Гидравлический преобразователь усилий Советский патент 1984 года по МПК E21B45/00 

1 Изобретение относится к приборам для измерения и регистрации зн ния усилий, приложенных к плечу машинного ключа при свинчивании и развинчивании труб, применяемых в бурении. Известны измерители веса бурового инструмента, устанавливаемые на неподвижном конце телевого кана та, которые содержат гидравлическую камеру, образованную корпусом и диафрагмой, защемленной по контуру и контактирующей с подвижной опорой ll . Недостатком устройства является то, что по мере увеличения давлени в камере трансформатора благодаря объемным деформациям упругих элементов, воспринимающих давление, подвижная тарелка перемещается, .что приводит к изменению угла преломления каната и к нарушению линейной зависимости между натяжением каната и давлением в трансформаторе. Перекос и затирание между подвижной тарелкой и крышкой в трансформаторе приводит к значительным погрешностям измерени Малые диаметры роликов, преломляющих канат, по- разному устана ливаются на прядях преломляемого каната, в результате чего угол пре ломпения каната при установке датчика на канат может значительно отличаться от угла преломления при снятии характеристики датчика в лабораторных условиях, что вносит погрешность измерения (до 15%), а из-за малой контактной площади происходит вдавливание роликов в канат, что вызывает изменение угла перегиба и соответственно характеристики преобразователя веса. Известен также гидравлический пресбразователь усилий, содержащий корпус, крышку, чувствительный , наяммной диск со штоком Недостатком известного преобразователя усилий является то, что острые кромки поршня и корпуса, ко рые связаны с диафрагмой при работе, отрицательно влияют на надеж кость и долговечность устройства, вызывая их быстрый износ. Кроме того, сложное изготовление и сборка конструкции затрудняет их внедрение в производство. 52 Целью изобретения является повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в гидравлическом преобразователе усилий, содержащем корпус, крьшгку, чувствительный злемент, нажимной диск со штоком, чувствительный элемент выполнен в виде зластичной камеры тороидальной формы, в корпусе выполнена кольцевая канавка с размещенной в ней эластичной прокладкой, .а. .нажимной диск снабжен упругим, элементом и выполнен с кольцевой канавкой, причем кольцевые канавки в корпусе и нажимном диске образуют кольцевую полость, в которой установлена эластичная камера. На фиг.1 показан гидравлический преобразователь усилий, продольный разрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Гидравлический преобразователь усилий состоит из корпуса 1, снабженного кольцевой канавкой и зластичной прокладкой 2 для эластичной камеры тороидальной формы 3, которая прижимается нажимным диском с кольцевой канавкой 4, в который ввернут шток 3..С тыльной стороны нажимной диск взаимодействует с помощью упругого элемента 6 с крышкой 7. Наличие зластичной прокладки 2 позволяет устранить некоторый перекос нажимного диска относительно корпуса и предотвращает защемление эластичной камеры тороидальной формы. Гидравлическое давление, пропорциональное приложенным силам, через трубопровод 8 подается на вторичный измерительный прибор 9. Работа гидравлического преобразователи усилий происходит следующим образом. При приложении растягивающих сил к проушинам штока -5 и крышки 7 в эластичной камере тороидальной формы возникает пропорциональное им давление, вызванное встречным движением нажимного диска 4 и корпуса 1, которое передается через трубопровод 8 на вторичный измерительный прибор 9. За счет канавок и эластичной камеры тороидальной формы нажимной диск со штоком центрируется относительно корпуса и трение сЙольжения между ними исключено.

Наличие упругого элемента 6 в конструкции обеспечивает автоматическую компенсацию температурных погрешностей измерения температуры окружающей среды, так как нажимной диск 4 автоматически изменяет свое положение относительно эластичной камеры 3 за счет упругого элемента 6, и предварительное давление в г.идравлической системе возрастает.

1200954

Предлагаемая конструкция повышает надежность и долговечность гидравлического преобразователя усилий, упрощает его изготовление 5 и сборку, обеспечивает точность измерения и экономию металла, а также улучшает условия труда при эксплуатации.

Экономический расчет показывает, 10 что применение предлагаемого изобретения создает экономический эф- факт в сумме 2425 рублей на один комплект.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕШ УСИЛИЙ, содержащий корпус, V 0fft.f крьппку, чувствительный элемент, нажимной диск со штоком, о т л и ч ающийся тем, что, с целью повьпиения его надежности, чувствительный элемент выполнен в виде эластичной камеры тороидальной формы, в корпусе выполнена кольцевая канавка с размещенной в ней эластичной прокладкой, a нажимной диск снабжен упругим элементом и вьтол- . иен с кольцевой канавкой, причем кольцевые канавки в корпусе и нажимном диске образуют кольцевую полость, в которой установлена эластичная камера.