制架，且液壓缸和限制架成直線排布，限制架的內部滑動連接有傳動齒條，且傳動齒條的一端與液壓缸的輸出端通過彈性聯軸器進行連接，傳動齒條的上方嚙合連接有傳動齒圈，且傳動齒圈與連接筒的外圈轉動連接；

5、檢測機構，檢測機構固定安裝在檢測機體的一側，用于對鉆具總成組件的偏移度進行檢測。

6、采用上述技術方案，通過驅動機構驅動鉆具總成組件進行90°的轉動，通過驅動機構的順時針轉動一個圓周后，測量出一個橫截面的四方位點（0°、90°、180°和270°）的徑向測量值，檢測機構的檢測形式分為多個不同的步驟；

7、第一步驟：檢測機構先沿著鉆具總成組件的頂部進行線性運動，從檢測部位開始運行至鉆具總成組件的尾端，一次性的連續檢測，通過檢測機構的r數值的讀取是否呈線性排布形式判斷鉆具總成組件檢測端是否是中部出現彎曲的現象（即鉆具總成組件自身出現彎曲的現象），如出現非線性排布形式，則判斷出是鉆具總成組件自身出現問題，需要進行校正工序，如出現線性排布形式，則進行后續步驟的檢測；

8、第二步驟：在鉆具總成組件的檢測端進行多個橫截面的數據采集，隨后，將多個橫截面的數據進行計算對比，剔除異常數據后，再進行取平均值減少隨機誤差。

9、本發明技術方案的進一步改進在于：驅動機構還包括固定安裝在檢測機體內部的兩個安裝圈，安裝圈的內圈轉動連接有棘輪，安裝圈的外圈通過扭簧轉動連接有若干棘爪，且棘爪和棘輪之間擠壓配合，棘輪的一側等距滑動連接有若干的限制塊，且若干限制塊與傳動齒圈側壁擠壓配合，限制塊的一端延伸至棘輪的內部套接有輔助彈簧，棘輪的外圈對應限制塊的位置螺紋連接有若干封閉座，限制架的一端固定安裝有用于對傳動齒圈進行轉動限制的限制結構，棘輪的外圈等距開設有與限制塊卡接配合的卡槽。

10、采用上述技術方案，在檢測機構完成橫截面的一個數據點的數據采集后，通過驅動機構驅動鉆具總成組件進行順時針的90°轉動，從而方便進行下一個數據點的數據采集，此時，液壓缸驅動傳動齒條沿著限制架進行直線運動，進而通過傳動齒條驅動傳動齒圈進行轉動，而傳動齒圈通過限制塊與棘輪之間進行卡接限制，隨著傳動齒圈的轉動，棘輪會同步帶動連接筒進行轉動，而連接筒配合三爪對中裝置對鉆具總成組件進行限制，隨著連接筒的轉動，鉆具總成組件會同步進行轉動實現數據點的變動，而傳動齒條在移動的過程中，會驅動限制結構對棘輪的位置進行限制，在轉動90°后，限制結構會插入到棘輪外圈的凹槽內，避免棘輪轉動過度，導致數據的不準確，之后，液壓缸開始驅動傳動齒條開始復位，而此時，棘輪由于棘爪的限制，不會發生回轉的現象，而限制塊在傳動齒圈和棘輪的擠壓下開始向棘輪的內部進行收縮，隨著限制塊的收縮，傳動齒圈和棘輪進行分離，從而使得傳動齒圈可以進行復位，方便裝置的，進一步提高數據采集的精準度，此外，隨著傳動齒條的復位，傳動齒條會帶動限制結構進行限位的解除，方便傳動齒條驅動裝置進行90°轉動時，再次對裝置進行限制，進而提高裝置在運行時的穩定性。

11、本發明技術方案的進一步改進在于：限制結構包括固定安裝在限制架遠離液壓缸一端內部的固定筒，傳動齒條的一端開設有與固定筒安裝配合的安裝槽，固定筒的內部滑動連接有擠壓活塞桿，且擠壓活塞桿的端部與傳動齒條的端部固定連接，固定筒遠離固定筒的一端與分流板的輸入端固定連接，分流板的輸出端固定安裝有兩個分導管，兩個分導管遠離分流板的一端均固定安裝有安裝管，兩個安裝管的外部套接有固定架，且固定架與檢測機體的內壁固定連接，安裝管遠離分導管的一端滑動連接有活塞限制柱，活塞限制柱的端部固定安裝有限制卡球，且活塞限制柱配合限制卡球與棘輪的外圈擠壓配合。

12、采用上述技術方案，在液壓缸驅動傳動齒條進行移動的時候，傳動齒條通過擠壓活塞桿將固定筒內部的液壓油沿著分流板和分導管分別流向安裝管內，而隨著安裝管內部液壓油的積累，會將活塞限制柱和限制卡球向安裝管的外部進行推移，隨著限制卡球的移動，棘輪同步進行轉動，隨著棘輪的轉動，限制卡球會卡入到棘輪側壁開設的凹槽內，形成對棘輪位置的限制，避免棘輪過度移動，可以增加裝置在數據采集時的精準度，更加方便進行使用，而隨著傳動齒條的復位，安裝管內部的液壓油流回到固定筒內，限制卡球會進行復位，進而解除限制卡球對棘輪的限位，方便棘輪后續再次進行轉動；

