Роторный моментомер Советский патент 1988 года по МПК G01L3/14 

}8

W

П

Ю

П

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения крутящего мо- мента при бурении.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей моментомера за счет, измерения реверсивных моментов.

На чертеже показан роторньм момен томер, общий вид.

Моментомер содержит ведущую и ведомую втулки 1 и 2, шариковинтовую передачу 3, вилку 4, основание 5 и измеритель 6.

Ведущая втулка 1 на внешней поверхности имеет зубчатый венец для соединения с приводом, а на внутренней поверхности - многозаходные винтовые канавки левого направления. Ведомая втулка 2 на внешней поверхности имеет также многозаходные винтовые канавки левого направления, на внутренней поверхности - паз под шпонку 7 для соединения с валом ротора буровой установки, а со стороны торца снабжена хвостовиком 8. Втулки 1 и 2 соединены между собой шариками 9 шариковинтовой передачи 3, заполняющими многозаходные винтовые канавки по всей их длине. Измеритель 6 включает в себя корпус 10, мембрану 1 1 , штуцер 12 с каналом 13, переходную втулку 14, толкатель 15, стакан 16, шарнирную тягу 17 и подшипники 18 и 19 качения. Корпус 10 и штуцер 12 измерителя 6 вьшолнены монолитно и образуют с мембраной 11 герметичную полость 20, сообщающуюся с каналом 13.

Наружное и внутреннее кольца подшипника 18 связаны соответственно с ведущей втулкой 1 и корпусом 10 измерителя 6 через переходную втулку 14. Переходная втулка 14 своим упором 21 сочленена с мембраной 11 через толкатель 1 5.

Подшипник 19 своим наружным кольцом через стакан 16 сочленен соответственно с мембраной 11 через толкатель 15 и корпусом 10 измерителя 6 через шарнирную тягу 17,.а внутренним кольцом - с хвостовиком 8 ведо- .мой втулки 2, При этом измеритель 6 сочленен с основанием через вилку 4, выполненную с возможностью обеспечения осевого перемещения измерителя 6

Шарнирная тяга представляет собой стержень, на одном конце которого

находится сферический выступ 22, со- прягаюпгийся с ответным гяездом (коническим или сферическим), выполненным

В стакане 16,- а на другом - канавка для установки кольца 23, служащего для сопряжения шарнирной тяги 17 с корпусом.10. При этом тяга 17 должна обладать поперечной и продольной

жесткостьн).. Таким образом, шарнирная тяга 17 соединяет между собой корпус

10и стакан 16 и за счет вьтолнения выступа со сферической сопрягае ой поверхностью позволяет обеспечить

сохранение той же точности измерения при смещении.измерителя 6 в случаях неточной установки моментомера на объекте.

Роторный моментомер работает следующим образом.

Момент вращения на зубчатом венце ведущей втулки 1, развиваемый приводом, передается ведомой втулке 2 посредством шариковинтовой передачи 3, а от нее через шпонку 7 - на вал ротора буровой установки. За счет момента вращения и шариковинтовой передачи 3 возникает осевое усилие, пропорциональное крутящему моменту.

В свою очередь при прямом ходе осевое усилие вызывает относительное .осевое перемещение корпуса 10 и мембраны 11 измерителя 6,что приводит к

увеличению или уменьшению в зависимости от величины усилия давления в полости 20, которое регистрируется через канал 13 штуцера 12. При обратном ходе (реверсе) осевое усилие,

воздействуя на переходную втулку 14, передается на мембрану 11 через упор 21 и толкатель 15 и вызывает их осевое перемещение относительно корпуса 10, удерживающего неподвижной шар

нирной тягой 17 с помощью сферического выступа 22 и кольца 23. Кроме того, шарнирная тяга 17, имея сферический выступ 22, устраняет все перекосы, связанные с осевыми смещениями измерителя 6 относительно ведущей втулки 1, полученных при монтаже, а также эксплуатации моментомера, так как сам ротор может иметь незначительные смещения в результате

повышенных вибраций при проходке твердых пород.

В результате перемещения мембраны

11относительно неподвижного корпуса 10 в полости 20 измерителя 6 воз3

никает давление, по изменению которого судят о величине крутящего момента.

Формула изобретения

Роторный моментомер, содержащий ведущую втулку, зецомую втулку с

1446497

4,

первого подшипника связано с ведущей втулкой, а внутреннее кольцо второго подшипника связано с хвостовиком ве домой втулки, отличающий,- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены переходная втулка с упором, толкатель, через который упор втул

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исподь- зовано для измерения крутящего момента при бурении. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей моментомера за счет измерения реверсивных моментов. При прямом ходе осевое усилие, пропорциональное крутящему моменту, вызывает относительное осевое перемещение корпуса 10 и мембраны 11 измерителя 6, что приводит к изменению давления в полости 20. При обратном ходе (реверсе) осевое усилие, воздействуя на переходную втулку 14, передается на мембрану 11 через упор 21 и толкатель 15 и вызывает их осевое перемещение относительно корпуса 10, удерживаемого неподвижной шарнирной тягой 17 с помощью сферического выступа 22 и.кольца 23, в результате этого воздействия в полости 20 изменяется давление, по которому судят о величине крутящего момента. 1 ил.

хвостовиком, шариковинтовую передачу, Q ки контактирует с мембраной, стакан.

основание, вилку, измеритель, вклю- чаюпщй в себя корпус со штуцером, мембрану, образующие между собой полость, и два подшипника качения, установленные коаксиально оси измерителя, при этом наружное кольцо

шарнирная тяга, через которую.корпус измерителя связан со стаканом, причем внутреннее кольцо первого подшипника связано с переходной втулкой, а наружное кольцо второго подшипника - со стаканом.