铰轴支座及测试设备

摘要

本发明涉及一种铰轴支座及测试设备，包括第一支架机构；转动机构，其与所述支架机构转动连接；连接轴，其与所述转动机构传动连接，所述连接轴的一端用于与被测物的一端固定连接；所述连接轴的旋转轴线与所述转动机构的旋转轴线垂直。当测试时，被测物向下弯曲，带动连接轴向下倾斜自动调整角度，这样可减小被测物与连接轴的连接末端非正常应力集中，可避免影响整套测试设备的试验效果。

权利要求

1.一种铰轴支座，其特征在于，包括：第一支架机构；

转动机构，其与所述支架机构转动连接；

连接轴(21)，其与所述转动机构传动连接，所述连接轴(21)的一端用于与被测物的一端连接固定；

所述连接轴(21)的旋转轴线与所述转动机构的旋转轴线垂直；

第二底座，所述第二底座包括底座箱体(26)和第二滑块(31)，所述底座箱体(26)包括顶板(261)、第一底板(262)、立板(263)和封板(264)，所述立板(263)和封板(264)的顶面和底面均分别与所述顶板(261)和第一底板(262)连接，且所述立板(263)平行于所述连接轴(21)的轴线，所述立板(263)分设于所述顶板(261)和第一底板(262)的两侧且对称设置，所述封板(264)与所述立板(263)的两侧面连接；

所述第二滑块(31)的顶面与所述第一底板(262)的底面连接，且所述第二滑块(31)与直线导轨滑动配合连接；其中，

所述转动机构包括铰轴(23)、第二轴承座(22)和设于所述第二轴承座(22)上的第二轴承，所述连接轴(21)穿过所述第二轴承的内圈，与所述第二轴承的内圈固定连接；

所述第二轴承座(22)的外侧与铰轴(23)连接，所述铰轴(23)对称设置，所述铰轴(23)与所述第一支架机构转动连接。

2.根据权利要求1所述的铰轴支座，其特征在于，所述第一支架机构包括第一支座(24)和第二安装板(32)，所述第一支座(24)的底面与第二安装板(32)连接，且所述第一支座(24)对称设置；

两侧的所述第一支座(24)形成通道，所述转动机构位于所述通道内，且所述铰轴(23)与所述第一支座(24)转动连接。

3.根据权利要求2所述的铰轴支座，其特征在于，所述第一支座(24)与所述铰轴(23)之间设有轴套(25)，所述轴套(25)的内孔与所述铰轴(23)配合；

所述第一支座(24)包括上夹块和下夹块，所述上夹块设有上半圆孔，所述下夹块设有下半圆孔，所述上半圆孔与下半圆孔成对设置，且所述上半圆孔与下半圆孔与所述轴套(25)的外径配合。

4.根据权利要求1所述的铰轴支座，其特征在于，还包括行走装置，所述行走装置包括第二马达(27)和输出齿轮(30)，所述第二马达(27)位于所述底座箱体(26)的内部空间，所述第一底板(262)上设有上下贯穿的第一孔(29)，所述第一底板(262)的底面设有第一安装板(28)，所述第一安装板(28)与所述第一底板(262)的底面连接，所述第二马达(27)的安装法兰嵌入所述第一孔(29)内，且所述第二马达(27)的安装法兰与第一安装板(28)的顶面连接，所述第二马达(27)穿出所述第一孔(29)向上延伸，所述第二马达(27)的输出轴穿出所述第一安装板(28)向下延伸，所述输出齿轮(30)与所述第二马达(27)的输出轴连接。

5.根据权利要求2所述的铰轴支座，其特征在于，一侧的所述封板(264)与所述底座箱体(26)设为可拆卸；

所述第二安装板(32)的底面与所述顶板(261)的顶面连接。

6.根据权利要求1所述的铰轴支座，其特征在于，所述连接轴(21)远离动力装置的另一端的横截面设为方形。

7.一种动力装置，包括旋转驱动机构，其特征在于，还包括万向轴和权利要求1‑6任一项所述的铰轴支座；所述万向轴的一端与所述旋转驱动机构的输出轴传动连接，所述万向轴的另一端与所述连接轴传动连接。

8.一种测试设备，其特征在于，包括权利要求1‑6任一项所述的铰轴支座和权利要求7所述的动力装置。

说明书

铰轴支座及测试设备

技术领域

[0001] 本发明涉及钻测井仪器测试技术领域，具体涉及一种铰轴支座及测试设备。

背景技术

[0002] 智能导钻系统是目前石油领域较为先进的钻测井工具，在井下工作时，最大弯曲角度为18°/30米，最大转速为200r/min，为了验证该系统的环境适应性与可靠性、机械强度
和疲劳寿命，需要在实验室环境下模拟钻测井仪器与钻井工具在井下钻进过程中的工作状
态，再通过检测手段判断钻测井仪器与钻井工具（也包括普通石油钻测井仪器）的各项指标
是否正常，由此来判断其性能稳定性、可靠性和使用寿命。智能导钻井下工具形状多为细长
型圆柱体，因此被测仪器为细长型圆柱体，目前尚不能直观准确地提供一种模拟随钻仪器
与钻井工具在井下钻进过程中的工作状态的铰轴支座和测试设备。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，提供一种铰轴支座及测试设备，通过将被测物的两端分别与铰轴支座连接固定，被测物的中间部位由挠度加载装置
夹持，挠度加载装置采用液压驱动下拉式将被测物下降到目标位置后并锁定，然后通过动
力装置驱动被测物按设定转速旋转，这样可模拟被测物在井下工作状态，以此来判断被测
物的使用寿命、环境适应性和可靠性，达到对钻测井仪器通过模拟试验进行设计验证的目
的。

[0004] 为此，采用的技术方案为一种铰轴支座，包括第一支架机构；转动机构，其与所述支架机构转动连接；连接轴，其与所述转动机构传动连接，所述连接轴的一端用于与被测物
的一端固定连接；所述连接轴的的旋转轴线与所述转动机构的旋转轴线垂直。

[0005] 优选的，所述转动机构包括铰轴、第二轴承座和设于所述第二轴承座上的第二轴承，所述连接轴穿过所述第二轴承的内圈，与所述第二轴承的内圈固定连接；所述第二轴承
座的外侧与铰轴连接，所述铰轴对称设置，所述铰轴与所述第一支架机构转动连接。

[0006] 优选的，所述第一支架机构包括第一支座和第二安装板，所述第一支座的底面与第二安装板连接，且所述第一支座对称设置；两侧的所述第一支座形成通道，所述转动机构
位于所述通道内，且所述铰轴与所述第一支座转动连接。

[0007] 优选的，所述第一支座与所述铰轴之间设有轴套，所述轴套的内孔与所述铰轴配合；所述第一支座包括上夹块和下夹块，所述上夹块设有上半圆孔，所述下夹块设有下半圆
孔，所述上半圆孔与下半圆孔成对设置，且所述上半圆孔与下半圆孔与所述轴套的外径配
合。

