CN204807249U - 拧扣机扭矩校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种拧扣机扭矩校准装置，与拧扣机连接，包括测量装置、校准显示装置和电脑显示器；测量装置通过连接部件与拧扣机固定连接；测量装置上设有第一信号接口和第二信号接口；第一信号接口与校准显示装置之间设有第一信号线缆，第二信号接口与电脑显示器之间设有第二信号线缆，与测量装置所测量的压力对应的压力信号通过第一信号线缆传输至校准显示装置，并通过第二信号线缆传输至电脑显示器。通过将电脑显示器上显示的实时扭矩与校准显示装置上显示的标准扭矩进行对比，并通过调整拧扣机的修正系数，实现在产品拧接的整个过程中实时的扭矩校准。

Description

拧扣机扭矩校准装置

技术领域

本实用新型涉及石油机械生产设备技术领域，尤其涉及一种拧扣机扭矩校准装置。

背景技术

目前国内油套管厂家在接箍拧接成品油套管时，均需用到拧扣机，将接箍按照美国石油协会(AmericanPetroleumInstitute，简称API)标准规定的扭矩进行上扣，通过扭矩来保证接箍螺纹与管端螺纹的紧密结合。

在接箍时，拧扣机先用背钳将套管夹紧，然后将主钳钳口也夹紧，操作电脑，通过液压站给主钳提供动力，使主钳顺时针旋转上紧接箍。在接箍上紧过程中，主钳旋转，背钳不转，背钳会因为反作用力而受到一个相应的反作用扭矩，这个反作用扭矩通过背钳的力臂在压力传感器处产生一个压力，背钳的力量与压力传感器上受到的力相乘，再乘以适当的系数即可得到对应的扭矩值，即，本次拧扣的扭矩值。

但拧扣机在使用过程中，随着各个部件的长时间使用，会使设备的阻尼力不断变大，使扭矩值不准确。目前所采用的扭矩校准办法是，使用已经标定好扭矩的样棒，在拧样棒的过程中，从样棒上将拧接的扭矩信号输出，并通过显示器显示，通过对比拧扣机上显示的扭矩数以及显示器上显示的样棒的扭矩数，对拧扣机进行扭矩校准。

但是，现有的校准方法，需要两名工作人员协同作业，在校准前，需要将拧扣机上用于与样棒夹头相接的鄂板更换为与样棒夹头的规格相同的鄂板，并且为避免样棒过载损坏，需要先将拧扣机的压力调至最小，在校准过程中缓慢升高压力至需要校准的扭矩范围，校准后重新恢复拧扣机的压力，校准耗时较长，校准流程复杂。

实用新型内容

本实用新型提供一种拧扣机扭矩校准装置，以简化校准流程，在产品拧接的整个过程均实现扭矩校准。

本实用新型提供一种拧扣机扭矩校准装置，与所述拧扣机连接，包括：

测量所述拧扣机的背钳产生的压力的测量装置，显示与所述测量装置所测量的压力对应的标准扭矩的校准显示装置，以及显示与所述测量装置所测量的压力对应的实时扭矩的电脑显示器；

其中，所述测量装置通过连接部件与所述拧扣机固定连接；

所述测量装置上设有第一信号接口和第二信号接口；所述第一信号接口与所述校准显示装置之间设有第一信号线缆，所述第二信号接口与所述电脑显示器之间设有第二信号线缆；

与所述测量装置所测量的压力对应的压力信号通过所述第一信号线缆传输至所述校准显示装置，并通过所述第二信号线缆传输至所述电脑显示器。

如上所述的拧扣机扭矩校准装置，其中，所述校准显示装置所显示的所述标准扭矩，是所述拧扣机在与所述压力信号对应的压力下的应达到的扭矩。

如上所述的拧扣机扭矩校准装置，其中，所述电脑显示器所显示的所述实时扭矩，是所述拧扣机在与所述压力信号对应的压力下所达到的扭矩。

如上所述的拧扣机扭矩校准装置，其中，所述测量装置的两端设有固定部，所述拧扣机的相应位置处设有连接孔，所述连接部件穿设所述固定部和所述连接孔，以将所述测量装置与所述拧扣机固定连接。

