Индуктивный торзиодинамометр Советский патент 1957 года по МПК E21B44/00 

Предметом изобретения является индуктивный торзиодинамометр, предназначенный для определения крутящих моментов и осевых усилий на шпинделе электросверл, применяемых для бурения горных пород.

Известны так называемые индуктивные торзиометры, предназначенные для измерения только крутящих моментов и динамометры для измерения осевых усилий.

Особенностью предлагаемого торзиодинамометра является совмещение в одном приборе, встроенном в патрон электросверла, двух преобразователей, предназначенных один для измерения крутящих моментов, другой для измерения осевых усилий.

На чертеже показан общий вид торзиодинамометра в разрезе.

Торзиодинамометр состоит из двух конструктивно объединенных ин.дуктивных преобразователей, установленных на месте обычного патрона 1 электросверла 2 и работающих независимо друг от друга.

Индуктивный преобразователь 3 крутящих моментов выполнен по

типу преобразователей индуктивны.х торзиометров без контактного устройства.

При скручивании вала 4 под действием крутящего момента изменяются воздушные зазоры между зубцами колец 5, 6 V. 7, которые насажены неподвижно на вал 4. Эти зубчатые кольца, совместно с воздушными зазорами между ними, являются частью магнитопровода двух катушек 8, помещенных в статоре 9.

Изменение воздушных зазоров влечет за собой дифференциальное изменение индуктивностей соответствующих катушек. Обе катушки 8 составляют соседние плечи мостовой схемы с трехобмоточным трансформатором. При отсутствии момента схема сбалансирована. Разбаланс схемы пропорционален измеряемому крутящему моменту.

Индуктивный преобразователь осевых усилий состоит из четырех катушек 10 с сердечниками 11 и якорями 12, помещенными в направляющих пазах и гнездах бронзовой втулки 13. Направляющие пазы и гнезда ориентированы так, что два якоря расположены справа от своих

катушек, а два других слева. Сердечники // закреплены в бронзовой втулке 13 и являются неподвижными относительно кольцевого торца упругого элемента в виде кольца 14. Якори 12 скреплены с фланцем 15 и являются неподвижными относительно того же упругого элемента 14.

Сердечники и якори располагаются так, чтобы через центральную часть упругого элемента 14 мог свободно проходить упругий вал 4, который при помощи шпонок соединяется с патроном h5 шпинделя и с другой стороны - с патроном 17 буровой штанги.

Вал, воспринимая и передавая крутящий момент, не передает осевого усилия благодаря возможности свободного перемещения вдоль цилиндрических гнезд патронов 16 и 17.

Осевое усилие передается с патрона 16 щпинделя на патрон 17 бу.РОБОЙ штанги через упругий элемент 14 и на корпус индуктивного

преобразователя 3. Чувствительность преобразователей может быть отрегулирована установкой начальных воздушных зазоров.

Предмет изобретения

Индуктивный торзиодинамометр для определения крутящих MOiMeHтов и осевых усилий на шпинделе электросверл, применяемых для бурения горных пород, отличающийся тем, что, с целью совмещения в одном приборе измерений крутящих моментов и осевых усилий, торзиодинамометр закотючает в себе встроенные в патрон электросверла, индуктивный торзиометр, передающий крутящий момент через упругий вал, и преобразователь осевых усилий, состоящий из четырех магнитных катущек с сердечниками и якорями, помешенными в направляющих пазах и гнездах втулки, и упругий элемент в виде кольца, служащего одновременно корпусом для расположения в нем втулки с катущками.