[0008] 优选的，铰轴支座还包括第二底座，所述第二底座包括底座箱体，所述底座箱体包括顶板、第一底板、立板和封板，所述立板和封板的顶面和底面均分别与所述顶板和第一底
板连接，且所述立板平行于所述连接轴的轴线，所述立板分设于所述顶板和第一底板的两
侧且对称设置，所述封板与所述立板的两侧面连接。

[0009] 优选的，铰轴支座还包括行走装置，所述行走装置包括第二马达和输出齿轮，所述第二马达位于所述底座箱体的内部空间，所述第一底板上设有上下贯穿的第一孔，所述第
一底板的底面设有第一安装板，所述第一安装板与所述第一底板的底面连接，所述第二马
达的安装法兰嵌入所述第一孔内，且所述第二马达的安装法兰与第一安装板的顶面连接，
所述第二马达穿出所述第一孔向上延伸，所述第二马达的输出轴穿出所述第一安装板向下
延伸，所述输出齿轮与所述第二马达的输出轴连接。

[0010] 优选的，一侧的所述封板与所述底座箱体设为可拆卸。

[0011] 优选的，所述第二底座还包括第二滑块，所述第二滑块的顶面与所述第一底板的底面连接，且所述第二滑块与直线导轨滑动配合连接。

[0012] 优选的，所述连接轴远离动力装置的另一端的横截面设为方形。

[0013] 一种动力装置，包括旋转驱动机构、万向轴和所述的铰轴支座；所述万向轴的一端与所述旋转驱动机构的输出轴传动连接，所述万向轴的另一端与所述连接轴传动连接。

[0014] 一种测试设备包括铰轴支座和动力装置。

[0015] 本发明技术方案，具有如下优点：

[0016] 1. 本发明提供的测试设备铰轴支座，当测试时，被测物向下弯曲，带动连接轴向下倾斜自动调整角度，这样可减小被测物与连接轴的连接末端非正常应力集中，可避免影
响整套测试设备的试验效果；并且可适应不同挠度的试验工况。

[0017] 2. 本发明提供的铰轴支座，为可自动移动，便于灵活调整位置，以适应不同长度的被测物进行试验。

[0018] 3. 本发明提供的测试设备，通过全自动液压加载下拉被测物，并锁紧定位，保证弯曲角度测试的稳定性；通过模拟钻井过程中被测物在弯曲情况下旋转，实现并模拟了仪
器、工具在负载作用下的交变应力受力的工况，通过观测被测物的变形和受力状况或通过
辅助测量手段，以此来判断被测物的机械强度、使用寿命、环境适应性和可靠性，达到对钻
测井仪器通过模拟试验进行设计验证的目的。

[0019] 4. 本发明提供的测试设备，采用上下胀紧套固定被测物，在施加了足够的夹持力度的情况下，被测物与胀紧套同步旋转，有效保护被测物表面不受磨损或损伤。

[0020] 5. 本发明提供的测试设备，动力装置也设为可自动移动，便于灵活调整位置，以适应不同长度的被测物进行试验；支撑装置同样也设为可自动移动式，便于灵活调整位置，
可防止试验过程中对被测物发生干涉，方便试验的顺利进行。

附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0022] 图1为本发明提供的测试设备的主视图；

[0023] 图2为图1所示的测试设备的俯视图；

[0024] 图3为基座的横截面剖视图；

[0025] 图4为动力装置的主视图；

[0026] 图5为图4所示的动力装置的俯视图；

[0027] 图6为图4所示的动力装置的左视图；

[0028] 图7为挠度加载装置的设计结构示意图；

[0029] 图8为图7所示的挠度加载装置的纵向剖视图；

[0030] 图9为铰轴支座的设计结构示意图；

[0031] 图10为图9所示的铰轴支座的左视图；

[0032] 图11为图9所示的铰轴支座的俯视图；

[0033] 图12为支撑装置的设计结构示意图；

[0034] 图13为图12所示的支撑装置的左视图；

[0035] 图14为图12所示的A‑A剖视图；

[0036] 图15为液压系统的原理图；

[0037] 图16为液压系统的设计结构示意图；

[0038] 图17为润滑系统的设计结构示意图；

[0039] 10‑第一轴承座；11‑支撑机构；12‑丝杆；13‑第一油缸；14‑第一底座；15‑胀紧套；16‑第一轴承；17‑丝母；18‑第一马达；19‑滑道；20‑盖板；21‑连接轴；22‑第二轴承座；23‑铰
轴；24‑第一支座；25‑轴套；26‑底座箱体；27‑第二马达；28‑第一安装板；29‑第二孔；30‑输
出齿轮；31‑第二滑块；32‑第二安装板；33‑止动块；35‑支撑辊；36‑第二支座；37‑第一套筒；
38‑第二套筒；39‑第三套筒；40‑第一挡块；41‑第二挡块；42‑第一限位块；43‑第二限位块；
45‑第三底座；46‑第二油缸；47‑第三马达；48‑第三孔；50‑回路系统；51‑液压油箱；52‑第一
输出支路；53‑第二输出支路；54‑第三输出支路；55‑第四输出支路；56‑第五输出支路；57‑
第六输出支路；58‑第一过滤器；59‑第二过滤器；60‑第一单向阀；61‑第二单向阀；62‑第一
电机泵；63‑第二电机泵；64‑电比例换向阀；65‑液控单向阀；67‑第一电磁换向阀；70‑第二
电磁换向阀；71‑第三电磁换向阀；72‑第四电磁换向阀；73‑第五电磁换向阀；74‑第一溢流
阀；75‑第二溢流阀；76‑第一压力计；77‑电比例减压阀；78‑第四马达；79‑风冷散热器；80‑
底梁；81‑齿条；82‑直线导轨；83‑凹槽；84‑电机；85‑减速机；86‑转轴；87‑第三轴承座；88‑
万向轴；89‑传感器；90‑动力底座；91‑润滑油箱；92‑油冷却器；93‑润滑油泵；94‑第二压力
计；95‑双向节流阀；96‑集成块；

[0040] 100‑挠度加载装置；200‑基座；300‑铰轴支座；400‑动力装置；500‑支撑装置；600‑液压系统；700‑润滑系统；102‑隔套；104‑第一滑块；105‑第一孔；111‑支撑架；151‑上胀套；
152‑下胀套；181‑第一马达A；182‑第一马达B；201‑挡板；261‑顶板；262‑第一底板；263‑立
板；264‑封板。

具体实施方式

[0041] 为了使得本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是
本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通
技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范
围。

[0042] 除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并
不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等
类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件
及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理
的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、
“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关
系也可能相应地改变。

[0043] 为了保持本申请实施例的以下说明清楚且简明，本申请省略了已知功能和已知部件的详细说明。

[0044] 如图9‑图11所示，本发明提供了一种铰轴支座，其包括第一支架机构；转动机构，其与所述支架机构转动连接；连接轴21，其与所述转动机构传动连接，所述连接轴21的一端
用于与被测物的一端固定连接；所述连接轴21的旋转轴线与所述转动机构的旋转轴线垂
直。