如上所述的拧扣机扭矩校准装置，其中，所述连接部件为楔子，所述固定部为方孔，所述连接孔的孔径小于所述方孔的孔径，所述楔子穿设所述方孔和所述连接孔，将所述测量装置与所述拧扣机固定连接。

如上所述的拧扣机扭矩校准装置，其中，所述连接部件为螺钉，所述固定部为通孔，所述连接孔设有内螺纹，所述螺钉穿设所述通孔并与所述连接孔螺接，将所述测量装置与所述拧扣机固定连接。

如上所述的拧扣机扭矩校准装置，其中，所述连接部件为定位销，所述固定部为通孔，所述定位销穿设所述通孔和所述连接孔，将所述测量装置与所述拧扣机固定连接。

如上所述的拧扣机扭矩校准装置，其中，所述测量装置为拉压力传感器。

如上所述的拧扣机扭矩校准装置，其中，所述校准显示装置为DS60精密数字测量仪。

本实用新型提供的拧扣机扭矩校准装置，与所述拧扣机连接，包括：测量所述拧扣机的背钳产生的压力的测量装置，显示与所述测量装置所测量的压力对应的标准扭矩的校准显示装置，以及显示与所述测量装置所测量的压力对应的实时扭矩的电脑显示器；其中，所述测量装置通过所述连接部件与所述拧扣机固定连接；所述测量装置上设有第一信号接口和第二信号接口；所述第一信号接口与所述校准显示装置之间设有第一信号线缆，所述第二信号接口与所述电脑显示器之间设有第二信号线缆；与所述测量装置所测量的压力对应的压力信号通过所述第一信号线缆传输至所述校准显示装置，并通过所述第二信号线缆传输至所述电脑显示器。在实际产品拧接过程中，当所述电脑显示器上所显示的扭矩与所述校准显示装置上所显示的标准扭矩不同时，通过调整所述拧扣机的修正系数，使所述电脑显示器上所显示的扭矩与所述校准显示装置上所显示的标准扭矩相同，从而实现在产品拧接的整个过程中实时的扭矩校准，并简化了现有的校准流程，不再需要通过拧接样棒实现拧扣机扭矩的校准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型实施例一提供的拧扣机扭矩校准装置的结构示意图；

图2为对本实用新型实施例一提供的拧扣机扭矩校准装置进行标定的示意图。

附图标记说明：

101：测量装置；

102：连接部件；

103：第一信号接口；

104：第二信号接口；

200：校准显示装置；

300：电脑显示器；

400：第一信号线缆；

500：第二信号线缆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

目前，螺纹连接是冶金、石油钻采及炼化领域中芯棒、管线的主要连接方式，冶金行业无缝钢管生产轧机用芯棒，石油钻采行业中钻杆、钻具、油套管，炼化领域中的管线等，其主要连接方式为螺纹连接。上卸连接螺纹的专用工具是接箍拧扣机。

连接螺纹上扣时，必须严格控制上扣扭矩，只有这样才能使管杆承载、耐压性能以及使用寿命得到根本保证。上扣扭矩值的大小直接影响螺纹上扣的质量。上扣扭矩值过小，会造成管杆密封不好或脱落；上紧螺纹时扭矩过大，又会造成螺纹无法拆卸或卸开后螺纹损坏，严重时会产生应变裂纹，从而降低整个管杆的强度，甚至产生螺纹出的断裂。

目前已有多种专门的扭矩检测控制记录装置使用在拧扣机上，拧扣机上的这些扭矩检测控制记录装置的测量是否准确直接影响着上扣的质量，因此，需要拧扣机扭矩校准装置这种专门的扭矩标定装置用于标定拧扣机上的扭矩检测控制记录装置。

