Гидравлический индикатор момента на валу ротора

 

Изобретение касается бурения скважин. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Для этого индикатор снабжен приемником динамического давления вращающейся жидкости в виде Г-образной трубки, укрепленной на вертлюге 6 и связанной с его до- . полнительным продольным каналом. (ПК) 12. Основной ПК 8 вертлюга 6 связан с отрицательной камерой дифференциального манометра 13, а положительная (Л о эо | СП ел п 9ut.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5D4 Е 21 В 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3998774/22-03 (22) 30 ° 12.85 (46) 07.05.87. Бюл.й 17 (71) Специальное конструкторское бюро

"Газприборавтоматика" Всесоюзного научно-. производственного объединения

"Союзгазавтоматика" (72) Л,Н.Тетеревятников, В.В Белов, В.М.Плотников и В.И.Качалка (53) 622.243.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11(1046488, кл. Е 21 В 45/00, 1980.

Отчет ВНИИБТ по теме 11 8, 1977, с.55"64. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР МОМЕНТА

НА ВАЛУ РОТОРА ( (57) Изобретение касается бурения скважин, Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей. Для этого индикатор снабжен приемником динамического давления вращающейся жидкости в виде Г-образной трубки, укрепленной на вертлюге 6 и связанной с его до,полнительным продольным каналом .(ПК)

12. Основной ПК 8 вертлюга 6 связан с отрицательной камерой дифференциального манометра 13, а положительная

1308755 его камера сообщается с ПК !2, Кор- корпуса 1 на вал 2. Вместе с корпупус 1 индикатора приводится во враще- сом 1 вращается жидкость в полости 9, ние от электропривода, Ролики 16 ус- которая движется в направлении от-, тановленного на валу 2 ротора преоб- верстия Г-образной трубки. Размещаразователя момента в осевое усилие ясь на вертлюге 6, трубка остается упираются в наклонные плоскости его неподвижной, и в ней возникает дина кулачков 15 и сдвигают корпус 1 мический напор жидкости, передаваевправо. В полости 9 гидротрансфор- мый в положительную камеру манометматора создается статическое давле- ра 13, К .этому напору добавляется ние, которое по ПК 8 передается ма- статическое давление полости 9, свя-. нометру 10. Его показания пропорцио- занное с моментом на валу 2. нальны моменту, передаваемому от 2 ил.

Изобретение относится к области бурения скважин и предназначено для измерения величины крутящего момента на валу ротора буровой установки и скорости вращения вала.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

На фиг.l представлена принципиальная схема устройства; на фиг,2 разрез А-А на фиг.l, Гидравлический индикатор момента на валу ротора содержит корпус l на валу 2 ротора, крышку 3, установлен" ную между ними эластичную мембрану 4, опорную шайбу 5 и вертлюг 6, установленный поворотно в отверстии 7 крышки 3, соосном с валом 2 ротора (ротор не показан).

Вертлюг 6 имеет продольный канал

8, сообщающий замкнутую полость 9 гидротрансформатора {между мембраной

4, крышкой 3 и вертлюгом 6) с манометром 10, Приемник динамического давления вращающейся жидкости в виде укрепленной на вертлюге Г-образной трубки 11 сообщает полость 9 через дополнительный канал 12 с положительной камерой дифференциального мана- 30 метра 13, отрицательная камера кото-, рого сообщается с каналом 8„

При этом трубка ll выходит в полость 9 в стороне от оси 14 вращения корпуса l индикатора и ориентирована против направления этого вращения (показано на фиг.2стрелкой). Установленный на валу 2 преобразователь момента в осевое усилие имеет кулачки 15 и ролики 16, опирающиеся на кулачки 15. Между торцом вала 2 и опорной шайбой 5 установлен подшип" ник 17.

На ко!опусе 1 имеется звездочка

18, передающая вращение от вала электропривода корпусу 1 посредством цепи (не показана). Кулачки 15 с роликами 16, опорной шайбой 5 и подшипником 17 образуют преобразователь момента (передаваемого на вал 2 от звездочки 18) в осевое усилие на чембране 4, Вертлюг 6 имеет стопор !9, удерживающий его в неподвижном положении при вращении корпуса 1 вместе с валом

2 ротора. Полость 9 заполнена жидкостью. Герметизация этой полости обеспечивается уплотнением 20 вертлюга.

Гидравлический индикатор момента на валу ротора работает следующим образом.

Корпус 1 приводится во вращения от электропривода посредством цепи, обхватывающей звездочку 18, При этом ролики 1 6, упираясь в наклонные плоскости кулачков 15 сдвигают корпус

1 вправо (по фиг.l), Опорная шайба, упираясь в торец вала, через подшипник 17 нажимает на эластичную мембрану 4, создавая статическое давление в полости 9. Это давление по каналу 8 передается манометру !О, показания которого пропорциональны момен-, ту, передаваемому от корпуса на вал.

Вместе с корпусом 1 вращается жидкость, имеющаяся в полости 9, При этом жидкость движется в направлении

13087

A-Л

Риг.2

ВНИИПИ Заказ 1782/28 Тираж 533 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 отверстия трубки ll которая остается неподвижной, размещаясь на верт люге 6, удерживаемом от вращения стопором 19. В трубке возникает динамический напор жидкости, зависящий от скорости вращения корпуса 1, передаваемый в положительную камеру дифференциального манометра 13.

К этому напору добавляется статическое давление в полости 9, связан- 10 ное с моментом на валу 2, Отрицательной камерой дифференциальный манометр 13 сообщается с продольным каналом 8:, который входит в полость 9 в области оси 14, где вращение жид- 15 кости не создает напора, и который передает в эту камеру только статическое давление, При этих условиях дифференциальиый манометр реагирует на динамичес- д1 кий напор, зависящий только от ско-рости вращения корпуса, соответственно, вала, и отградуирован в единицах скорости вращения вала ротора.

К динамическому напору добавляется давление, обусловленное центробежной силой, создаваемой столбом жидкости, высотой от оси вращения до отверстия трубки 11.,Это давление так- З0 же определяется скоростью вращения, вследствие чего еще больше увеличивается чувствительность устройства к изменениям скорости, формула изобретения

Гидравлический индикатор момента на валу ротора, включающий корпус с крышкой, установленную между ними мембрану, вертлюг с продольным каналом, связанный с манометром и уста" новленный на валу ротора кулачковый преобразователь момента в осевое усилие, отличающийся. тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, он снабжен приемником динамического давления вращающейся жидкости в виде Г-образной трубки, укрепленной на вертлюге, входное отверстие которой направлено навстречу направлению вращения корпуса, дифференциальным манометром, а вертлюг имеет второй продольный канал, связанный с приемником динамического давления, при этом первый канал связан с отрицательной камерой дифференциального манометра, а второй — с положительной.