ИЗМЕРИТЕЛЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА РОТОРА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к силоизмерительной технике, а именно к измерителям крутящего момента роторов буровых установок.
Известны измерители крутящего момента на роторе буровой установки типа ДМР, недостатком которых является низкая точность измерения, что обусловлено их установкой на специальных дополнительных элементах (Рекламный проспект: http://gelstver.ru).
Наиболее близким по сущности к заявляемому объекту является измеритель крутящего момента ротора буровой установки, содержащий корпус в виде двух цилиндрических втулок, две подвижные крышки, гидравлический преобразователь крутящего момента с блоком цилиндров, связанный гидравлическим каналом, включающим соединительные трубки, коллектор и вертлюжок, с измерительным прибором (SU №1095778, Б.И. №33, 1999 г.).
Наличие в данной конструкции двух подвижных крышек, соединительных трубок, коллектора и вертлюжка делает его применимым только в роторах буровых установок с цепной передачей вращения на вал. В процессе эксплуатации имеет место нарушение герметичности в соединении трубок с коллектором, а также частый выход из строя вертлюжка, устанавливаемого в виде консоли, как вследствие изнашивания его деталей, так и в результате механических повреждений при проведении спуско-подъемных операций с бурильным инструментом. Все выше перечисленное существенно снижает эксплуатационную надежность изделия.
Задачей, на решение которой направленно предлагаемое техническое решение, является обеспечение универсальности конструкции измерителя крутящего момента ротора буровой установки и повышение ее эксплуатационной надежности.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции измерителя крутящего момента ротора буровой установки, содержащем корпус с крышками, гидравлический преобразователь крутящего момента с блоком цилиндров и измерительный прибор, согласно предлагаемой модели одна крышка корпуса выполнена неподвижной и с возможностью взаимодействия с блоком цилиндров посредством пружинного кольца. При этом полости цилиндров гидравлически связаны с измерительным прибором каналами, выполненными в неподвижной крышке и кольце.
Подпружиненное кольцо с каналом, взаимодействуя с блоком цилиндров, образует торцевое уплотнение. А наличие неподвижной крышки с каналом позволяет непосредственно через нее подсоединить измерительный прибор. Тем самым исключается необходимость установки специальных трубок, коллектора и вертлюжка, что делает возможным обеспечить вращение ротора через карданную передачу. В случае необходимости использования цепной передачи вращения вала ротора достаточно установить приводную звездочку на втулке корпуса измерителя. Кроме того срок службы вертлюжка незначителен вследствие его частых механических повреждений, имеющих место в процессе эксплуатации роторов, а также изнашивания отдельных деталей. Таким образом становиться возможным обеспечить универсальность конструкции измерителя и повысить ее эксплуатационную надежность.
На фиг.1 показан общий вид предлагаемого измерителя, а на фиг.2 - разрез по А-А.
Измеритель крутящего момента ротора буровой установки содержит корпус, выполненный в виде неподвижной крышки 1 с каналом 2 и жестко связанных между собой втулки 3 и подвижной крышки 4, блок 5 цилиндров 6 с каналами 7, поршни 8 с уплотнительными кольцами 9, шары 10, посредством которых поршни 8 взаимодействуют с жестко связанными с втулкой 3 упорными толкателями 11, подшипник 12, на котором блок 5 установлен в корпусе измерителя с возможностью поворота относительно корпуса на некоторый угол, кольцо 13 с каналами 14, пружины 15, трубку 16 и измерительный прибор 17.
Неподвижная крышка 1 жестко связана с корпусом 18 ротора. На валу 19 ротора измеритель от поворота закреплен с помощью шпонки 20, а от осевого смещения - жестко связанной с валом 19 крышкой 21. Кольцо 18, блок 5 и втулка 3 уплотнены относительно неподвижной крышки 1 уплотнительными кольцами 22, 23, 24 и 25 соответственно.
Измеритель работает следующим образом. Рабочие полости цилиндров 6 под поршнями 8 и вся гидравлическая система измерителя предварительно заполняются рабочей жидкостью с небольшим начальным давлением, которое необходимо для выборки люфтов и создания предварительно напряженного состояния измерителя.
При действии крутящего момента втулка 3 упорными толкателями 11 через шары 10 создает усилие на поршни 8, которые под действием этого усилия, перемещаясь в цилиндрах 6, сжимают рабочую жидкость, создавая в ней давление. Усилие от давления жидкости через блок 5 и шпонку 20 передается валу 19 ротора, приводя его во вращение. Одновременно давление рабочей жидкости, пропорциональное передаваемому от привода на ротор крутящему моменту, через каналы 7, 14, 2 и трубку 16 передается измерительному прибору 17 для визуального контроля и регистрации на диаграммном блоке.
Перед эксплуатацией измеритель предварительно тарируется на специальном стенде и шкала измерительного прибора градуируется в величинах крутящего момента.
Применение предлагаемой конструкции измерителя крутящего момента позволяет использовать его в роторах буровых установок как с карданной, так и с цепной передачей вращения от привода на вал, т.е. делает его универсальным. Исключение из конструкции ряда деталей (трубок, коллектора, вертлюжка) способствует повышению эксплуатационной надежности изделия. Все это в целом существенно упрощает конструкцию, снижает эксплуатационные затраты и повышает эффективность.