下面对本实用新型提供的拧扣机校准装置进行详细说明。

图1为本实用新型实施例一提供的拧扣机扭矩校准装置的结构示意图。如图1所述，本实施例提供的拧扣机扭矩校准装置，与所述拧扣机(图中未示出)连接，包括：

测量所述拧扣机的背钳产生的压力的测量装置101，显示与所述测量装置101所测量的压力对应的标准扭矩的校准显示装置200，以及显示与所述测量装置101所测量的压力对应的实时扭矩的电脑显示器300；

其中，所述测量装置101通过所述连接部件与所述拧扣机固定连接；

所述测量装置101上设有第一信号接口103和第二信号接口104；所述第一信号接口103与所述校准显示装置200之间设有第一信号线缆400，所述第二信号接口104与所述电脑显示器300之间设有第二信号线缆500；

与所述测量装置101所测量的压力对应的压力信号通过所述第一信号线缆400传输至所述校准显示装置200，并通过所述第二信号线缆500传输至所述电脑显示器300。

首先需要说明的是，本实施例中，所述拧扣机扭矩校准装置适用于TN7”-30型号的拧扣机，所述测量装置101和所述校准显示装置200在使用前，需要先送到权威机构进行标定。

图2为对本实用新型实施例一提供的拧扣机扭矩校准装置进行标定的示意图，如图2所示，将所述测量装置101的两端连接在拉力机上，将所述测量装置101的两端向两个相反方向拉拔，如图2中所示的拉拔方向，通过拉力机显示器设定不同的拉力，记录所述校准显示装置200所显示的数据。

在不同的拉力下，所述校准显示装置200所显示的数据不同，不同的拉力与在该拉力下所述校准显示装置200所显示的数据是一一对应的，再根据已知的拧扣机的背钳中心到所述测量装置101的距离，将所述校准显示装置200上所显示的数据换算成扭矩，实现对所述测量装置101和所述校准显示装置200的线性标定。

在完成对所述测量装置101和所述校准显示装置200的线性标定后，将所述测量装置101安装在所述拧扣机上，从所述测量装置101上的所述第一信号接口103接出的所述第一信号线缆400与所述校准显示装置200插接，从所述测量装置101上的所述第二信号接口104接出的所述第二信号线缆500与所述电脑显示器300插接，该拧扣机扭矩校准装置即可正常使用。

实际使用时，与所述测量装置101所测量的压力对应的压力信号，通过所述第一信号线缆400传输至所述校准显示装置200，并通过所述第二信号线缆500传输至所述电脑显示器300。

所述校准显示装置200获取所述压力信号对应的压力，并根据事先标定的压力与扭矩的对应关系，显示所述标准扭矩；所述电脑显示器300将与所述压力信号对应的压力转换成实时扭矩进行显示。

其中，所述校准显示装置200所显示的所述标准扭矩，是所述拧扣机在与所述压力信号对应的压力下的应达到的扭矩。

其中，所述电脑显示器300所显示的所述实时扭矩，是所述拧扣机在与所述压力信号对应的压力下所达到的扭矩。

具体的，在所述测量装置101的两端，设有固定部102，所述拧扣机的相应位置处设有连接孔，所述连接部件穿设所述固定部102和所述连接孔，以将所述测量装置101与所述拧扣机固定连接。

可选的，在一种可行的实现方式中，所述连接部件可以为楔子，由于楔子是一个上粗下锐的小木撅。

因此，将所述测量装置101的两端的所述固定部102具体设置为一方孔，将所述拧扣机的相应位置处设置的所述连接孔的孔径设置为小于所述方孔的孔径。

所述楔子穿设所述方孔和所述连接孔，即，将所述楔子的尖端朝向所述拧扣机的方向，使所述楔子依次穿过所述方孔和所述连接孔，用重物锤击所述楔子后方的平面端，使楔子固定卡设在所述方孔和所述连接孔内，将所述测量装置101与所述拧扣机固定连接。