[0045] 本发明中的被测物为柱状物。例如，包括智能导钻等钻井工具。

[0046] 一些实施例中，所述转动机构包括铰轴23、第二轴承座22和设于所述第二轴承座22上的第二轴承，所述连接轴21穿过所述第二轴承的内圈，与所述第二轴承的内圈固定连
接；所述第二轴承座22的外侧与铰轴23连接，所述铰轴23对称设置，所述铰轴23与所述第一
支架机构转动连接。

[0047] 由于被测物为细长型圆柱体，通过连接轴21可将动力装置输出的旋转扭矩和转速传递给被测物，为了实现第二轴承座22对连接轴21的有效支撑和转动连接，可在第二轴承
座22内设有轴承，轴承可优先选用双列深沟球轴承，可满足旋转扭矩和旋转转速的设计要
求，且可减小旋转阻力；并可在第二轴承座22的两侧设有端盖，通过端盖实现对轴承外圈的
轴向限位，而且可在连接轴21上设置轴挡以实现对连接轴21的轴向限位；通过铰轴23以第
二轴承座22的纵向中心线为对称设置，且铰轴23的轴线垂直于连接轴21的轴线，因此可实
现对连接轴21的上下倾斜调节；当测试时，被测物向下弯曲，带动连接轴21向下倾斜自动调
整角度，这样可减小被测物与连接轴的连接末端非正常应力集中，可避免影响整套测试设
备的试验效果。

[0048] 示例性实施例中，所述第一支架机构包括第一支座24和第二安装板32，所述第一支座24的底面与第二安装板32连接，且所述第一支座24对称设置；两侧的所述第一支座24
形成通道，所述转动机构位于所述通道内，且所述铰轴23与所述第一支座24转动连接。第一
支座24与第二安装板32可焊接牢固，第二安装板32与顶板261可通过螺栓实现可拆卸连接。

[0049] 所述第一支座24与所述铰轴23之间设有轴套25，所述轴套25的内孔与所述铰轴23配合；所述第一支座24包括上夹块和下夹块，所述上夹块设有上半圆孔，所述下夹块设有下
半圆孔，所述上半圆孔与下半圆孔成对设置，且所述上半圆孔与下半圆孔与所述轴套25的
外径配合。轴套25的设计可减小铰轴摩擦力，便于连接轴21调整角度，轴套25可优先选用铜
套；为了便于安装和拆卸第二轴承座22，将第一支座24设为上下夹块式，并采用螺栓将上夹
块和下夹块锁紧，以实现对轴套25的夹紧。

[0050] 一些实施例中，铰轴支座还包括第二底座，所述第二底座包括底座箱体26，所述底座箱体26包括顶板261、第一底板262、立板263和封板264，所述立板263和封板264的顶面和
底面均分别与所述顶板261和第一底板262连接，且所述立板263平行于所述连接轴21的轴
线，所述立板263分设于所述顶板261和第一底板262的两侧且对称设置，所述封板264与所
述立板263的两侧面连接。顶板261、第一底板262、两件立板263和两件封板264可围成一个
封闭的箱体，这样可使得底座箱体26能够承受多个方向的复杂应力，从而实现对连接轴21
的有效支撑，可确保测试试验顺利进行。

[0051] 一些实施例中，铰轴支座还包括行走装置，所述行走装置包括第二马达27和输出齿轮30，所述第二马达27位于所述底座箱体26的内部空间，所述第一底板262上设有上下贯
穿的第一孔29，所述第一底板262的底面设有第一安装板28，所述第一安装板28与所述第一
底板262的底面连接，所述第二马达27的安装法兰嵌入所述第一孔29内，且所述第二马达27
的安装法兰与第一安装板28的顶面连接，所述第二马达27穿出所述第一孔29向上延伸，所
述第二马达27的输出轴穿出所述第一安装板28向下延伸，所述输出齿轮30与所述第二马达
27的输出轴连接。第二马达27可设为摆线马达，第二马达27驱动输出齿轮30，输出齿轮30与
基座上的齿条啮合，便于调整本发明提供的铰轴支座的位置，以适应不同长度的被测物进
行试验。

[0052] 示例性实施例中，一侧的所述封板264与所述底座箱体26设为可拆卸；所述第二安装板32的底面与所述顶板261的顶面连接。封板264可与两侧的立板263通过螺栓进行连接，
这样通过拆卸封板264，可实现对第二马达27的检修和日常维护。

[0053] 所述第二底座还包括第二滑块31，所述第二滑块31的顶面与所述第一底板262的底面连接，且所述第二滑块31与直线导轨滑动配合连接。第二滑块31沿着直线导轨移动，通
过直线导轨的导向，便于调整本发明提供的铰轴支座位于基座的合适位置，而且可通过直
线导轨实现对本发明提供的铰轴支座提供有效的支撑。

[0054] 为了更好地传递扭矩，优选的方案为所述连接轴21远离动力装置的另一端的横截面设为方形。横截面设为方形更有利于和方便被测物进行测试时的安装和拆卸；连接轴21
与被测物可通过连接套连接，连接套上可设有方孔，连接轴21的方形一端插入方孔内，并在
连接套上拧紧螺栓，同时在连接套的径向拧紧螺钉，以抵紧连接轴21即可实现连接轴21的
轴向定位。

[0055] 本发明实施例提供了一种动力装置400，其包括旋转驱动机构、万向轴和所述的铰轴支座；所述万向轴的一端与所述旋转驱动机构的输出轴传动连接，所述万向轴的另一端
与所述连接轴传动连接。

[0056] 两个铰轴支座300，其设于所述直线导轨上，所述铰轴支座300以所述挠度加载装置100的纵向中心线对称设置，所述铰轴支座300用于分别连接被测物的两端，且所述铰轴
支座300配置为能够倾斜调节，以适应所述被测物弯曲至目标程度；其中一个铰轴支座300
远离被测物的另一端与动力装置400的万向轴88传动连接，另外该铰轴支座也可直接安装
固定于动力底座90的顶板上，即可将第二轴承座22直接安装固定于动力底座90的顶板上；
通过优化设计可节约上述的第二底座。

[0057] 本发明实施例提供了一种测试设备，包括上述任一实施例所述的铰轴支座。

[0058] 本发明实施例提供的一种测试设备，可适用于交变应力疲劳测试。

[0059] 如图1‑图17所示，本发明实施例的测试设备还包括基座200，挠度加载装置100，动力装置400，支撑装置500，液压系统600和润滑系统700。

[0060] 基座200，其上设有直线导轨。挠度加载装置100设于基座上。直线导轨设于挠度加载装置的两侧。设于直线导轨上的其他装置可在挠度加载装置的两侧分别靠近或远离挠度
加载装置。

[0061] 挠度加载装置100，其设于所述基座上，用于驱动夹持的被测物滑动至第一位置时，使所述被测物弯曲至目标程度，并对被测物弯曲至目标程度后进行保持，且所述挠度加
载装置100与被测物转动连接；设于两个铰轴支座300之间的挠度加载装置100能够施加使
被测物弯曲的力，使转动的被测物产生交变应力。

