法兰式液位变送器和钻机测试系统的开发与应用

测试系统主要由大小转矩转速传感器、锥齿轮箱、增速箱、电涡流测功机、电能综合测试仪、推拉力测试仪、卷扬起重钻塔等组成，可进行输出扭矩、输出转速、电机功率、钻机效率、给进力、起拔力、绞车拉力、系统压力、温升、噪声等项目的测试。

转矩转速的测试采用转矩转速传感器。由于产品型号较多，转矩跨度大，选择了两台转矩转速传感器串联，对于大扭矩测试选用量程为１００００Ｎ·ｍ的传感器，小扭矩测试选用量程为２０００Ｎ·ｍ的传感器。其中，小量程转速转矩传感器设计成可便捷拆卸的安装方式，当所试钻机转矩大于２０００Ｎ·ｍ时，取下小量程转矩转速传感器，钻杆直接与大量程转速转矩传感器连接，从而达到共用测试平台和电涡轮制动器的目的。钻机的加载方式选用１１０ｋＷ的电涡流制动器，具有结构简单、操作维护方便、使用寿命长以及测功区域广、可实现连续无级加载等特点，见图５。但它的额定扭矩加载转速范围为１０００～１６００ｒ／ｍｉｎ，而测试钻机的工作转速为３０～１５００ｒ／ｍｉｎ，因此测试系统需要配备升速装置（增速箱），可根据各型号钻机的具体转矩、转速选择不同的传动比达到电涡流制动器的工作转速。

钻机立轴的提升能力和加压能力测试采用拉压力传感器。鉴于钻机立轴工作的特点，我们选用了性能稳定、寿命长的轮辐式拉压力传感器，钻机回转器的卡瓦夹紧与钻杆联接的传感器，通过对钻机给进液压缸的控制，得到立轴的提升和加压数据，此方法不但检验了立轴的能力，也检验了卡瓦的夹紧力，所有数据均由计算机自动采集。卷扬机的提升能力和制动能力测试使用起重钻塔，我们为卷扬机的测试制作了高９ｍ的钻塔和数吨重的吊重物，可根据不同钻机的能力选择不同的吊重物。

在整个测试系统中，钻机的转矩、转速、输入功率和系统压力等测试数据都能实现由计算机自动同步采集和计算，并进行同步运算处理，直观地显示检测结果，见图６。

 

３　测试系统建设的成果

法兰式液位变送器和钻机测试系统经过对多种法兰式液位变送器和钻机的检测试验以及对检测试备的调试和对比，各项检测参数均达到设计要求，测试数据基本准确。产品试验的测试原理科学、设备先金、功能齐全、性能稳定，加载的方法灵敏度高、安全可靠，能满足流量为０～３０００Ｌ／ｍｉｎ、压力为０～２０ＭＰａ、功率为５．５～１１０ｋＷ的各种规格法兰式液位变送器和转矩为０～１００００Ｎ·ｍ、转速３０～１５００ｒ／ｍｉｎ、系统压力为０～３０ＭＰａ、功率为５．５～１１０ｋＷ的各种规格钻机的型式试验、可靠性能试验和温升试验。

产品测试的操作和加载均采用远程控制，试验人员院秒测试现场，保障了试验人员的安全。各试验数据的采集由计算机自动完成，并进行同步运算处理，输出完整的检测报告，能直观地显示检测结果并保存数据，保存的数据可以随时调阅，数据由计算机采集，减少了测试过程的人为误差，数据的同步性使得测试结果更加客观、准确和可靠。

 

４　结语

试验室的开发和建设对装备制造企业的发展具有重大意义，先金的检测设备和完善的检测手段不但提升了企业的软实力，也解决了产品试验的诸多问题，特别是在工地上因条件限制无法判定的问题在试验台能够轻松地解决。通过对产品的测试，我们能够清楚地掌握产品的各项性能指标，有利于提高产品的质量。在对产品试验过程中，我们制作了必要的试验工具和工装，对不同类型法兰式液位变送器各种规格的进排水接头、进排水胶管和试验钻机不同的钻杆规格进行了制作和采购，有效地提高了试验人员的工作效率，减轻了试验人员的劳动强度。