可选的，在又一种可行的实现方式中，所述连接部件可以为螺钉，所述测量装置101的两端的所述固定部102具体可以设置为一通孔，而在所述拧扣机的相应位置处的所述连接孔的内表面，设有与所述螺钉的外螺纹相匹配的内螺纹，所述螺钉穿设所述通孔，并与所述连接孔的内螺纹相螺接，从而将所述测量装置101与所述拧扣机固定连接。

可选的，在另一种可行的实现方式中，所述连接部件可以为定位销，所述测量装置101的两端的所述固定部102具体可以设置为一通孔，所述定位销穿设所述通孔和所述连接孔。

在所述定位销穿过所述通孔和所述连接孔的一端通常设有垂直的限位孔，在将所述定位销穿过所述通孔和所述连接孔后，可以使用铁丝或小木棍穿过所述限位孔，以阻止所述定位销水平方向的运动，从而将所述测量装置101与所述拧扣机固定连接。

可以理解的是，本实施例中，所述连接部件用于将所述测量装置101与所述拧扣机固定连接，在实际应用中，所述连接部件还可以是其他可以实现固定连接作用的部件，此处不再一一列举，本实施例对所述连接部件的种类不做具体限定。

在使用本实施例提供的拧扣机扭矩校准装置进行产品拧接时，所述校准显示装置200和所述电脑显示器300实时显示所述拧扣机的扭矩。

在产品拧接的过程中，当所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩与所述校准显示装置200上所显示的标准扭矩不同时，通过调整所述拧扣机的修正系数，使所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩与所述校准显示装置200上所显示的标准扭矩相同，从而实现扭矩校准。

例如，若所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩比所述校准显示装置200上所显示的标准扭矩大，可以通过将修正系数调小，使所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩与所述校准显示装置200上所显示的标准扭矩相同。

或者，若所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩比所述校准显示装置200上所显示的标准扭矩小，可以通过将修正系数调大，使所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩与所述校准显示装置200上所显示的标准扭矩相同，以实现在产品拧接的整个过程中实时的扭矩校准，并简化了现有的校准流程，不再需要通过拧接样棒实现拧扣机扭矩的校准。

DS60精密数字测量仪是一种具有高准确度和高可靠性的力值(扭矩)测量仪表，可应用于精确的力值(扭矩)测量、称重控制、传感器调整与检测、材料性能的测试、应力应变的测量、瞬态峰值测量等。

鉴于此，本实施例中，所述测量装置101采用拉压力传感器；所述校准显示装置200采用DS60精密数字测量仪。

所述拉压力传感器对所述拧扣机的背钳产生的压力进行测量，并通过第一信号线缆400将与压力对应的压力信号传输至所述DS60精密数字测量仪，同时通过第二信号线缆500将与压力对应的压力信号传输至所述电脑显示器300。

此时，所述DS60精密数字测量仪和所述电脑显示器300分别显示在此时的压力下的扭矩，所述DS60精密数字测量仪上显示的是所述拧扣机在该压力下应达到的标准扭矩，所述电脑显示器300上显示的是所述拧扣机在该压力下所达到的实时扭矩。

在实际应用中，所述DS60精密数字测量仪和所述电脑显示器300上所显示的扭矩可能相同，也可能不同。

在产品拧接的过程中，若所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩比所述DS60精密数字测量仪上所显示的标准扭矩大，可以通过将拧扣机的修正系数调小，例如可以是直接在拧扣机的手写屏幕上输入修正系数，或者通过旋转相应的调节旋钮调整修正系数，使所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩与所述DS60精密数字测量仪上所显示的标准扭矩相同。

或者，若所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩比所述DS60精密数字测量仪上所显示的标准扭矩小，可以通过将拧扣机的修正系数调大，使所述电脑显示器300上所显示的实时扭矩与所述DS60精密数字测量仪上所显示的标准扭矩相同，以实现在产品拧接的整个过程中实时的扭矩校准，并简化了现有的校准流程，不再需要通过拧接样棒实现拧扣机扭矩的校准。

