Моментомер машинного ключа Советский патент 1992 года по МПК G01L5/00 E21B45/00 G01M1/00 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для контроля момента при свинчивании бурильных и обсадных труб.

Известен гидравлический преобразователь усилий, содержащий корпус, крышку, чувствительный элемент, нажимной диск со штоком.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является манометр для машинного ключа, содержащий корпус, установленный на корпусе рычаг, предназначенный для соединения с тросом привода ключа, установленный внутри корпуса гидравлический преобразователь усилий с передаточным механизмом в виде пакета телескопических клиновидных пластин различной длины, и манометр,

Недостатком таких устройств является сложность изготовления и сборки конструкций, что затрудняет их внедрение в производство. Кроме того, описанные устройства не позволяют регулировать диапазон измерений, что вызывается необходимостью свинчивания различных типоразмеров бурильных и обсадных труб.

Целью изобретения является упрощение конструкции и обеспечение возможности регулирования диапазона измерений.

Цель в моментомере, содержащем рычаг, привод ключа с тросом, гидравлический преобразователь в виде цилиндра и поршня, связанный с манометром, достигается за счет того, что в него введены шкворни, а рычаг выполнен двуплечим и закреплен с одной стороны на рукоятке ключа посредством шарнира с возможностью поворота от- носительно рукоятки, причем рычаг снабжен по крайней мере двумя отверстиями, которые выполнены с возможностью поочередного контактирования со шкворнями для соединения с тросом привода ключа, а гидравлический преобразователь выполнен

Ј

VI VI

00

ел о

ю

с возможностью взаимодействия с рукояткой ключа и жестко закреплен на другом конце рычага.

Анализ заявляемого объекта по отношению к принятому прототипу указывает на наличие новых отличительных признаков,

В моментомер введены шкворни для соединения рычага с тросом привода ключа.

Рычаг моментомера выполнен двуплечим и закреплен с одной стороны на рукоятке ключа посредством шарнира с возможностью поворота относительно рукоятки.

С одного конца рычаг снабжен по крайней мере двумя отверстиями, которые относительно оси поворота рычага образуют переменное плечо рычага (Н, h), в этих отверстиях поочередно размещаются шкворни для соединения с тросом привода ключа. Такое выполнение рычага, обеспечивающего возможность изменения длины плеча (фиг. 1), позволяет регулировать диапазон измерения моментомера.

Гидравлический преобразователь, выполненный с возможностью взаимодействия с рукояткой ключа, жестко закреплен на другом конце рычага.

В конструкции моментомера использованы детали и узлы простой формы, которые могут быть изготовлены на типовом оборудовании по широко применяемым технологиям. Это в целом упрощает конструкцию моментомера, а также техническое обслуживание и ремонт моментомера в процессе эксплуатации.

Подобная конструкция моментомера машинного ключа позволяет упростить конструкцию и регулировать диапазон измерения.

На фиг. 1 представлено устройство (разрез И-К-Л-М-Н на фиг. 2); на фиг, 2 - разрез

А-Б-В-Г-Д-Е-ЖнафигИ.

Моментомер машинного ключа содержит двуплечий рычаг, установленный на рукоятке машинного ключа на шарнире 2, выполненного в виде пальца. Сводного конца рычаг снабжен по крайней мере двумя отверстиями 3, которые образуют плечо рычага переменной величины И, li1, по количеству отверстий. В этих отверстиях поочередно устанавливаются шкворни 4 для соединения с тросом привода ключа (трос на фиг. 1 и 2 не показан). Рычаг 1 на шарнире имеет возможность поворота относительно рукоятки ключа.

На другом конце рычага с помощью диска 5 и болтов 6 жестко закреплен гидравлический преобразователь, выполненный ъ виде цилиндра 7, поршня 8, крышки 9 и уплотнительных элементов 10. Гмдрополость цилиндра сообщена с манометром 11. Преобразователь взаимодействует с рукояткой машинного ключа на плече 12.

Моментомер машинного ключа работает следующим образом.

Гидравлическая система моментомера машинного ключа предварительно заполняется рабочей жидкостью с небольшим начальным давлением, которое позволяет

0 ликвидировать люфты и создавать предварительное напряженное состояние

При приложении силы Р к приводному тросу, соединенному со шкворнем 4, на рычаге 1 возникает момент силы, равный М

5 Р И или Р И1 , который через гидравлический преобразователь передается на машинный ключ. При воздействии преобразователя на машинный ключ в цилиндре под поршнем возникает давление жидко0 сти, которое передается на манометр 11, имеющий протарированную шкалу в значениях момента.

При необходимости изменения момента силы на машинном ключе шкворень 4

5 переставляется в другое отверстие на рычаге 1, чем достигается регулирование предела изменения моментомера машинного ключа.

Предлагаемая конструкция обеспечива0 ет простоту моментомера, упрощает его из- готовление и сборку, обеспечивает необходимую точность измерения и экономию материала, а также улучшает условия труда при эксплуатации.

5 Для определения экономической эффективности предлагаемого изобретения произведен расчет ожидаемого экономического эффекта от использования моментомера машинного ключа применительно к

0 объединению Оренбурггеология,

Использование моментомера машинного ключа при проводке скважин позволяет добиться герметичности резьбовых соединений бурильной колонны, что исключает

5 утечки промывочной жидкости, достигающих в среднем 6-8% от подачи бурового насоса при отсутствии контроля момента свинчивания бурильных труб. Исключение утечек промывочной жидкости позволяет

0 при бурении повысить проходку на долото в среднем на 15-30% и механическую скорость бурения на 10-20%. Использование моментомера позволяет также исключить поломки бурильныхтруб в резьбовых соеди5 нениях, что ведет к сокращению непроизводительного времени в бурении, Формула изобретения Моментомер машинного ключа, содержащий рычаг, привод ключа с тросом, гид- равлический преобразователь в виде

цилиндра и поршня, связанный с моменто- мером, отличающийся тем. что, с целью упрощения конструкции и обеспечения возможности регулирования диапазона измерения, в него введены шкворни, а рычаг выполнен двуплечим, закреплен с одной стороны на рукоятке ключа посредством шарнира с возможностью поворота относительно рукоятки и снабжен по крайней мере двумя отверстиями, которые выполнены с возможностью поочередного контактирования со шкворнями для соединения с тросом привода ключа, а гидравлический преобразователь выполнен с возможностью взаимодействия с рукояткой ключа и жестко закреплен на другом конце рычага.

Применение: изобретение относится к бурению скважин и предназначено для контроля момента при свинчивании бурильных и обсадных труб. Существо изобретения: моментомер машинного ключа содержит рычаг, привод ключа с тросом, связанный с манометром, гидравлический преобразователь в виде цилиндра и поршня, шкворни, при этом рычаг выполнен двуплечим и закреплен с одной стороны на рукоятке ключа посредством шарнира с возможностью поворота относительно рукоятки и снабжен по крайней мере двумя отверстиями, которые выполнены с возможностью поочередного контактирования со шкворнями. 2 ил.

W

А-Б-6-ГА-Ј-Ж

/

/