[0062] 动力装置400，其设置于所述直线导轨上，所述动力装置400与一个所述铰轴支座300传动连接，使所述动力装置400能够驱动所述被测物旋转。

[0063] 液压系统600，其用于对整个系统中的液压执行机构提供足够的高压油，驱动各执行机构动作，实现挠度加载装置100夹持的被测物下降到目标位置并保持和锁定，驱动支撑
装置500的支撑辊上升到目标位置，驱动支撑装置、铰轴支座和动力装置沿着直线导轨行走
到目标位置等功能。

[0064] 润滑系统700，其用于对旋转轴承进行润滑及冷却。

[0065] 由于被测物为细长型圆柱体，为了模拟被测物在井下工作时弯曲变形的挠度，可将被测物的两端分别与铰轴支座300的连接轴连接固定，被测物的中间部位由挠度加载装
置100夹持，挠度加载装置100采用液压驱动下拉式将被测物下降到目标位置后并锁定，然
后通过动力装置400可采用变频电机驱动，通过减速机和铰轴支座带动被测物按设定转速
旋转，当达到设定的试验时间，停机；再通过检测手段判断被测物的各项指标是否正常，以
此来判断被测物的使用寿命、环境适应性和可靠性，达到对钻测井仪器通过模拟试验进行
设计验证的目的。

[0066] 如图7‑图8所示，本发明实施例提供了一种挠度加载装置，包括支撑机构11；加载连接机构，其与支撑机构11连接，用于对被测物的转动夹持，所述加载连接机构相对所述支
撑机构滑动至第一位置时，使所述被测物弯曲至目标程度；第一驱动机构，其与所述加载连
接机构连接，用于驱动所述加载连接机构相对所述支撑机构滑动。第一驱动机构可设为电
机驱动丝杠传动、马达驱动或气缸驱动等，在此处不做过多限定，第一驱动机构驱动加载连
接机构相对支撑机构滑动至第一位置时，使被测物弯曲至目标程度，即形成一定的弯曲角
度。

[0067] 挠度加载装置还包括锁定机构，其设于所述支撑机构11上，所述锁定机构用于对所述加载连接机构限位，以使所述加载连接机构相对所述支撑机构保持在第一位置。

[0068] 一些实施例中，所述支撑机构11设有滑道19，所述滑道19沿着所述支撑机构11的高度方向设置，所述加载连接机构包括第一滑块104，所述第一滑块104与所述滑道19滑动
配合连接。通过滑道19的导向，可使得第一轴承座10上下移动更平稳，也可避免试验过程中
的震动造成第一轴承座10的打转可偏移，进而影响实验效果。

[0069] 示例性实施例中，所述锁定机构包括丝杠锁紧总成，所述丝杠锁紧总成包括丝杆12和丝母17，所述丝杆12设于所述滑道中，所述丝杆12的两端与所述支撑机构11转动连接，
所述丝母17与所述丝杆12配合连接，且所述丝母17在所述滑道中移动；所述第一滑块104具
有用于所述丝杆12穿过的第一孔105，所述第一驱动机构驱动所述加载连接机构移动至所
述第一位置时，所述丝杆驱动所述丝母17抵紧所述第一滑块，克服所述被测物弯曲产生的
弹力，以使所述加载连接机构相对所述支撑机构11保持在第一位置。

[0070] 所述第一驱动机构包括第一油缸13，所述第一油缸13的壳体上设有第一安装法兰，所述第一安装法兰与靠近伸出活塞杆的壳体一端连接；所述第一安装法兰与所述第一
底座14远离所述支撑架111的一面连接，并所述第一油缸13的活塞杆向上穿出所述第一底
座14与所述第一轴承座10连接。为了整个受力挠度加载装置测试的可靠性，可将第一底座
14通过地脚螺栓与混凝土基础固定牢靠，第一底座14上可设有孔，第一油缸13的伸出端由
该孔向上穿出，在混凝土基础上可设有孔洞，第一油缸13的缸体可位于该孔洞中，第一油缸
13的安装法兰与第一底座14的底面通过螺栓连接。

[0071] 第一油缸13的活塞杆缓慢伸出推动第一轴承座10向上移动，通过丝杆12的导向，使得上下移动更平稳；当第一轴承座10上下移动调整到合适的位置后，启动第一马达18驱
动丝杆12转动，使得丝母17沿着丝杆12向下移动，直到丝母17将第一滑块104抵紧，为了保
证定位效果，采用双丝杠丝母自锁定位，将被测物保持一定的弯曲角度，避免试验过程中的
震动造成第一马达保压失效，影响弯曲角度，进而影响实验效果。

[0072] 所述支撑机构11包括支撑架111和第一底座14，所述支撑架111对称设置，所述支撑架111的底端与所述第一底座14连接，两侧的所述支撑架111之间形成通道，所述加载连
接机构在所述通道内移动。支撑架111可分立于第一底座14的两侧，第一轴承座10位于中
间，可使得整个受力挠度加载装置受力更均匀更合理。

[0073] 被测物在旋转时，被测物的表面如果产生滑动或者摩擦等力，极易造成被测物磨损甚至报废，针对该问题本申请的发明人还做了如下设计：

[0074] 所述加载连接机构还包括第一轴承座10和夹持组件，所述第一轴承座10内设有第一轴承16，所述第一轴承16的外圈与所述第一轴承座10固定，所述夹持组件用于将穿过所
述第一轴承16的内圈的所述被测物与所述第一轴承16的内圈固定。

[0075] 由于被测物的长度较长，为了安装和拆卸被测物更方便，优选的方案为所述夹持组件设为胀紧套，所述夹持组件包括上胀套151和下胀套152，所述上胀套151和下胀套152
成对设置，所述上胀套151和下胀套152的外圆设为圆锥形，所述上胀套151和下胀套152的
外圆沿着被测物的轴线逐渐缩小。

[0076] 所述第一轴承16和所述夹持组件之间设有隔套102，所述夹持组件的外径与所述隔套102的内孔配合，所述隔套102的外径与第一轴承16的内孔配合。

[0077] 通过高强度拉力螺栓的作用,在胀紧套15的内环与被测物之间、外环与隔套102之间产生巨大抱紧力,以实现胀紧套15与被测物的无键联结；当承受负荷时, 胀紧套15可传
递转矩、轴向力或二者的复合载荷；因此胀紧套15的设计，使得对被测物的装夹方式更可
靠，而且可使被测物的表面不产生任何的摩擦和损伤；隔套102的外圆与第一轴承16之间通
过过盈配合，并在隔套102上设置轴挡，以实现对第一轴承16的内圈进行轴向限位，并可在
第一轴承座10的两端设置端盖，对第一轴承16的外圈进行轴向限位。先将第一轴承16、隔套
102和端盖依次安装于第一轴承座10内，被测物穿过隔套102的内孔，此时再将上胀套151和
下胀套152沿着被测物的外表面插入隔套102内，通过拧紧高强度拉力螺栓持续将上胀套
151和下胀套152向内推移，由于上胀套151和下胀套152的外圆沿着被测物的轴线逐渐减
小，从而实现对被测物夹紧，并能通过胀紧套15有效传递载荷，而且可使被测物的表面不产
生任何的摩擦和损伤。

