Гидравлический индикатор момента

 

Изобретение относится к средствам контроля параметров бурения и позволяет повысить надежность за счет уменьшения утечек в процессе измерения . Устр-во содержит гидротрансформатор с замкнутой полостью 13, образованной эластичной мембраной 3 и крышкой 5. При вращении вала 2 ротора перемещение мембраны 3 создает давление жидкости в полости 13, которое через канал 12 штуцера 7 воздействует на торцы 16 и 23 сильфонов 15 и 20, контактирующих друг с другом через подшипник 22. Сильфоны 15 и 20 соединены соответственно со штуцером 7 и вертлюгом 18. Канал 19 вертлюга соединено манометром 24, показания которого определяют момент на валу 2. Упор 28, размещенный на штуцере 7, препятствует его вращению относительно крышки 5. Между штуцером 7 и крышкой 5 установлена втулка 6 с уплотнениями 29 и 30. Хвостовая часть втулки 6 выполнена с двухсторонней резьбой. Приведена зависимость , связывающая шаг наружной и внутренней резьб втулки и диаметры уплотняемых частей штуцера и втулки. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 20 А1 (19) (11) (51) 4 О 01 ? 3/20 л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4074803/24-10 (22) 22.04.86 (46) 07.01.88. Бюл. Ф 1 (71) Специальное конструкторское бюро "Гаэприборавтоматика" (72) Л.Н. Тетеревятников, В.В. Белов, В.М. Плотников и В.И. Качалка (53) 531 ° 781(088.8) (56) Патент США У 3668926, кл. 73136, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Ф 846707, кл. E 21 В 3/02, 1979. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР MOМЕНТА (57) Изобретение относится к средствам контроля параметров бурения и позволяет повысить надежность эа счет уменьшения утечек в процессе измерения. Устр-во содержит гидротрансформатор с замкнутой полостью 13, образованной эластичной мембраной 3 и крышкой 5. При вращении вала 2 ротора перемещение мембраны 3 создает давление жидкости в полости 13, которое через канал 12 штуцера 7 воздействует на торцы 16 и 23 сильфонов

15 и 20, контактирующих друг с другом через подшипник 22. Сильфоны 15 и 20 соединены соответственно со штуцером 7 и вертлюгом 18. Канал !9 вертлюга соединен с манометром 24, показания которого определяют момент на валу 2. Упор 28, размещенный на штуцере 7, препятствует его вращению относительно крышки 5. Между штуцером 7 и крышкой 5 установлена втулка

6 с уплотнениями 29 и 30. Хвостовая часть втулки 6 выполнена с двухсторонней резьбой. Приведена зависимость, связывающая шаг наружной и внутренней резьб втулки и диаметры уплотняемых частей штуцера и втулки.

1 ил.

1364920

30

Изобретение относится к средствам контроля параметров бурения и касается моментомеров на валу ротора буровых установок. 5

Цель изобретения — повышение надежности за счет уменьшения утечек в процессе измерения.

На чертеже представлена конструкция индикатора, разрез. 1О

Гидравлический индикатор содержит гидротрансформатор с корпусом 1 на валу 2 ротора (не показан ) с эластичной мембраной 3, опорной шайбой 4, крышкой 5, с втулкой 6 и штуцером 7, 1 . установленными в крышке соосно с валом 2. На корпусе 1 крепится звездочка 8, а внутри него размещены ролики

9, контактирующие с кулачками IO вала 2 и подшипник 11 между опорной шайбой 4 и торцем вала 2.

Штуцер 7 выполнен с каналом 12, выходящим в полость 13 гидротрансформатора, и со стаканом 14, вмещающим сильфон 15, отделяющий канал 12 от внешней среды. Торец 16 сильфона выполнен с удлинением в виде штока 17, проходящего через канал 12 штуцера и выступающего из него в полости 13.