13、此外，在限制卡球對棘輪進行限制后，此時液壓缸再次推移傳動齒條進行移動，傳動齒圈會持續進行轉動，而棘輪由于限制卡球的限制不會發生轉動，此時，傳動齒圈會將限制塊向棘輪的內部進行擠壓，從而方便傳動齒圈的轉動，形成一個推移過度保護的機制，避免棘輪的轉動過度，進一步提高裝置在運行時的便捷性和穩定性。

14、本發明技術方案的進一步改進在于：安裝管的內部固定安裝有限流板，限流板呈環形等距開設有限流孔，限流板的中央呈環形等距開設有流通孔。

15、采用上述技術方案，安裝管的內部固定安裝有限流板，在液壓油進入到安裝管內后，液壓油會通過限流板對活塞限制柱進行推移，因此，限流板上設有限流孔，使得液壓油通過限流板時存在快慢的分別，從而使得傳動齒條在進行復位時，液壓油在流回固定筒內部時較慢，使得限制卡球在復位的時候存在一個延時的作用，使得傳動齒圈在進行復位的時候，可以對棘輪進行限制，限制卡球配合棘爪實現棘輪順時針和逆時針的鎖止，避免棘輪出現轉動的現象，進一步提高裝置在運行時的穩定性，而為了提高液壓油的流動性，限流板上設置有流通孔，可以適當的增加液壓油的通過性，避免裝置由于限流孔的設置響應時間過長，提高裝置的使用便捷性。

16、本發明技術方案的進一步改進在于：檢測機構包括固定安裝在檢測機體一側的直線電機，直線電機的輸出端固定安裝有連接架，連接架的底端固定安裝有主體筒，主體筒的頂端固定安裝有分流筒，主體筒的底端滑動連接有擠壓活塞柱，擠壓活塞柱的底端固定安裝有固定桿，固定桿的底端固定安裝有擠壓座，擠壓活塞柱的底端內部轉動連接有轉動球，且轉動球與擠壓座之間擠壓配合，擠壓活塞柱的底端內部固定安裝有清理環，且清理環與轉動球之間擠壓配合，分流筒的內部底端固定安裝有固定電極，分流筒的頂端安裝有活動電極，固定電極和活動電極的一端均穿過分流筒的側壁與萬能表輸入端電性連接，且萬能表固定安裝在主體筒的一側，主體筒和分流筒的連接端安裝有封堵結構，主體筒的底部固定安裝有清理結構。

17、采用上述技術方案，對鉆具總成組件進行測試的時候，檢測機構先沿著鉆具總成組件進行線性的移動檢測，觀察萬能表的數據是否呈線性排布，從而判斷出鉆具總成組件是由于自身彎曲還是安裝偏差導致的同軸度問題；

18、在檢測出由于安裝偏差導致的同軸度問題后，直線電機驅動檢測機構的檢測端移動至一個測量點后，此時，由于鉆具總成組件出現偏移，此時擠壓活塞柱緊密貼合在鉆具總成組件的表面，會跟隨鉆具總成組件的偏移出現上下移動，隨著擠壓活塞柱的上下移動，擠壓活塞柱會將主體筒內部的測試液體推入到分流筒內部，而隨著分流筒內部流入測試液體，會將活動電極的位置進行上下移動，待到分流筒內部液體穩定后，通過封堵結構實現主體筒和分流筒之間的連接，之后，通過固定電極、活動電極和測試液體形成一個回路，通過萬能表讀取測量數值，帶入到公式一中計算出測量值，之后，通過驅動機構驅動裝置進行90°的轉動，再次進行測量數據的采集，完成一個圓周的數據采集后，檢測機構移動至下一個測量點進行下一組數據的采集工作。

19、本發明技術方案的進一步改進在于：活動電極的頂部固定安裝有漂浮板，且漂浮板使用泡沫材質制成。

20、采用上述技術方案，活動電極的漂浮板的設置可以使得活動電極穩定的漂浮在測試液體的頂部，方便通過分流筒內部液位的變化來調整的固定電極和活動電極之間的間距調節，方便得出測量點的徑向測量值。

21、本發明技術方案的進一步改進在于：封堵結構包括滑動連接在主體筒頂端內部的封閉板，主體筒的頂部一側固定安裝有安裝架，安裝架的一端固定安裝有電動推桿，電動推桿的輸出端穿過安裝架的側壁固定安裝有固定支架，固定支架上固定安裝有強力磁鐵。