[0078] 所述第一轴承座10的两侧与所述第一滑块104连接，所述第一滑块上设有第一孔105，所述第一孔105设为上下贯穿的通孔，且所述第一孔105的内径大于所述丝杆12的外
径。

[0079] 所述锁定机构还包括第一马达18，所述第一马达18与所述丝杆12远离第一底座的一端传动连接。第一马达18可选用液压马达，第一马达18驱动丝杆12转动，使得丝母17沿着
丝杆12进行上下移动。

[0080] 所述支撑架111的顶端设有盖板20，所述盖板20与分设于两侧的所述支撑架111连接，所述盖板20的底面设有挡板201，所述挡板201用于对所述第一轴承座10进行限位。通过
盖板20可将两侧的支撑架111连接为一个整体，挡板201可垂直于盖板20设置，盖板20的顶
面可设有加强筋，加强筋也可垂直于盖板20设置，且可与挡板201的位置上下对应，这样可
使得支撑机构11在实验过程更可靠，挡板201的设置可防止第一轴承座10在上升过程中由
于不当操作造成对锁母等丝杠总成的破坏。

[0081] 挠度加载装置的工作原理：通过液压系统的高压液压油驱动第一油缸下拉第一轴承座，而第一轴承座内设置有胀紧套，胀紧套将第一轴承座和被测物固定在一起，这样被测
物就随第一轴承座向下运动，从而形成弯曲，实现模拟井底弯曲工况的功能。当达到设定的
弯曲角度，丝杠锁紧总成被液压第一马达驱动，带动丝母随丝杠的转动向下移动，直到达到
第一轴承座的第一滑块位置并抵紧第一滑块，这样就通过丝杠和丝母自锁功能实现了弯曲
角度的锁定，可克服被测物弯曲产生的弹力，确保试验过程中弯曲角度的可靠。

[0082] 如图1‑图3所示，基座200包括底梁80、齿条81和直线导轨82，所述齿条81和直线导轨均所述底梁80的顶面连接，所述直线导轨82分设于所述底梁80的两侧，且所述直线导轨
82以所述底梁80的纵向中心线对称设置；所述底梁80的中间设有凹槽83，所述凹槽83的横
截面设为下窄上宽的梯形，所述凹槽沿所述底梁80的长度方向延伸；所述齿条81位于两侧
的所述直线导轨82之间，所述齿条81的齿朝向所述凹槽83。本发明优选的实施例中基座200
可分为4段，挠度加载装置的右端是两段8.1米的底梁，左端是两段7米的底梁，直线导轨82
分设于底梁80的两侧，通过与滑块的配合可对铰轴支座、支撑装置和动力装置400起到有效
支撑；底梁80可采用钢板焊接而成，中间留有凹槽83，给被测物提供压弯空间，底梁80采用
可调垫铁和地脚螺栓与混凝土基础固定，方便底梁80的调平和固定，保证整体承载强度。

[0083] 底座两端配置了固定式限位块，防止铰轴支座和动力装置400脱出直线导轨，另外底座配套了4块U型卡块，用来固定动力装置400和铰轴尾座，防止其在弯曲旋转过程中发生
移动而造成连接脱开。

[0084] 如图4‑图6所示，所述动力装置400包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构包括电机84、减速机85、转轴86、第三轴承座87和万向轴88，所述电机84和减速机85之间通过联轴
器连接，所述转轴86与第三轴承座87转动连接，且所述转轴86的两端均露出第三轴承座87，
所述减速机85远离电机的另一端与所述转轴86连接，所述转轴86的另一端与所述万向轴88
连接，所述万向轴远离第三轴承座87的另一端与所述铰轴支座300连接；所述减速机85与第
三轴承座之间设有传感器89，所述传感器89用于检测所述减速机85输出的扭矩和转速；所
述动力装置400还包括动力底座90，所述动力底座90设为箱体结构，所述旋转驱动机构与所
述动力底座90的顶板连接；所述动力装置400还包括行走装置，所述行走装置包括第四马达
78和输出齿轮30，第四马达78位于所述箱体结构的内部空间，所述箱体结构的一侧的封板
与所述动力底座的箱体结构设为可拆卸，第四马达78的输出轴向下穿出所述动力底座的底
板，输出齿轮30与第四马达78的输出轴连接；所述动力底座还包括滑块31，所述滑块31的顶
面与所述动力底座90的底板连接，且所述滑块31与直线导轨82滑动配合连接。电机84可选
用变频电机，通过联轴器将动力传递给减速机85，减速机减速后，通过万向轴将动力传递给
铰轴支座，铰轴支座与被测物连接，可以实现扭矩和转速传递，通过传感器89实现了扭矩和
转速的测量，传感器89可采用电磁感应测量方式测量扭矩和转速，为测控系统提供数据信
号，扭矩数据可为试验提供更多的数据参考；电机84、减速机85和第三轴承座87通过螺栓可
安装固定于动力底座90的顶板上，另外与动力装置连接的铰轴支座也可直接安装固定于动
力底座90的顶板上，即可将第二轴承座22直接安装固定于动力底座90的顶板上；第四马达
78驱动输出齿轮30，输出齿轮30与基座上的齿条啮合，便于调整动力装置的位置，以适应不
同长度的被测物进行试验。

[0085] 如图12‑图14所示，本发明实施例提供了一种支撑装置500，包括行走机座；第二支撑装置，其设于所述行走机座上，所述第二支撑装置在垂直于所述行走机座方向能够伸缩；
第一支撑装置，其与所述所述第二支撑装置连接，所述第二支撑装置的伸缩调整所述第一
支撑装置与所述行走机座的距离，所述第一支撑装置用于对被测物进行支撑。由于被测物
为细长杆件，可将本发明提供的两台支撑装置分设于测试设备的基座上，在被测物进行安
装在测试设备之前，对第一支撑装置升高，实现对被测物进行支撑，以方便被测物与铰轴支
座进行装配连接。

[0086] 所述第一支撑装置包括支撑辊35和第二支架机构，所述支撑辊35用于对被测物的支撑，所述支撑辊35对称设置，所述支撑辊35与所述第二支架机构转动连接，两侧的所述支
撑辊35之间形成由上至下逐渐缩小的通道，被测物穿过所述通道，且所述支撑辊35的轴线
与被测物的轴线平行；支撑辊35包括辊子本体，两侧的所述辊子本体的外径之间的间距小
于被测物的外径。

