Роторный моментомер Советский патент 1990 года по МПК E21B3/02 G01L5/24 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для измерения крутяцего момента на столе ротора буровой установки легкого или среднего класса.

Известен роторный моментомер, содержащий ступицу, ведомую и ведущую полумуфты, образующие кулачково-ро- ликовое соединение, и силоизмеритель крутящего момента.

Недостатком известного моментоме- ра является износ полумуфт в месте их кулачково-роликового соединения. Поэтому для восстановления моменто- мера требуется его полная разборка и замена полумуфт. Эти работы нельзя выполнить на буровой, что значительно осложняет эксплуатацию момен- томера. Цругим недостатком является сложность настройки кулачково-роликового соединения и невозможность

обеспечения надежного постоянного контакта одновременно всех пар кулачково-роликового соединения

Известен также моментомер, содержащий ведущую и ведомую полумуфты, образующие кулачково-роликовое соединение, сменные опорные пальцы, размещенные в отверстиях ведомой полумуфты, и силоизмеритель крутящего момента„

Недостатком указанного моменто- мера является выполнение кулачково- роликового соединения, а именно то, что отсутствие в нем упоров и амортизирующих элементов не позволяет обеспечить постоянный надежный двухсторонний контакт одновременно всех роликов с опорными пальцами. Гарантированный зазор между роликами и пальцами, обусловленный возможностями производства, способствует возникел

4 СО

vj

со

новению динамических нагрузок, осо- при реверсе момента, что приводит к быстрому износу роликов и снижению срока службы моментомера„

Целью изобретения является повышение срока службы.

Поставленная цель достигается тем, что роторный моментомер, содержщий ведомую и ведущую полумуфты, об- рвзующие кулачково-роликовое соедигние, сменные опорные пальцы, размещенные в отверстиях ведомой полумуф- Тэ1, и силоизмеритель крутящего мо- мЬнта, снабжен установленными в отверстиях ведомой полумуфты винтовыми упорами и амортизирующими элементами для поджатия пальцев, причем последние выполнены со скосами с возможностью взаимодействия с роликами ведущей полумуфты. Кроме того, амортизирующие элементы выполнены в виде Кольца из упругого материала, установленного между двух жестких дисков.

На фиг. 1 показан моментомер, общий вид; на фиг. 2 - кулачково-роли- ковое соединение (разрез на фи г. 1) „

Роторный моментомер содержит ведомую 1 и ведущую 2 полумуфты, образующие кулачково-роликовое соединение, семенные опорные пальцы 3, размещенны 3 отверстиях полумуфты 1, и силоизмеритель 5 крутящего момента. Дополнительно он снабжен установленными В отверстиях t полумуфгы 1 винтовыми упорами 6 и амортизирующими элементами для поджатия пальцев 3, последние выполнены со скосами 1, взаимодействующими с роликами 8.

Амортизирующие элементы выполнены в виде эластичного кольца 9, зажатого между двух дисков 10„

Моментомер работает следующим образом.

На вал привода моментомер устанав пивается ведущей полумуфтой 2 и крепится на нем при помощи шпоночного соединения. Ведомая полумуфта 1 при помощи цепной передачи соединяется со звездочкой приводного вала ротора. После закрепления моментомера производят при помощи винтовых упоро 6 поджатие пальцев 3, установленных

в отверстиях

к роликам

8.

которые

закреплены на выступах ведущей полумуфты 2 с возможностью поворота вокруг собственной оси. При передаче

5

0

5

0

5

0

5

0

5

крутящего момента тенденцию

ролики 8 -.11

имеют

скатываться по скосам 7 пальцев 3 как по наклонной плоскости. При этом возникает осевое смещающее усилие, действующее на ведомую полу- муфту 1. Вследствие этого ведомая полумуфта 1 смещается относительно ведущей полумуфты 2, вызывая повышение давления в силоизмерителе 5, который выполнен в виде мембранного гидротрансформатора. По изменению давления жидкости в гидротрансформаторе судят о величине крутящего момента на столе ротора буровой установки. При передаче крутящего момента ролик 8 прижимается к опорному пальцу 3, в это время другой Псзлец 3 поджимается к ролику с другой стороны благодаря увеличению осевого размера упругого кольца 9, которое было при настройке предварительно зажато между дисками 10.

Наличие винтовых упоров и скосов на пальцах позволяет обеспечить поджатие пальцев к роликам одновременно с двух сторон, при этом обеспечивается возможность передачи крутящего момента одновременно всеми парами кулачково-роликового соединения. Это узелииивает опорную поверхность и снижает контактные напряжения, тем самым увеличивая срок службы моментомера. I

Наличие амортизирующего элемента смягчает динамические нагрузки в соединении и обеспечивает постоянный контакт роликов со скосами пальцев. Выполнение амортизирующего элемента в виде кольца из упругого материала, установленного между двух жестких дисков, обеспечивает герметизацию отверстий полумуфты, что исключает потерю смазки моментомера через эти отверстия и попадание извне абразивных частиц к пальцам. Одновременно улучшаются условия работы амортизирующего элемента, так как осевые нагрузки будут вызывать деформации эластичного кольца таким образом, что будет заполняться отверстие пальца, т.е. в пальце не будет внутренних напряжений, способствующих разрьйзу последнего. Такое выполнение амортизирующего элемента способствует повышению надежности работы и срока службы моментомера.

Положительный эффект изобре-ения заключается в увеличении срока служ515 13796

бы, удобстве настройки и эксплуата- водиться непосредственно в месте ус- ции, так как смена опорных пальцев тановки без полной разборки моменте- и настройка моментомера .ожет произ- мера.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для измерения крутящего момента на столе ротора буровой установки легкого или среднего класса. Цель - повышение срока службы. Сущность: моментомер снабжен установленными в отверстиях ведомой полумуфты винтовыми упорами и амортизирующими элементами для поджатия пальцев, причем последние выполнены со скосами с возможностью взаимодействия с роликами ведущей полумуфты. Амортизирующие элементы выполнены в виде кольца из упругого материала, установленного между двух жестких дисков. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

/-

8

Фиг.1