Роторный моментомер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 В 45/О АРСТ 8 ЕННЫЙ КОМ ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ СССР ТНРЬГГИИВСЕИВЖИдтЕРУч;уЫБЛИОТЕЫА ГО ПО СПИ ЕТУ К АВТОРСК и тво СССР ра ИМРАНИЕ ИЗО ОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Всесоюзный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники(56) 1. Авторское свидетельспо заявке Р .3437884/22-03,кл. Е 21 В 45/00, 1982.2. Индикатор момента ротоТУ-01-04-639-80,54)(57) 1. РОТОРНЫЙ МОМЕ держащий ступицу, ведомую закрепленную на ней с воз передачи крутящего момент но установленную на ступи полумуфту, образующую с в лачково-роликовое соеднне ,бранный гидротрансформато ная тарелка которого опир домую полумуфту, а его крыш лена с ведущей полумуфтой соосно установленный в кр НТОМЕР, сополумуфту,можностьюа, подвижце ведущуюедомой куние, мем-р, неподвижается о века скрепштуцер,ышке с по-,801046488 мощью стакана и подшипника, полуюось, консольно закрепленную в центральном отверстии крышки, и уплотни. -тельный элемент, установленный в кольцевом зазоре между осью и штуцером,о т л и ч а ю .щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности моментомера, он снабжен чулочной мембраной, размещенной в выполненной длянее в ведущей полумуфте проточке иприкрепленной внутренним ободом кэтой полумуфте,и фланцем, закрепленным на свободном торце ступицыи герметично соединенным с наружным ободом чулочной мембранв, при этом нанаружной цилиндрической поверхностиступицы выполнены пазы, сообщающие Еполость чулочной мембраны с полостью,в которой размещена ведомая полумуфта,2. Моментомер по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабж герметизирующейподшипник манжетой установленной в кольцевом зазоре между стаканомиштуцером, а в ста кане выполнены каналы для дренажа полости крышки, ограниченной уплот нительным элементом и манжетой, 1046488Изобретение относится к буровойтехнике и может быть использованодля измерения непрерывного контролякрутящего момента на валу ротора буровой установки,Известен соединительный узел вала ротора бурового станка, содержащий втулку, охватывающую муфту валаротора, звездочку, закрепленную навтулке, и звено соединения втулкис муфтой, выполненное в виде мембранЙого гидротрансформатора с. регулятором давления и взаимодействующегос ним кулачково-роликового механиз-ма 1.Наиболее близким по технической 15сущности и достигаемому результатук предлагаемому является роторныймоментомер, содержащий ступицу, ведомую полумуфту, закрепленную на нейс воэможностью передачи крутящегомомента, подвижно установленную наступице ведущую полумуфту, образующую с ведрмой кулачково-роликовоесоединение, мембранный гидротрансформатор, неподвижная тарелка кото- з 5рого опирается о ведомую полумуфту,а его крышка скреплена с ведущейполумуфтой, штуцер, соосно установленный в крышке с помощью стаканаи подшипника, полую ось, консольнозакрепленную в центральном отверстиикрышки, и уплотнительный:элемент,установленный в кольцевом зазоре между осью иштуцером 2 ., Недостатками этого моментомера является быстрый износ сильно нагруженных трущихся поверхностей ступицыи ведущей полумуфты за счет отсутствия притока свежей смазки к трущимся поверхностям, а также вымываниесмазки из подшипников, которое проис ходит вследствие попадания на нихрабочей жидкости из гидротрансформатора. Эти недостатки обусловливаютнизкую надежность монометров и большой объем регламентных работ по их 45обслуживанию. Цель изобретения - повышение надежности моментомера.Поставленная цель достигается тем,5 О что роторный моментомер, содержащий ступицу, ведомую полумуфту, закрепленную на ней с возможностью передачи крутящего момента, подвижно установленную на ступице ведущую полу- муфту, образующую с ведомой кулачко 55 во-роликовое соединение, мембранный гидротрансформатор,неподвижная тарел- ка которого опирается о ведомую полумуфту, а его крышка скреплена с ведущей полумуфтой, штуцер, соосно 60 установленный в крышке с помощью стакана и подшипника, полую ось, консольно закрепленную в центральном отверстии крышки, и уплотнитель- ный элемент, установленный в кольце вом зазоре между осью и штуцером,снабжен чулочной мембраной, разме-.щенной з выполненной для нее в ведущей полумуфте проточке и прикрепленной внутренним ободом к этой полумуфте и фланцем, закрепленным на свободном торце ступицы и герметично соединенным с наружным ободом чулочноймембраны, .при этом на наружной ци-,линдрической поверхности ступицывыполнены пазы, сообщающие полостьчулочной мембраны с полостью, в ко-.торой размещена ведомая полумуфта.Кроме того, моментомер снабженгерметизирующей подшипник манжетой,установленной в кольцевом .зазоре между стаканом и штуцером, а в стаканевыполнены каналы для дренажа полостикрышки, ограниченной уплотнительнымэлементом и манжетой,Снабжение устройства чулочной мембраной, фланцем и выполнение пазовна ступице позволяют качественно изменить систему смазки трущихся междусобой поверхностей ведущей втулки иступицы, обеспечить постоянный притоксмазки к этим поверхностям, исключитьпотерю последней из полости моменто-мера и тем самым повысить его надежность. Установка манжеты и. подшипника и выполнение дренажных каналовв стакане обеспечивает удержаниесмазки в подшипнике, а неизбежно просачивающаяся через подвижное уплотнение оси и штуцера рабочая жидкостьгидротрансформатора под действиемцентробежных сил отводится через каналы стакана. Тем самым полностьюисключается возможность вымываниясмазки из подшипника.