本实施例提供的拧扣机扭矩校准装置，与所述拧扣机连接，包括：测量所述拧扣机的背钳产生的压力的测量装置，显示与所述测量装置所测量的压力对应的标准扭矩的校准显示装置，以及显示与所述测量装置所测量的压力对应的实时扭矩的电脑显示器；其中，所述测量装置包括测量装置和连接部件；所述测量装置通过所述连接部件与所述拧扣机固定连接；所述测量装置上设有第一信号接口和第二信号接口；所述第一信号接口与所述校准显示装置之间设有第一信号线缆，所述第二信号接口与所述电脑显示器之间设有第二信号线缆；与所述测量装置所测量的压力对应的压力信号通过所述第一信号线缆传输至所述校准显示装置，并通过所述第二信号线缆传输至所述电脑显示器。在实际产品拧接过程中，当所述电脑显示器上所显示的扭矩与所述校准显示装置上所显示的标准扭矩不同时，通过调整所述拧扣机的修正系数，使所述电脑显示器上所显示的扭矩与所述校准显示装置上所显示的标准扭矩相同，从而实现在产品拧接的整个过程中实时的扭矩校准，并简化了现有的校准流程，不再需要通过拧接样棒实现拧扣机扭矩的校准。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种拧扣机扭矩校准装置，与所述拧扣机连接，其特征在于，包括：

测量所述拧扣机的背钳产生的压力的测量装置，显示与所述测量装置所测量的压力对应的标准扭矩的校准显示装置，以及显示与所述测量装置所测量的压力对应的实时扭矩的电脑显示器；

其中，所述测量装置通过连接部件与所述拧扣机固定连接；

所述测量装置上设有第一信号接口和第二信号接口；所述第一信号接口与所述校准显示装置之间设有第一信号线缆，所述第二信号接口与所述电脑显示器之间设有第二信号线缆；

与所述测量装置所测量的压力对应的压力信号通过所述第一信号线缆传输至所述校准显示装置，并通过所述第二信号线缆传输至所述电脑显示器。

2.根据权利要求1所述的拧扣机扭矩校准装置，其特征在于，所述校准显示装置所显示的所述标准扭矩，是所述拧扣机在与所述压力信号对应的压力下的应达到的扭矩。

3.根据权利要求1所述的拧扣机扭矩校准装置，其特征在于，所述电脑显示器所显示的所述实时扭矩，是所述拧扣机在与所述压力信号对应的压力下所达到的扭矩。

4.根据权利要求1所述的拧扣机扭矩校准装置，其特征在于，所述测量装置的两端设有固定部，所述拧扣机的相应位置处设有连接孔，所述连接部件穿设所述固定部和所述连接孔，以将所述测量装置与所述拧扣机固定连接。

5.根据权利要求4所述的拧扣机扭矩校准装置，其特征在于，所述连接部件为楔子，所述固定部为方孔，所述连接孔的孔径小于所述方孔的孔径，所述楔子穿设所述方孔和所述连接孔，将所述测量装置与所述拧扣机固定连接。

6.根据权利要求4所述的拧扣机扭矩校准装置，其特征在于，所述连接部件为螺钉，所述固定部为通孔，所述连接孔设有内螺纹，所述螺钉穿设所述通孔并与所述连接孔螺接，将所述测量装置与所述拧扣机固定连接。

7.根据权利要求4所述的拧扣机扭矩校准装置，其特征在于，所述连接部件为定位销，所述固定部为通孔，所述定位销穿设所述通孔和所述连接孔，将所述测量装置与所述拧扣机固定连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的拧扣机扭矩校准装置，其特征在于，所述测量装置为拉压力传感器。

9.根据权利要求1-7任一项所述的拧扣机扭矩校准装置，其特征在于，所述校准显示装置为DS60精密数字测量仪。