Устройство для измерения крутящего момента на рабочей штанге

 

> па,„ ..н

Союз Советскид

Социалистических

Респу6лик

О П И-O -"-"À--Н".Н Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«»775301 (б1) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 19. 06. 78 (21)2632587/22-03 (5Ф)м, кл.э

Е 21 В 45/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30,1080, Бюллетень ¹ 40

РЗ) ДК 622,241 (088.8) Дата опубликования описания 301 080

{72) Авторы изобретения

Н.Д.Скляров, В.Г.Крупельницкий, С.Д.Новиков, В.И.Беженов и М.В.Лемягов

Грозненское научно-производственное объединение

"Промавтоматика" (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КРУТЯЩЕГО

МОМЕНТА НА РАБОЧЕЙ ШТАНГЕ

Изобретение относится к области контроля процессов бурения нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для измерения величины крутящего момента на роторе 5 с цепным приводом типа HNP-2, принцип действия которого основан на измерении натяжения ведущей ветви цепи привода ротора f1) .

Недостатками такого устройства 10 является зависимость.-показаний от положения силосъемной звездочки и невозможность масштабного измерения момента ротора.

Также известно устройство для измерения крутящего момента на рабочей штанге, содержащее силоизмерительные датчики, расположенные на противоположных боковых сторонах ротора, и соединенные с подроторной рамой,шар- 2р нирно связанной с ротором $2) .

Недостатком такой конструкции является невозможность контроля величины крутящего момента при реверсе вращения привода ротора, так как датчи- 25 ки расположены по обеим и противоположным сторонам ротора на плече измеряемого момента, действующего в одну сторону (по часовой стрелке). При об,ратном вращении рабочей штанги (кру- gp

2 тящий моме н т де йствуе т против часовой стрелки) датчики не воспринимают нагрузки и, следовательно, не измеряют крутящий момент ротора.

Целью изобретения является обеспечение измерения крутящего момента в при реверсе вращения привода ротора.

Поставленная цель достигается тем, что силоизмерительные датчики установлены на одной линии действия силы реакции ротора, не проходящейочерез вертикальную ось шарнира.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Ротор 1 установлен на подроторной раме 2 на снецпрокладках 3 и связан своими боковыми поверхностями 4 с подроторной рамой 2 силоизмерительными датчиками 5 и 6,а также шарниром 7. Силоиэмерительные датчики 5 и

6 установлены на линии действия 8 силS иS, Устройство работает следующим образом.

При бурении в процессе вращения ротором рабочей штанги на корпус ротора действует реактивный момент, численно равный величине крутящего момента (Мкр), передаваемого ротов

775ЗО1 ром рабочей штанге. Корпус ротора удерживается силоизмерительными датчиками и шарниром, сочлененными с подроторной рамой. При этом момент

Икр (прямой ход) гасится .шарниром и датчиком с усилием 5 и момент

Мкр (обратный ход)- шарниром и дат2 чиком с усилием S

Крутящие моменты при прямом и обратном ходах будут соответственно

Мкр = 5 рН; Мкр = 52 ° H э где 5, — сйла, действующая на датчик при прямом ходе

S — сила, действующая на датчик при обратном ходе;

Н вЂ” силовое плечо датчиков.

Таким образом, при измерении крутящего момента при прямом вращении рабочей штанги усилие воспринимает один из датчиков„ другой в это время не соприкасается с ротором. При изменении вращения усилие воспринимает другой датчик, при этом первый освобождается. Причем шарнир может располагаться как со стороны привода ротора (цепной привод), так и с противоположной приводу (карданный привод) .

Однако в случаях расположения датчиков, когда их линия действия сил пересекается с осями шарнира, расположенными в горизонтальной плоскости„ крутящий момент не будет равен нулю, о так как силовое плечо не равно нулю»

В случаях же, когда линия действия сил датчиков пересекается с вертикальной осью шарнира, силовое плечо будет равно нулю и измеряемая величина крутящего момента будет равна нулю.

Формула изобретения ц Устройство для измерения крутящего момента на рабочей штанге, содержащее силоизмерительные датчики, расположенные на противоположных боковых сторонах ротора и соединенные с подроторной рамой, шарнирно связанной с ротором, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью обеспечения измерения крутящего момента при реверсе вращения привода ротора, силоиэмерительные датчики установлены на одной линии действия силы реакции ротора, не проходящей через вертикальную ось шарнира.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2$ 1 Абдурахманов Г.С. Контроль технологических процессов в бурении.

М., "Недра", 1974, с.54.

2. Ви ИРеt! n P-149, Tru-Torgue

3 nd i ka tor Na r t in Decker Company, 1928 South Grand Avenue 5anta Апа, Са В1forniа, 92705(714) 540-9220.

775301

Составитель A.Hàýàðåòoâà

Редактор 3.Ходакова Текред М.Табакович. Корректор .Г. Назарова

Заказ 7682/41 Тираж 626 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4