Предложенная совокупность признаков позволяет качественно по-новомурешить проблему смазки моментомера,обеспечивает полную и надежную герметизацию его внутренних полостей, заполненных смазкой, и циркуляцию последней через зазоры и каналытрущихся поверхностей. Кроме того, исключается возможность вымывания смазкииз подшипника, установленного в крышке,Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность моментомераи сократить объем работ по обслуживанию их на .буровых предприятиях.На фиг, 1 показан предалагаемыймоментомер, общий вид, на фиг. 2кулачково-роликовое соединение, разрез А-й на фиг. 1.Роторный моментомер содержитступицу 1, ведомую полумуфту 2, закрепленную на ней с воэможностьюпередачи крутящего момента, подвижноустановленную на ступице 1 ведущуюполумуфту 3, образующую с ведомойполумуфтой 2 кулачково-роликовое соединение, мембранный гидротрансформатор 4, неподвижная тарелка 5 которого опирается о ведомую полумуфту 2,а его крышка б скреплена с ведущейполумуфтой 3, штуцер 7, соосно установленный в крышке б с помощью стакана 8 и подшипника 9, полую ось 10,консольно закрепленную в централь.ном отверстии крышки 6, и уплотнительный элемент 11, установленный в кольцевом зазоре 12 между осью 10 и штуцером 7. Кроме этого, роторный мо-.ментомер снабжен чулочной мембраной13, размещенной в выполненной длянее в ведущей полумуфте 3 проточке14 и прикрепленной внутренним ободом15 к этой полумуфте 3; и фланцем 16,закрепленным на свободном торце 17 15,ступицы 1 .и герметично скрепленнымс наружным ободом 18 чулочной мембра-.ны 13, При этом на наружной цилиндрической поверхности ступицы 1 вьполнены пазы 19, сообщающие полость20 чулоЧной мембраны 13 с полостьЮ21, в которой размещена ведомая полумуфта 2. Дополнительно моментомерснабжен герметизирующей подшипник9 манжетой 22, установленной в кольцевом зазоре 23 между стаканом 8 иштуцером 8, а в стакане 6 выполненыканалы 24 для дренажа полости 25между уплотнительным элементом 11,и манжетой 22,Роторный моментомер работает слеЗОдующим образом,Моментомер ступицей 1 устанавливается на вал ротора буровой установки и закрепляется на. нем с помощью шпонки и болтов (не показаны). 35Ведущая полумуфта 3 с помощью цепной.передачи соединяется с приводом ротора. Крутящий момент от ведущейполумуфты 3 передается ведомой полумуфте.2 через кулачково-роликовое 4 Осоединение, а от ведомой полумуфты 2через вшицы - ступице. 1. При передаче крутящего момента, благодаря кулачково-роликовому соединению, происхОдит м щение ведущей полу уфты 3 45в осевом направлении от ведомой полумуфты 2, которая увлекает за собойкрышку 6 гидротрансформатора 4,В связи с тем, .что тарлека 5 последнего опирается о ведомую полумуфту 2,в гидротрансформаторе 4 повышается 5 Одавление рабочей жидкости, по изменению которого судят о величине крутящего момента, передаваемого черезмоментомер. При бурении величинакрутящего момента изменяется с раз- . 5 личной частотой. Это вызывает постоянные возвратно-поступательные пере - мещення ведущей полумуфты 3 по ступице 1. Поскольку наружный обод 18 чулочной мембраны 13 герметично соединен с фланцем 16, который в свою очередь прикреплен к торцу 17 ступицы 1, а внутренний обод 15 герметично соединен с ведущей полумуфтой 3, . топри перемещении полумуфты 3 происходит изменение объема внутренней полости 20 чулочной мембраны 13Иоментомер при сборке заполняется смазкой, количество которой должно обеспечивать заполнение всех его пО- лостей, кроме полости гидротрансформатора 4, на 80-90. В результате центробежных сил, возникающих при вращении моментомера, внутренняя полость 20 чулочной. мембраны 13 всегда будет заполнена смазкой. Поэтому уменьщение объема этой полости 20 сопровождается резким повышением давления в ней и масло выдавливается из нее через пазы 19 ступицы 1. При этом размеры проточки 14, в которой размещена мембрана 13, предохраняют последнюю от разрыва вследствие резких пульсаций давления, так как в этих случаях мембрана 13 будет опираться о стенки проточки 14. Заполнение полости 20 при увеличении ее объема происходит под действиемэффекта подсоса и центробежных сил. Поскольку величина изменения объема полости 20 больше суммарного объема пазов 19, то смазка трущихся поверхностей ступицы 1 и ведущей полумуфты 3 весьма эффективна.При работе моментомера в полости гидротрансформатора 4 всегда поддерживается избыточное давление. Через подвижное уплотнение, выполненное в виде элемента 11, рабочая жидкость просачивается в полость 12 и под действием центробежных сил отводится из нее по каналам 24 стакана 8. Манжета 22, установленная в кольцевом зазоре 23, с одной стороны предотвращает утечку масла из подшипника 9, а с другой в попадание к нему рабочей жидкости из гидротраисформатора.Перимущества предлагаемого момен- томера сводятся к увеличеиию его срока службы и ресурса, а также к со кращению регламентных работ по обслуживанию.1046488 Фиг Составитель Г. Алексеевиэ Техред М,Кузьма дактор Ъ. орректор В Вутяга одписное Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Закаэ 7691/34 Тир ВНИИВИ Государст по делам иэоб 113035, Москвау Ж603 нног тени 5, Р комитета СССРи открытийуюская наб д. й Ю Ю /7