[0087] 所述第二支架机构包括第二支座36和第三底板，所述第二支座36对称设置，所述第二支座36的底面与第三底板连接；所述支撑辊35还包括第三轴承座，所述辊子本体的两
端的旋转轴分别与一个所述第三轴承座转动连接；所述支撑辊35的两个所述第三轴承座分
别设于所述第二支座36的外侧，所述第三轴承座与所述第二支座36可拆卸连接；所述第二
支座36上设有凹陷的圆弧和安装孔，所述安装孔设为U型，所述安装孔的开口与所述第二支
座36的顶端相通，所述安装孔与所述旋转轴配合，且所述安装孔对称设置，所述圆弧位于两
侧的所述安装孔之间。本发明优选的实施例中，可先将第三轴承座与辊子本体的两端的旋
转轴装配好，第三轴承座内可设有轴承，再将支撑辊35由上往下放置于安装孔内，调整好第
三轴承座的轴向距离，此时将第三轴承座与第二支座36的外侧通过螺栓连接固定,这样装
配和安装过程简单，易于操作。

[0088] 在本发明优选的实施例中，将支撑辊35的轴线与被测物的轴线平行设置，由于支撑辊35分设于所述第二支座36的两侧且呈对称设置，且支撑辊35的辊子的外圆与被测物的
外圆相切，被测物的重心向下，被测物与支撑辊35的辊子的外圆的相切点为支撑点，因此被
测物的重心和两个支撑点构成一个三角形的稳定支撑结构，这样支撑辊35可对被测物实现
可靠的支撑；当需要将被测物安装于测试设备上，可先通过第二支撑装置将第一支撑装置
向上升起，再将被测物放于支撑辊35上，为了减少被测物对支撑辊35的冲击，可将支撑辊35
的两端与第二支座36设为转动连接，即可在第二支座36的外侧设置轴承座，以实现支撑辊
35的两端伸出轴与轴承座内的轴承转动连接；第二支座36上设有凹陷的圆弧形，可防止第
二支座36与被测物发生干涉；当将被测物与测试设备安装完毕后，再将第一支撑装置向下
降低，防止对被测物在测试过程中发生干涉。两个辊子外圆之间的最小间距小于被测物的
外径就可以实现对被测物的有效支撑，可防止被测物掉下。

[0089] 在本发明的一些实施例中，可将两侧支撑辊35的轴线对称设置为上下倾斜状，两侧支撑辊35的轴线的夹角可设为锐角，两侧的所述支撑辊35之间形成由上至下逐渐缩小的
通道，被测物穿过所述通道，且轴向推动被测物时，支撑辊35产生旋转，减小了摩擦力，这样
易于推动被测物，安装被测物时方便对被测物的位置进行调整。

[0090] 所述第二支撑装置包括：升降机构，所述升降机构设于所述行走机座上，所述第三底板与所述升降机构连接；所述升降机构包括：第一套筒37、第二套筒38、第三套筒39和第
二驱动机构，所述第一套筒37、第二套筒38和第三套筒39由内向外依次可滑动地套设连接，
所述第三套筒39与所述行走机座连接固定，所述第一套筒37的顶端与所述第三底板连接；
所述第二驱动机构设于所述第一套筒内，所述第二驱动机构与所述行走机座连接固定，所
述第二驱动机构用于驱动所述第一套筒37和第二套筒38依次相对滑动，以调整所述第一支
撑装置相对所述行走机座的距离。

[0091] 靠近所述第一套筒37的底端的筒体上设有第一挡块40，所述第一挡块40突出于所述第一套筒37的外表面上；所述第二套筒38的内表面设有第一限位块42，所述第一限位块
42位于靠近所述第二套筒38的顶端；所述第二套筒38的外表面设有第二挡块41，所述第二
挡块41位于靠近所述第二套筒38的底端；所述第三套筒39的内表面设有第二限位块43，所
述第二限位块43位于靠近所述第三套筒39的顶端；所述第一挡块40与所述第一限位块42的
位置相对应，所述第二挡块41与所述第二限位块43的位置相对应；向上推动所述第一套筒
37，所述第一挡块40推动所述第一限位块42，带动所述第二套筒38向上伸出，所述第二挡块
41接触所述第二限位块43，所述第二套筒38向上伸出停止。可将第一套筒37的顶端与第二
支座36的底面焊接牢固，第一套筒37、第二套筒38和第三套筒39的高度可设为相等，当第一
套筒37和第二套筒38完全向上推出时可使第一支撑装置的高度为原来高度的两倍。

[0092] 所述第一套筒37、第二套筒38和第三套筒39的横截面均设为方形或圆形；所述第一挡块40与所述第一套筒37设为可拆卸连接；且所述第一挡块40沿所述第一套筒37的周长
间隔分布；或所述第一挡块40对称设置。

[0093] 本发明优选的实施例为第一套筒37、第二套筒38和第三套筒39的横截面均设为方形，这样在对第一支撑装置上下升降的过程中防止打转；为了拆卸方便，第一挡块40可设为
螺栓，可拧紧在第一套筒37上，当需要拆卸时，将第一挡块40拧松取出，即可将第一套筒37
从上方拉出；第一挡块40沿第一套筒37的周长间隔分布或对称设置，同理第一限位块42沿
第二套筒38的周长间隔分布或对称设置，且第一挡块40与第一限位块42的位置对应；第二
挡块41沿第二套筒38的周长间隔分布，第二限位块43沿第三套筒39的周长间隔分布，且第
二挡块41与第二限位块43的位置对应。

[0094] 所述第一套筒37、第二套筒38和第三套筒39的横截面均设为方形，所述第二套筒38和第三套筒39的内壁上均设有止动块33，止动块33沿第二套筒38和第三套筒39的四周间
隔分布。通过在第二套筒38的内壁上设置止动块33，且沿第二套筒38的四周间隔均匀分布，
这样在对第一支撑装置上下升降的过程中可防止第一套筒37打转，也可防止第一套筒37在
上升过程中或上升后发生倾斜；同理，在第三套筒39的内壁上设有止动块33，且沿第三套筒
39的四周间隔均匀分布，这样在对第一支撑装置上下升降的过程中可防止第二套筒38打
转，也可防止第二套筒38在上升过程中或上升后发生倾斜，可确保对被测物的有效支撑,也
有利于第一套筒37和第二套筒38的顺利升降，不易发生卡顿。

[0095] 所述行走机座包括第三底座45和行走装置，所述行走装置包括第三马达47和输出齿轮30，所述第三底座45上设有上下贯穿的第一孔29，所述第三底座45的底面设有第一安
装板28，所述第一安装板28与所述第三底座45的底面连接，所述第三马达47的安装法兰嵌
入所述第一孔29内，且所述第三马达47的安装法兰与第一安装板28的顶面连接，所述第三
马达47穿出所述第一孔29向上延伸，所述第三马达47的输出轴穿出所述第一安装板28向下
延伸，所述输出齿轮30与所述第三马达47的输出轴连接。第三马达47可设为摆线马达，第三
马达47驱动输出齿轮30，输出齿轮30与基座上的齿条啮合，便于调整本发明提供的支撑装
置的位置，以适应不同长度的被测物进行试验。

