Устройство контроля крутящего момента при свинчивании труб над устьем скважины

801151663 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 4(5 Ц Е 21 В 45/00; С 01 1 3 УДАРС ЗОБРЕТЕНИЕТЕЛЬСТВУ ПИС АНИЕ Н АВТ повышения точного момента путености измененияоно снабжено рычленным на торцего коромысла, арычаге с возможнвдоль него, причупора Х рассчитывР а Ъ Яс + Р а деРаксимала которзмерителель;ас ое значение силы рассчитан силоный преобразовастояние от торцача Фигурного коросилоизмерительногователя; ного ео длина первого плеча фигурного коромысла;нормальная составляющая,приложенной силы;лина второго плеча фигурного коромысла. д ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИЙ(51) Государственный научно-исследовательский и проектный институтнефтяной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 629330, кл. Е 21 В 45/ОО, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 253699, кл. Е 21 В 19/10, 1966(54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ПРИ СВИНЧИВАНИИ ТРУБНАД УСТЬЕМ СКВАЖИНЫ, содержащее машинный ключ, двуплечие фигурное коромысло, шарнирно укрепленное на конце рукоятки машинного ключа, силоизмерительный преобразователь с упором,установленный на первом плече фигурного коромысла, на втором плече которого выполнено отверстие, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью ти контроля крутяще" м обеспечения возмождиапазона измерений, агом, шарнирно закреппервого плеча фигурно- упор установлен на остью перемещения ем место установкиают. по формуле63 1РаЪ 1 11516Устройство относится к измерению,наземных параметров при бурении нефтяных и газовых скважин и можетиспользоваться при измерении крутящего момента при свинчивании машин"ным ключом труб над устьем скважины.Известно устройство, содержащеемашинный ключ, коромысло, шарнирноукрепленное на рукоятке машинногоключа, силоизмерительный преобразователь 1 1.Недостаток Этого устройства состоит в необходимости изготовленияспециальных машинных ключей, обеспечивающих шарнирное крепление к рукоятке ключа силоиэмерительного преобразователя, Кроме того, устройстване обеспечивают заданной точностиизмерения контролируемой величиныв широких диапазонах (200-5000 кг см)что необходимо в нефтепромысловойпрактике,Известно также устройство, содержащее машинный ключ, двуплечее фигурное коромысло, шарнирно укрепленное на конце рукоятки машинного ключа, силоизмерительный преобразователь с упором, установленный на первом плече фигурного коромысла, навтором плече которого выполнено от 30верстие 1,21.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерения,связанная с тем, что в процессе работы на сферический упор силоизме-.рительного преобразователя действует З 5боковая сила, которая вносит дополнительную погрешность,Целью изобретения является повышение точности контроля крутящегомомента путем обеспечения воэможнос Оти изменения диапазона измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство контроля крутящего момента при свинчивании трубнад устьем скважины, содержащее машинный ключ, двуплечее Фигурное коромысло, шарнирно укрепленное наконце рукоятки машинного ключа, силоизмерительный преобразователь с упо-.,ром; установленный на первом плечеФигурного коромысла, а на второмплече которогО выполнено отверстие,снабжено рычагом, шарнирно закрепленным на торце первого плеча Фигурного коромысла, а упор установленна рычаге с возможностью перемещения вдоль него, причем место установки упора Х рассчитывают по Формуле где Р - максимальное значение силы,на которую рассчитан силоизмерительный преобразователь;а - расстояние от торца первогоплеча фигурного коромысладо силоизмерительного преобразователя;Я - нормальная составляющая,приложенной силы,Ь - длина первого плеча фигурного коромысла;с - длина второго плеча Фигурного коромысла,На чертеже изображено предлага-,емое устройство, общий вид,Устройство состоит иэ шарнирноукрепленного на конце рукоятки ключа 1 коромысла 2. На одном плечекоромысла шарнирно укреплен рычаг 3,Между плечом коромысла 2 и рычагом 3установлен силоизмерительный преобразователь 4, На рычаге 3 установлен призматический упор 5, В свободное отверстие коромысла 2 крепитсяприводной канат 6,Устройство работает следующим об"разом.Сила. натяжения Я приводного каната 6 передается на рукоятку ключачерез коромысло 2, рычаг 3 и упор 5.Силоиэмерительный преобразователь 4,установленный между плечом коромысла 2 и рычагом 3, работает на сжатие,воспринимая силу, которая зависитот места установки призматическогоупора 5. Место установки упора определено пределом измерения устройства.Сила приводного каната Я раскладывается на две составляющие; радиальнуюЯр и нормальную Ц. Крутящий момент,приклацываемый к реэьбовому соединению, равен произведению нормальнойсоставляющей силы Ц на общее плечо,равное длине рукоятки ключа 1 и длине плеча коромысла 2, к которому кре"пится:,приводной канат, Зная предельное значение крутящего момента, необходимого для крепления резьбовогосоединения, устанавливаем призматический упор 5 в определенное место,соответствующее заданному пределуизмерения, тем самым повышая точностьизмерения.Приведем расчеты для двух диапазонов измерений искомой величины.1151663 Составитель Г. АлексееваРедактор О, Черниченко Техред,.Л.МатяшоваКорректор; Е. Сирохмаи Подписное Заказ 2278/23 Тираж 540ВНИИПИ Государственного комитента СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 47 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, улПроектная, 4 3Исходные данные: 1-й диапазон измерения . - Йщ1000 кГс, а 1 О см,1 = 20 см, с = 20 см, Р= 100 кГс, 2-й диапазон измерения -ан= 300 кГс. Определяют величину Х ( фиг. 1),4Предлагаемое устройство позволяетповысить точность измерения контроли"руемого параметра .одним устройствомв диапазоне 200-5000 кГс иможет быть ис"пользовано с любым типом ключей, приме"няемых в нефтепромысловой практике.