Роторный моментометр Советский патент 1981 года по МПК E21B44/04 G01L3/14 

(54)РОТОРНЫЙ МОМЕНТОМЕР Изобретение относится к устройствам для определения усилий вращения и может быть использовано для измерения крутящего момента, развиваемого ротором буровой установки при проводке глубоких скважин. Известен роторный моментомер,в котором силоизмерителъ крутящего момента выполнен в виде ведущего, ве домого и опорного дисков и рычагов с пальцами.В этом моментомера переда ча динамических усилий силоизмерителю от привода осуществляется через системы рычагов, которые по своему конструктивному выполнению недостаточ но надежны в работе 1. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является меха нический датчик для измерения крутящего момента, содержащий ведомую и ведущую втулки,образующие между собой кулачково-роликовое соединение,и снлоизмеритель крутящего момента Г21 Недостатками данного датчика являются отсутствие возможности замены или восстановления наиболее нагруженных и быстроизнашивающихся контактирующих поверхностей кулачково-роли- кового соединения и дорогостоящих втулок в процессе их эксплуатации; сложность выполнения винтовых скосов, а также сложность по конструкции и недостаточная надежность в работе силоизмерителя. Цель изобретения - поньшение скока службы моментомера. Для достижения поставленной цели в роторном моментомере ведомая втулка снабжена взаимодействующими с роликами ведущей втулки пальцами с лысками на боковой поверхности, которые размещены в подшипниках, установленных в наклонных отверстиях ведомой втулки. На фиг. 1 показан роторный моментомер, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. ..

Роторный моментомер содержит ведущую и ведомую 2 втулки, звездочку 3 и силоизмеритель крутящего момента (гидротрансформатор). Ведомая втулка снабжена пальцами с лысками на боковой поверхности. Втулка 2 jcpeпится к валу ротора шпонкой 4, шай.бой 5 и болтами 6. На ведущей втулке закреплены цилиндрические ролики 7 с помощью эксцентрических осей 8 и звездочка 3 со шпонкой 9 и стопорным кольцом JO. Ведомая втулка 2 содержит nanbiQii 11 с лысками 12, подшипники скольжения 13 и имеет клиновидные впадины 14, в которых расположены цилиндрические ролики 7 ведущей втулки 1(фиг. 2 и 3). Силоизнеритель.состоит из корпуса 15,мембраны 16,опорного диска 17, подагапника 18,уплотнения 19 крьппки 20, фланца 21 и вертлюжка 22.

Роторный моментомер работает следующим образом.

Усилие вращения, развиваемое приводом, передается цепью звездочке 3, а от нее ведущей втулке 1. Ведущая втулка 1 передает это усилие ведомой втулке 2 через цилиндрические ролики 7 и проворачивающиеся в подшипник

13пальцы11.За счет усилий вращения и наличия проворачивающихся пальцев расположенных в клиновцдных впадинах

14ведомой втулки 2 под углом к оси вращения моментомера, ведущая втулка

1 вместе с корпусом 15 силоизмерителя перемещается вправо. В этом случае за счет подвижности в осевом направлении диска 17 и мебраны 16 в камере 23 создается давление жидкости, которое передается в гидросис тему регистрирующей аппаратуры по каналу 24. При уменьшении усилий вращения втулка 1 возвращается в исходное положение под действием давления жидкости в камере 23. Наличие проворачивающихся пальцев 11 в ведомой втулке 2 обеспечивает постоянный контакт по всей ширине плоской поверхности лыски I2 с цилиндрическими роликами, которые движутся по винтовой линии в связи с однйврем нным угловым.и осевым перемещением втулки 1 относительно втулки 2.

Предлагаемое конструктивное решение передачи, усилий вращения от ведущей втулки к ведомой пбзволяет увеличить контактируняцие поверхности кулачково-роликового соединения, уменьшить удельные нагрузки на этих поверхностях и предохранить преждевременный износ втулок, что увеличивает надежность и срок службы роторного моментомера. Кроме того, обеспечивается возможность быстрой замены изнашивак цихся деталей непосредственно на буровой, что сокращает сроки ремонтных работ.

Формула изобретения

Роторный моментомер, включанзщий ведомую и ведущую втулки, образующие кулачково-роликовое соединение и силизмеритель крутящего момента, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы моментомера, ведомая втулка снабжена пальцами с лысками на боковой поверхности, установленными с возможностью взаимодействия с роликами ведущей втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

по заявке № 2498657, кл. Е 21 В 45/0 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 95281, кл. С 01 U 3/14, 1950 (прототип). 15 2

Фиг. I I

-Л

Фиг,2

В-6

Фиг.З