22、采用上述技術方案，在分流筒內部的液體穩定后，此時，電動推桿推動固定支架和強力磁鐵進行移動，進而通過磁力推動主體筒內部的封閉板進行移動，實現對主體筒和分流筒的連接端進行封閉，使得主體筒和分流筒內部的測試液體可以進行分離，進而增加測量點徑向測量值的數據準確度，封閉板和強力磁鐵形成一個穩定的磁力配合結構。

23、本發明技術方案的進一步改進在于：清理結構包括固定安裝在主體筒底端的固定套，固定套的底端滑動連接有安裝罩，固定套的底端套接有復位彈簧，且復位彈簧設置在安裝罩的內部，安裝罩的底端對稱轉動連接有清理輥，兩個清理輥的一端分別與兩個同步帶結構的一端固定連接，安裝罩的內部轉動連接有齒輪組，兩個同步帶結構的另一端分別與兩個齒輪組之間固定連接，安裝罩的內部固定安裝有驅動電機，且驅動電機的輸出端與其中一個齒輪組之間固定連接，安裝罩的底端對稱轉動連接有刮板。

24、采用上述技術方案，在檢測機構在進行移動的時候，此時，驅動電機驅動齒輪組進行轉動，而齒輪組和同步帶結構之間傳動配合，隨著齒輪組的轉動，清理輥會進行同步的反向轉動，使得清理輥將檢測機構行走的路徑上的雜物向安裝罩的外部進行清理，避免雜物進入到安裝罩內對轉動球造成影響，避免出現數據不準確的現象，此外在鉆具總成組件進行轉動的時候，刮板同樣會對路徑上的雜物進行清理，此外，為了增加清理結構與鉆具總成組件表面的貼合度，主體筒底端設有固定套和復位彈簧，復位彈簧可以將安裝罩向下壓，使得安裝罩可以緊密貼合在鉆具總成組件的表面，進一步提高裝置在使用時的清潔度，可以提高數據采集的精準度。

25、本發明技術方案的進一步改進在于：清理輥呈橢圓形設置，且清理輥采用海綿材質制成，清理輥的凸起端完全覆蓋檢測機構的行走路徑。

26、采用上述技術方案，隨著安裝罩的向下壓，使得清理輥產生變形，進一步提高清理輥與鉆具總成組件表面的接觸面積，進一步提高清理輥的清潔面積，從而保證轉動球的行走路徑上保持整潔度，進一步提高數據的采集精準度。

27、由于采用了上述技術方案，本發明相對現有技術來說，取得的技術進步是：

28、1、本發明通過驅動機構的設置可以驅動鉆具總成組件進行穩定的順時針90°轉動，而限制結構的設置可以進一步提高驅動機構驅動鉆具總成組件進行90°轉動的精準度，進一步提高數據采集的有效性和精確性，使得后續計算更加準確，此外，棘輪和棘爪的設置避免出現回轉的情況，進一步提高裝置在進行檢測時候的配合度和穩定性，可以按照需求對鉆具總成組件的四個點位進行數據采集工作。

29、2、本發明限制卡球對棘輪進行限制后，此時液壓缸再次推移傳動齒條進行移動，傳動齒圈會持續進行轉動，而棘輪由于限制卡球的限制不會發生轉動，此時，傳動齒圈會將限制塊向棘輪的內部進行擠壓，從而方便傳動齒圈的轉動，形成一個推移過度保護的機制，避免棘輪的轉動過度，進一步提高裝置在運行時的便捷性和穩定性。

30、3、本發明限流板上設有限流孔，使得液壓油通過限流板時存在快慢的分別，從而使得傳動齒條在進行復位時，液壓油在流回固定筒內部時較慢，使得限制卡球在復位的時候存在一個延時的作用，使得傳動齒圈在進行復位的時候，可以對棘輪進行限制，限制卡球配合棘爪實現棘輪順時針和逆時針的鎖止，避免棘輪出現轉動的現象，進一步提高裝置在運行時的穩定性，而為了提高液壓油的流動性，限流板上設置有流通孔，可以適當的增加液壓油的通過性，避免裝置由于限流孔的設置響應時間過長，提高裝置的使用便捷性。

31、4、本發明在對鉆具總成組件進行測試的時候，檢測機構先沿著鉆具總成組件進行線性的移動檢測，觀察萬能表的數據是否呈線性排布，從而判斷出鉆具總成組件是由于自身彎曲還是安裝偏差導致的同軸度問題，可以形成一個判斷，避免由于自身彎曲導致的數據異常，減少工作人員的工作量，進一步提高檢測的效率。

32、5、本發明清理結構的設置可以對檢測機構行走路徑上的雜物進行清理，避免對轉動球造成影響，從而造成檢測數據的不準確性，另外，為了增加清理結構與鉆具總成組件的貼合度，清理結構上設置有彈性結構，可以始終保持清理結構與鉆具總成組件的表面相互貼合，此外，清理輥的反向清理，避免出現雜質進入到清理結構內部，從而影響到檢測機構數據的采集，進一步提高數據的采集準確度。