[0096] 所述第三套筒39包括连接法兰44，所述连接法兰44的顶面与所述第三套筒39的底端连接，所述连接法兰44的底面与所述第三底座45的顶面连接；所述连接法兰44上设有上
下贯穿的第二孔47，所述第二套筒38伸入所述第二孔47内，且所述第二套筒38的底端与所
述第三底座45的顶面接触。可将第三套筒39的底端与连接法兰44焊接牢固，连接法兰44与
第三底座45可通过螺栓连接固定；第二套筒38伸入第二孔47内，与下方的第三底座45接触，
当第二油缸46的活塞杆为收回状态时，即第二套筒38位于下降的原位时，由第三底座45支
撑。

[0097] 所述第二驱动机构包括第二油缸46，所述第二油缸46位于第一套筒37内，所述第二油缸46设为双级油缸，所述第二油缸46的活塞杆伸出端与所述第二支座36的底面连接；
所述第二油缸46的壳体上设有第二安装法兰，所述第二安装法兰与远离伸出活塞杆的壳体
一端连接；所述第二安装法兰的底面与所述第三底座45的顶面连接。

[0098] 第二油缸46的活塞杆伸出时依靠输入的液压油压力缓慢向上推动第一支撑装置，可使第一支撑装置的高度为原来高度的两倍，因此第二油缸46设为双级油缸，其工作行程
可以很长，不工作时可以缩得较短，这样在安装空间受到限制时，可使第二油缸46适用于安
装于第一套筒37内，也使得本发明提供的支撑装置结构更紧凑合理；第二油缸46的活塞杆
的收回则可依靠第一支撑装置的自重作用。

[0099] 所述第三底座45的下方设有第二滑块31，所述第二滑块31的顶面与所述第三底座45的底面连接，且所述第二滑块31与直线导轨滑动配合连接。第二滑块31沿着直线导轨移
动，通过直线导轨的导向，便于调整本发明提供的支撑装置位于基座的合适位置，而且可通
过直线导轨实现对本发明提供的支撑装置提供有效的支撑。

[0100] 如图15‑图16所示，本发明实施例提供了一种液压系统600，其包括液压油箱51，其用于存储液压系统所需的油液；第一动力系统，其输入端与所述液压油箱51连通，所述第一
动力系统包括第一输出支路52和第二输出支路53，所述第一输出支路52与挠度加载装置的
第一油缸机构连通，以使所述第一油缸机构驱动挠度加载装置夹持的被测物下降到目标位
置；所述第二输出支路53与挠度加载装置的和第一马达机构连通，以使所述第一马达机构
对被测物下降到目标位置后的锁定；第二动力系统，其输入端与所述液压油箱51连通，所述
第二动力系统包括第三输出支路54、第四输出支路55、第五输出支路56和第六输出支路57，
所述第三输出支路54与动力装置的第四马达机构连通，以使所述第四马达机构驱动动力装
置沿着直线导轨行走到目标位置；所述第四输出支路55与支撑装置的第三马达机构连通，
以使所述第三马达机构驱动支撑装置沿着直线导轨行走到目标位置；所述第五输出支路56
与支撑装置的第二油缸机构连通，以使所述第二油缸机构驱动支撑装置的支撑辊上升到目
标位置；所述第六输出支路57与铰轴支座的第二马达机构连通，以使所述第二马达机构驱
动铰轴支座沿着直线导轨行走到目标位置；回路系统50，其分别与所述第一油缸机构、第一
马达机构、所述第四马达机构、所述第三马达机构、所述第二油缸机构和所述第二马达机构
的返回油路连通，且回路系统50的输出端与所述液压油箱51连通。通过对整个系统中的液
压执行机构提供足够的高压油，驱动各执行机构动作，实现挠度加载装置夹持的被测物下
降到目标位置并保持和锁定，驱动支撑装置的支撑辊上升到目标位置，驱动支撑装置、铰轴
支座和动力装置沿着直线导轨行走到目标位置等功能。

[0101] 所述第一动力系统还包括第一过滤器58、第一单向阀60和第一电机泵62，所述第一过滤器58、第一单向阀60和第一电机泵62依次连通，所述过滤器的输入端与所述液压油
箱51连通，所述第一电机泵62的输出端分别与所述第一输出支路52和第二输出支路53连
通；所述第二动力系统还包括第二过滤器59、第二单向阀61和第二电机泵63，所述第二过滤
器59、第二单向阀61和第二电机泵63依次连通，所述过滤器的输入端与所述液压油箱51连
通，所述第二电机泵63的输出端分别与所述第三输出支路54、第四输出支路55、第五输出支
路56和第六输出支路57连通。第一电机泵62与第二电机泵63均可设为电机与液压泵直联，
第一电机泵62可输出63cc/r流量的液压油，管路的输出压力为16MPa，第二电机泵63可输出
20cc/r流量的液压油，管路的输出压力为12MPa；第一输出支路52和第二输出支路53与第一
电机泵62的输出端并联连接，同理，第三输出支路54、第四输出支路55、第五输出支路56和
第六输出支路57与第二电机泵63的输出端并联连接。

[0102] 所述第一油缸机构包括电比例换向阀64、液控单向阀65和第一油缸13，所述电比例换向阀64的高压油输入端与所述第一输出支路52连通，所述液控单向阀65位于所述电比
例换向阀64和所述第一油缸13之间，且所述液控单向阀65与所述第一油缸13的活塞杆端的
油口连通；所述电比例换向阀64、液控单向阀65和第一油缸13之间相互连通，所述电比例换
向阀64用于所述第一油缸13的进油和回油的切换。电比例换向阀64的开度可调，通过改变
油路流量的大小实现控制第一油缸13的活塞杆的缓慢伸出或缓慢缩回。

[0103] 所述电比例换向阀64设为三位四通电比例换向阀。当电比例换向阀64处于中间位置时，此时供给第一油缸13的油路为保压，第一油缸13处于停止状态，可使第一油缸机构驱
动挠度加载装置夹持的被测物下降到目标位置并保持在目标位置，可使测试试验顺利进
行，当电比例换向阀64的其中一个电磁线圈得电，电比例换向阀64换位，通过切换电比例换
向阀64的电磁线圈得电，可实现对第一油缸13的活塞杆伸出或缩回的控制。

[0104] 挠度加载装置的所述第一马达机构包括第一电磁换向阀67、第一马达A181和第一马达B182，所述第一电磁换向阀67的高压油输入端与所述第二输出支路53连通，所述第一
马达A181和第一马达B182的油口并联连接后与所述第一电磁换向阀67连通。第一马达A181
和第一马达B182的进出油口并联后与第一电磁换向阀67连通，可实现对第一马达A181和第
一马达B182的同步驱动；本发明中优选的实施例为第一电磁换向阀67为三位四通电磁换向
阀，当第一电磁换向阀67处于中间位置时，此时供给第一马达的油路为保压，马达处于停止
状态，当第一电磁换向阀67的其中一个电磁线圈得电，第一电磁换向阀67换位，此时第一马
达顺时针旋转启动，当切换第一电磁换向阀67的另一个电磁线圈得电，可改变第一马达旋
转方向。

