Моментомер для машинного ключа Советский патент 1982 года по МПК E21B19/16 

(54) МОМЕНТОМЕР ДЛЯ МАШИННОГО КЛЮЧА

Изобретение относится к оборудованию для измерения и контроля наземных параметров при бурении скважин и может применяться для контроля крутящего мсниента при свинчивании труб над устьем скважин.

Известно устройство, применяемое для этих целей и содержащее преобразователь усилий, состоящий из цилиндра и поршня, которые монтируются между плечом ключа и натяжным тросом, и манометр, соединенный трубопроводом с преобразователем усилий Ц.

Недостатком данного устройства является невысокая точность измерения, обусловленная зависимостью его показаний от направления натяжного троса. При этом погрешность измерения крутящего момента может составлять до 70% при изменении угла.

Более совершенным является устройство, содержащее преобразователь усилий и соединенный с натяжньм тросом направляющий механизм, выполненный в виде цилиндра и размещенного в нем штока, связанных ч$рез антифрикционный элемент. При этом усилие, воспринимаемое преобразователем.

не зависит от положения троса как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях 2.

Однако известный моментомер яв- . ляется недостаточно надежным,, в работе, что обусловлено защемлением штока при больших углах отклонения натяжного троса от оси штока.

Цель изобретения - повышение надежности McweHTOMepa.

Поставленная цель достигается тем, что в моментомере, содержащем преобразователь усилий и направляющий механизм, последний выполнен в виде тяги со сферической опорной поверхностью и соединенных с ней двуплечих рычагов.

На чертеже схематично изображен предлагаемый мсментомер.

20

На конце плеча 1 машинного ключа , связанного со свинчиваемой трубой (на чертеже не показано), монтируется моментомер, включающий жестко закрепленный на плече 1 корпус 2 и

25 размещенные в нем преобразователь усилий и направляющий механизм. Преобразователь усилий содержит гидропоршень 3 и гидроцигиндр 4, связанный линией 5 связи синдикатором

30 6. Через шаровую опору 7 преобразователь усилий связан с направляющим механизмом, включающим фланец 8, толкатель 9, опорную плиту 10, силопонижающие двуплечевые рычаги 11 и тягу 12, выполненную с опорной сферической поверхностью и соединенную . с натяжным тросом 13. В качестве

преобразователя усилий может быть испольэован также и электрический преобразователь.

Моментомер работает следующим образом.

Усилие Р от натяжного троса 13 передается на тягу 12, которая своей сферической опорной поверхностью воздействует на силопонижающиб двуплечие рычаги 11. В примере конкретного выполнения моментомера, приведенном на чертеже, рычаги имеют отношение плеч 1:2. В свою очередь рычаги 11 передают усилие через опорную плиту 10, толкатель 9, шаровую опору 7 на гидропоршень 3. Создаваемое в гидроцилиндре. 2 давление через линию 5 связи передается на индикатор 6, в данном случае - манометр.

Таким образом, с помощью моментомера можно контролировать крутящий момент, возникающий при свинчиваНИИ - развинчивании труб и равный произведению усилия, перпендикуляркого плечу по произведению усилия, перпендикулярного плечу машинного ключа, на длину плеча машинного ключа (величина постоянная).

Наличие сферической опорной поверхности у тяги 13 устраняет возможность ее защемления при больших углах отклонения натяжного троса от оси моментомера, что обеспечивает знс.чительное повы1иение надежности устройства, кроме того, возможность работы при больших углах oL , т.е.

увеличение рабочего сектора при свинчивании труб, позволяет значительно уменьшить количество установок и закреплений машинного ключа, а следовательно, и значительно сокращает время, затрачиваемое на свин иваний трубных колонн.

Наличие силопонижающих рычагов в направляющем механизме моментомера позволяет уменьшить усилие, передаваемое на преобразователь усилий, что увеличивает надежность его работы, а следовательно, и моментомера в целом.

Преимуществами предлагаемого устройства являются татсже простота конструкции и простота изготовления.

Формула изобретения

Моментомер для машинного ключа, содержащий корпус, гидропоршневой преобразователь усилий, индикатор давления в поршневой полости преобразователя усилий и направляющий механизм с натяжным тросом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, направляющий механизм выполнен в виде тяги со сферической опорной почерхностью и соединенных с ней двуплечих рычагов, опирающихс на опорную плиту, связанную с поршнем преобразователя усилий, а корпус моментомера жестко соединен с плечом машинного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экст ертизе

2.Авторское свидетельство СССР 863323, кл. Е 21 В 4/00, 1977.