Моментомер ротора

сОюэ сОВетсних.ссцИАлистичеснихРЕСПУБЛИК 4(51 Е 21 В 45/00 ОБРЕТЕЕЛЬСТВУ АНИЕ ИЗ СКОМУ СЮИДЕТ ТО о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности измерений, он снабжен двумя втулками. с фланцами, трехшарнирнымиподпружи"ценными рычагами, подпружиненнымштоком с зубчатой рейкой, связаннойс измерительным блоком и поршнемгидравлического демпфера, а зубчатоеколесо выполнено в виде конической Р шестерни, причем втулки размещенына валу, одна из которых соединенас ним жестко, а другая - с коничес-.кой шестерней, фланцы втулок соедиа-, . мены между собой трехшарннрными под-.пружиненными рычагами с возможностьювзаимодействия с подпружиненным што.ком.(71) Восточный научно-исследователь ский нефтегазовый институт по техни ке безопасности и промсанитарии (53) 622243.92,05(088.8)(56) 1. Авторское свидетельств В 591574, кл Е 21,В 3/04, 1972. Патент Великобритании В 1577113, кл О 01 Ь 3/02, 1976. (54) (57) МОМЕНТСНЕР РОТОРА, содерж ;.щий корпус, внутри которого установлен вал .с размещенным на нем зуб чатым колесом, и измерительный блок о ССС5,уда ственный номитет сссрдЕЛАм изоБРетений.и отнрытий ЯО 1164406 АИзобретение относится к оборудованию для бурения скважин и можетбыть применено для определения крутящего момента на валу ротора, применяемого в нефтяной промышленности. 5Известно устройство для измерениямомента на роторе буровой установки,содержащее ротор, .установленный наподвижных балках, опирающихся на подпорную раму с .помощью опор скольже- .ния, и измерительный блок. Опорыскольжения снабжены эластичными оболочками, полости которых заполненысмазкой - жидкостью под избыточнымдавлением 1 .15Однако электрический принцип рабо.ты известного устройства при замеревеличины крутящего момента ограничивает, а порой исключает применениеего на роторах, используемых прикапитальном ремонте скважин, не оборудованных электроэнергией. Крометого, очень сложно обеспечить взрывобезопасность таких устройств,Наиболее близко к изобретениюустройство для измерения крутящегомомента, содержащее корпус, внутри4которого установлен вал с размещенными на нем зубчатыми колесами,измерительный блок, С одним колесом ЗОсцеплено .зубчатое колесо, поворотно смонтированное на детали, которая может вращаться относительнооси вала под действием изменениякрутящего момента. С другим колесом З 5сцеплено зубчатое колесо, поворотно смонтированное на неподвижнойдетали. Колеса клеют одинаковыйдиаметр и сцеплены с зубчатым колесом удерживающимися элементами, 40в которые входят рычаги, вращающиесяотносительно осей колес. Участкивала имеют общий паз и первое колесо зацеплено на валу непосредственноа второе соединено с участком вала 45втулкой. Нагружение вала, вызванноекрутящим моментом, приводит к относительному повороту колес, а участкивала соединены упругим элементомтипа пружины или резиновой втулки 21 .Недостаток данного устройстваобусловлен сложностью исполненияконструкции, требующей постоянногоухода, так как зубчатые зацепления 55будут иметь, различное сопротивлениевращению из-за изменения характерасмазки, ее температурного состояния. Цель изобретения - повышениенадежности измерений.Поставленная цель достигается темчто роторный моментомер, содержащийкорпус, внутри которого установленвал с размещенным на нем зубчатымколесом, и измерительный блок,дополнительно содержит две втулки с фланцами, трехшарнирными подпружиненнымирычагами, подпружиненным штокомс зубчатой рейкой, связанной с измерительным блоком и поршнем гидравлического демпфера а зубчатое колесовыполнено в виде конической шестерни;причем втулки размещены на валу,одна из которых соединена с ним жестко, а другая - с конической шестерней,фланцы втулок соединены между собойтрехшарнирными подпружиненными рыча"гами с воэможностью взаимодействияс подпружиненным штоком.На фиг. 1 показано предлагаемоеустройство, общий вид; на фиг. 2 -разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.Моментомер ротора состоит из кор-,пуса 1.ротора, в котором на подшипниках 2 и 3 установлен быстроходныйвал 4 с закрепленной на шпонке 5втулкой 6 и свободно сицящей втулкой 7 с шестерней 8. В диск втулки 7закреплен палец 9, на котором установлены рычаги 10, ушко 11 для крепления пружины 12. В .фланец втулки 6закреплен палец 13, на котором установлены рычаги 14, ушко 15 иэ шарни-.ра 16, контактирующего с плитой 17,штока 18 с пружинами 19, снабженногозубчатой рейкой 20, входящей в зацепление с шестерней 21, на оси которойзакреплена стрелка 22, измерительногоблока 23, закрепленного на кронштейне 24 из демпфера 25, заполненногожидкостью 26, разделенной поршнем 27,с отводной трубкой 28,Моментомер работает следующимобразом.При включении ротора вращаетсявал 4 и через шпонку 5 передает вращение на втулку 6, усилие воспринимается пальцами 13 и передается на ушко 15, которое будет сжимать пружину 12 и передавать усилие на ушко 11и пальцы 9, а так как они закрепленына втулке 7, то она будет вращаться,вращая коническую шестерню 8 и валротора. При возрастании усилия наприводе пружины 12 будут сжиматься1164406 3и сближать расстояние между пальцами 9 и 13. Так как рычаги 10 и 14 закреплены шарнирно, то при сближении пальцев шарниры 16 выдвинутся и нажмут на плиту 17, переместят шток 18, сжимая пружины 19. При пере мещении штока 18 рейка 20 будет поворачивать шестерню 21 на некоторый угол, при этом стрелка 22, перемещаясь по измерительному блоку, будет указывать величину крутящего момента. Чем больше усилие на валу ротора, тем больше сюваются пружины 12 и перемещается стрелка 22.При движении вверх поршень 27 будет выдавливать жидкость 26 по отводной трубе 28 в нижнюю полость демпфера 25. В тот момент, когда шарнир 16 сойдет с плиты 17, нагрузка на шток 18 снимется и под действием собственной массы и силы сжатия прузины 19 поршень выдавливает жидкость 26 по отводной трубке в верхнюю полость демпфера 25. Стрелка 22 займет исходное положение. 4При вращении вала ротора шарки.ры 16 дважды за один оборот валаконтактируют с плитой 17, а так каквал ротора 4 является быстроходнымвалом и сила пружин расчитана на небольшие усилия, выдавливание жидкости 26 из одной полости в другую будетпроисходить медленнее, чем контактиро.ванне шарниров 16 с плитой 17. Следо вательно, при отсутствии контакташарниров 16 с плитой 17, демпфербудет удерживать стрелку от смещения.Предлагаемая конструкция иоментомера ротора позволяет определять 15 момент на валу ротора при произ"водстве буровых и других работ наскважине. Иоментомер не требуетприменения электроэнергии, что имеетсущественное значение для роторов, 20 применяемых при капитальном ремонтенефтяных и газовых скважин. Контрольза величиной крутящего позволяетзначительно снизить опасность работ,предотвращает поломку инструмента, 25 вызываемую. перегрузками.1164406 а о 13 19 аказ 4166/30ВНИИПИ Тираа 540 Подвисное Государственного комитета СССР делам изобретений и открытий ва, Ж . Раушская наб., д. 4/5