В стакане 14 установлен поворотно вертлюг 18 с каналом 19 и .сильфоном

20 на подшипниках 21 и 22 таким образом, что торец 23 сильфона 20 упирается в торец 16 сильфона 15 через подшипник 22. Канал 19 вертлюга под- З5 ключен к манометру 24, а сильфон 20 отделяет канал 19 от внешней среды и от канала 12 штуцера. Вертлюг имеет направляющую 25 и упор 26, препятствующие его вращению относительно 40 корпуса ротора, а штуцер снабжен направляющей 27 на крышке 5 и упором

28, препятствующим его вращению относительно крышки. Втулка 6 установлена с уплотнениями 29 и 30 по ее диа- 45 метру d <, в крышке 5 и по диаметру штуцера d®, входящему в эту втулку, кроме того она имеет внутреннюю 31 и наружную 32 резьбы с шагами h щ„ и

h „, по которым она сопрягается со штуцером и с корпусом. При этом размеры уплотняемых частей штуцера, втулки и шаги ее резьбы выбраны из соотношения

55 а

Замкнутая полость 13 с каналом 12 и пространство между стаканом 14 и сильфоном 15 заполнены жидкостью.

Жидкостью также заполнены канал 19 вертлюга 18 и сильфон 20.

Настройка гидравлического индикатора производится следующим образом.

После заполнения полостей жидкостью перед началом работы индикатора вращением втулки 6 шток 17 приводится в соприкосновение с эластичной мембраной 3 и затем отводится от нее на расстояние, допускаемое для перемещения мембраны внутри полости 13, причем выполняются следующие условия: силы, возникающие при деформации мембраны, влияют на зависимость давления от величины момента в пределах заданной погрешности измерения момента; перемещение мембраны не приводит к ее деформациям, опасным преждевременным выходом ее из строя; объем вытесняемой жидкости при перемещении мембраны на данное расстояние соответствует деформации сильфонов в пределах нормальной их работы.

Заданное расстояние определяется расчетным или опытным путем.

Момент контакта штока 17 с мембраной устанавливается по резкому повышению показаний манометра. В этот момент проявляется дополнительный эффект использования сильфонов, которые, взаимодействуя торцами, преобразуют перемещение мембраны в повышенное давление и передают это давление в манометр.

После укаэанной настройки индикатор может быть пущен в работу.

Индикатор работает следующим образом.

Вал 2 ротора приводится во вращение цепью (не показана), соединяющей звездочку 8 со звездочкой электродвигателя буровой установки. При этом кулачки 10 взаимодействуют с роликами 9, стремясь сдвинуть корпус 1 вправо (по чертежу). Опорная шайба

4, опираясь через подшипник ll в торец вала 2, нажимает на мембрану 3, создавая давление жидкости в полости

l3. Это давление через канал 12, торцы 16 н 23 сильфонов 15 и 20 и подшипник 22, а также канал 19 вертлюга

18 передается в манометр 24, по показаниям которого определяется момент на валу 2.

При этом вертлюг удерживается от вращения направляющей 25 и упором 26, Формула изобретения где d. вт

15 диаметр части втулки, уплотняемой относительно крьппки; диаметр части штуцера, уплотняемой относительно а, втулки; шаг наружной резьбы втулки; шаг внутренней резьбы втулки.

20 1 н т1ВН

Составитель Э. Шумилова

Редактор В. Данко Техред M.Õoäàíè÷ Корректор А. Зимокосов

Заказ 6587/34 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 э 13 оставаясь неподвижным относительно ротора но не препятствуя вращению штуцера 7 со стаканом 14 и сильфоном

15 благодаря подшипникам 21 и 22.

Гидравлический индикатор момента, содержащий гидротрансформатор с замкнутой полостью, образуемой эластичной мембраной и крьппкой со штуцером, канал которого сообщен с полостью гидротрансформатора, вертлюг, канал которого соединен с манометром, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности эа счет уменьшения утечек в процессе измерения, вертлюг и штуцер снабжены разделяющими их каналы сильфонами, торцы которых контактирую1 один с другим, торец сильфона штуцера соединен с

64920 4 полостью гидротрансформатора, штуцер снабжен ограничительным упором, а между штуцером и крьппкой установлена втулка с уплотнениями, хвостовая часть которой выполнена с двусторонней резьбой, причем соотношение между уплотняемыми частями штуцера, втулки, а также шаг ее, резьб выбраны иэ зависимости т

Йет Йвн а „