[0105] 动力装置的所述第四马达机构包括第二电磁换向阀70和第四马达78，所述第二电磁换向阀70的高压油输入端与所述第三输出支路54连通，所述第四马达78与所述第二电磁
换向阀70连通；所述第四输出支路55设为两条，支撑装置的所述第三马达机构包括第三电
磁换向阀71和第三马达47，所述第三电磁换向阀71的高压油输入端与所述第四输出支路55
连通，所述第三马达47与所述第三电磁换向阀71连通；铰轴支座的所述第二马达机构包括
第四电磁换向阀72和第二马达27，所述第四电磁换向阀72的高压油输入端与所述第六输出
支路57连通，所述第二马达27与所述第四电磁换向阀72连通。应力疲劳测试设备包括两台
支撑装置，且两台支撑装置间隔设于基座的直线导轨上，用于对被测物安装之前的支撑，为
了可以适用不同长度的被测物，支撑装置可由第三马达47驱动沿着直线导轨行走，可通过
第三电磁换向阀71控制进油和回油的切换，使得第三马达47实现顺时针旋转启动或逆时针
旋转启动，从而使得支撑装置前进或后退。同理，动力装置由第四马达78驱动沿着直线导轨
行走，通过第二电磁换向阀70控制进油和回油的切换，使得第四马达78实现顺时针旋转启
动或逆时针旋转启动，从而使得动力装置前进或后退；铰轴支座由第二马达27驱动沿着直
线导轨行走，通过第四电磁换向阀72控制进油和回油的切换，使得第二马达27实现顺时针
旋转启动或逆时针旋转启动，从而使得铰轴支座前进或后退；本发明优选的实施例中第二
马达27、第三马达47和第四马达78可设为同一规格型号的液压马达，第二电磁换向阀70、第
三电磁换向阀71和第四电磁换向阀72可选用同一规格型号的三位四通电磁换向阀，在马达
和电磁换向阀之间可设置双向节流阀95，用以灵活调节管路的流量。

[0106] 所述第五输出支路56设为两条，支撑装置的所述第二油缸机构包括第五电磁换向阀73和第二油缸46，所述第五电磁换向阀73的高压油输入端与所述第五输出支路56连通，
所述第二油缸46与所述第五电磁换向阀73连通。第五输出支路56并联设为两条，分别控制
两台支撑装置的支撑辊上下升降，通过控制第五电磁换向阀73进油和回油的切换，使得第
二油缸46的活塞杆伸出或缩回，从而实现对支撑装置的支撑辊上下升降的控制。

[0107] 所述第一电机泵62的输出端并联设有第一溢流阀74，所述第一溢流阀74的输出端与所述回路系统50连通；所述第二电机泵63的输出端并联设有第二溢流阀75，所述第二溢
流阀75的输出端与所述回路系统50连通；所述回路系统50上设有风冷散热器79，所述风冷
散热器79位于靠近所述液压油箱51。当第一电机泵62输出的油路超过一定的压力时，可通
过第一溢流阀74将液压油排泄到回路系统50，流回至液压油箱51；同理第二电机泵63输出
的油路超过一定的压力时，可通过第二溢流阀75将液压油排泄到回路系统50，流回至液压
油箱51；风冷散热器79可采用电机驱动，对回流的液压油进行冷却。

[0108] 所述第一动力系统的管路上依次设有第一压力计76和电比例减压阀77，所述第一压力计76和电比例减压阀77均位于靠近所述第一电机泵62的输出端；所述第二动力系统的
管路上设有第二压力计94，所述第二压力计94位于靠近所述第二电机泵63的输出端。通过
电比例减压阀77可使输出的液压油的压力更稳定，当输出的油路超过一定的压力时，可将
液压油排泄到液压油箱，确保油路的安全稳定。

[0109] 本发明优选的实施例中可将液压油箱51设置在下方，在液压油箱51的台面上将各液压元件集成在一起。

[0110] 如图17所示，测试设备还包括润滑系统700，其用于对旋转轴承进行润滑及冷却，所述润滑系统包括：润滑油箱91，其用于存储液压系统所需的油液，所述润滑油箱91内设有
温度传感器，所述温度传感器用于检测所述润滑油箱91内的润滑油的温度；油冷却器92，其
用于对所述润滑油箱91内的润滑油进行冷却；润滑油泵93的输入端与所述润滑油箱91连
接，集成块96与所述润滑油泵93的输出端连接，集成块96的输出端通过软管与各轴承座连
接，各轴承座的回油口通过软管与所述润滑油箱91连接。本发明优选的实施例为润滑油选
用稀油，这样可通过不断输送稀油，形成油路循环，可实现对各旋转轴承进行润滑及冷却；
当润滑油箱91内的润滑油温度通过温度传感器检测达到设定温度时，温度传感器将检测到
的温度发送给处理器，处理器进行处理后将启动的信号发送给油冷却器92，油冷却器92自
动开启运行，对润滑油进行强制冷却。集成块96可设为包括调压阀、节流阀和分配器等元
件，调压阀、节流阀和分配器等元件可集成安装，这样可使该油路系统更紧凑，减少过渡接
头，润滑油泵93与调压阀、节流阀依次连接，节流阀的输出端可设有分配器，该分配器上可
设有若干连接接头，可通过软管连接至各轴承座；这样润滑系统采用封闭式循环系统，将润
滑油输送到各润滑点，并将轴承热量随润滑油带回油箱，既能保证轴承的充分润滑，也能随
时监测轴承发热情况，及时进行降温散热，从而保证轴承的正常运转。

[0111] 工作原理：

[0112] 1）、开始安装被测物之前，启动第一油缸将挠度加载装置的第一轴承座上升到最高位置，便于被测物穿入；

[0113] 2）、启动第二油缸，将基座上两侧间隔设置的支撑装置的支撑辊上升到一定的高度位置，以使被测物放在支撑辊上时，此时被测物穿过第一轴承座的中心孔时保持被测物
的轴线水平；

[0114] 3）、通过行车将被测物吊装到位，被测物应在安装前提前标记好中点，保证安装后是对称的；

[0115] 4）、将被测物穿过第一轴承座后，安装上胀套和下胀套，依次将上胀套和下胀套的螺栓上紧，保证与第一轴承座的轴承紧密结合；

[0116] 5）、移动基座上的铰轴支座和动力装置至目标位置，将被测物的两端与铰轴支座的连接轴连接固定，同时将U型卡块固定住铰轴支座和动力装置；

[0117] 6）、将支撑装置下降到最低位置，分别将支撑装置移至动力总成和铰轴支座跟前，防止被测物压弯时发生干涉；

[0118] 7）、启动第一油缸将挠度加载装置的第一轴承座下降到目标位置，使被测物达到设定的弯曲角度，此时启动第一马达，丝母随丝杠的转动向下移动直至抵紧第一轴承座的
凸台，第一马达停止，丝杠总成利用自锁功能锁紧该位置；

[0119] 8）此时停止液压系统的工作，同时启动动力装置的电机，通过减速机和铰轴支座带动被测物按设定转速旋转，当达到设定的试验时间，停机再检测被测物。

[0120] 以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例（或其一个或更多方案）可以彼此组合使用，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本申请的范
围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。