RU187053U1 - Drilling rig rotor torque meter - Google Patents
Drilling rig rotor torque meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU187053U1 RU187053U1 RU2018141204U RU2018141204U RU187053U1 RU 187053 U1 RU187053 U1 RU 187053U1 RU 2018141204 U RU2018141204 U RU 2018141204U RU 2018141204 U RU2018141204 U RU 2018141204U RU 187053 U1 RU187053 U1 RU 187053U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- torque meter
- piston
- housing
- channel
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title abstract description 19
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
- G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/16—Rotary-absorption dynamometers, e.g. of brake type
- G01L3/20—Rotary-absorption dynamometers, e.g. of brake type fluid actuated
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике. Измеритель крутящего момента ротора буровой установки содержит корпус, цилиндр с поршнем, гидравлически связанный с измерительным прибором, при этом цилиндр, заполненный жидкостью, в котором расположен поршень с возвратной пружиной, установлен в корпусе вертикально, в теле корпуса образован канал, сообщающийся с внутренней полостью цилиндра и датчиком давления, расположенным перпендикулярно продольной оси канала, а над поршнем установлен упор для контакта с нажимным винтом редуктора привода карданного вала буровой установки. Технический результат заключается в упрощении конструкции и ее эксплуатации. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to test equipment. The rig rotor torque meter comprises a housing, a cylinder with a piston, hydraulically connected to the measuring device, while a cylinder filled with liquid, in which the piston with a return spring is located, is mounted vertically in the housing, a channel communicating with the cylinder’s internal cavity is formed and a pressure sensor located perpendicular to the longitudinal axis of the channel, and above the piston there is an abutment for contact with the pressure screw of the drive shaft drive gear of the drilling rig. The technical result consists in simplifying the design and its operation. 5 cp f-ly, 2 ill.
Description
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности для измерения технических характеристик бурильных установках вращательного действия, а именно в буровых установках с дизельным приводом, имеющих карданную передачу в приводе ротора.The utility model relates to test equipment, in particular for measuring the technical characteristics of rotary drilling rigs, namely in drilling rigs with a diesel drive having a cardan transmission in the rotor drive.
Известен датчик момента ротора (Руководство по эксплуатации, инструкция по монтажу, паспорт 1336.404159.002РЭ), включающий ротор в виде упругого измерительного вала с фланцами и статор. На измерительном участке ротора размещен тензомост и электрический модуль, а также катушка для приема энергии и передачи данных. Разность моментов на ведущем и ведомом фланцах ротора определяет деформацию вала, которая воспринимается тензомостом и преобразуется в цифровой код.A known rotor torque sensor (Operating Instructions, installation instructions, passport 1336.404159.002RE), comprising a rotor in the form of an elastic measuring shaft with flanges and a stator. A tensor bridge and an electrical module, as well as a coil for receiving energy and transmitting data, are located on the measuring section of the rotor. The difference in moments on the leading and driven flanges of the rotor determines the shaft deformation, which is perceived by the tensor bridge and converted into a digital code.
Недостатком известного датчика является сложность его установки из-за необходимости расположения датчика в разрыве силового вала, т.к. если периоды включенного состояния больше выключенного, статор находится ближе оптимального расстояния, а если периоды включенного состояния меньше выключенного, статор находится дальше оптимального расстояния. При выходе из строя датчика, требуется установка специальной «проставки» в разрыве вала с целью продолжения работы буровой установки. Замена датчика связана с большим объемом работы по установке и наладке датчика. В условиях буровых работ калибровка датчика практически не возможна.A disadvantage of the known sensor is the complexity of its installation due to the need for the location of the sensor in the gap of the power shaft, because if the periods of the on state are greater than the off, the stator is closer than the optimal distance, and if the periods of the on state are less than the off, the stator is beyond the optimal distance. If the sensor fails, a special “spacer” is required in the shaft break in order to continue the operation of the drilling rig. Sensor replacement is associated with a large amount of work on the installation and commissioning of the sensor. Under drilling conditions, sensor calibration is practically not possible.
Прототипом полезной модели является измеритель крутящего момента ротора буровой установки (RU 126828, Кл. G01L3/14, 2013), содержащий корпус с крышками, гидравлический преобразователь крутящего момента с блоком цилиндров и измерительный прибор. Одна крышка корпуса выполнена неподвижной и с возможностью взаимодействия с блоком цилиндров посредством подпружиненного кольца. Полости цилиндров гидравлически связаны с измерительным прибором каналами, выполненными в неподвижной крышке.The prototype of the utility model is a rotor rotor torque meter (RU 126828, Cl. G01L3 / 14, 2013), comprising a housing with covers, a hydraulic torque converter with a cylinder block and a measuring device. One housing cover is made stationary and with the possibility of interaction with the cylinder block by means of a spring-loaded ring. The cylinder cavities are hydraulically connected to the measuring device by channels made in a fixed cover.
Данная конструкция является сложной при изготовлении и для эксплуатации. Кроме того, для калибровки оборудования требуется специальный стенд, что достаточно сложно осуществить непосредственно на месте эксплуатации, на буровой установке.This design is difficult to manufacture and for operation. In addition, a special stand is required for equipment calibration, which is quite difficult to implement directly at the operating site, at the drilling rig.
Проблемой полезной модели является разработка измерителя крутящего момента для его использования в буровых установках с дизельным приводом, имеющих карданную передачу в приводе ротора с возможностью осуществления градуировки прибора непосредственно на буровой установке по показанию эталонного устройства.The problem of the utility model is the development of a torque meter for use in drilling rigs with a diesel drive, having a cardan drive in the rotor drive with the ability to calibrate the device directly on the drilling rig according to the reference device.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции и ее эксплуатации.The technical result of the utility model is to simplify the design and its operation.
Указанная проблема и технический результат достигаются тем, что измеритель крутящего момента ротора буровой установки включает корпус, цилиндр с поршнем, гидравлически связанный с измерительным прибором. Согласно полезной модели цилиндр, заполненный жидкостью, в котором расположен поршень с возвратной пружиной, установлен в корпусе вертикально, в теле корпуса образован канал, сообщающийся с внутренней полостью цилиндра и датчиком давления, расположенным перпендикулярно продольной оси канала, а над поршнем установлен упор для контакта с нажимным винтом редуктора привода карданного вала буровой установки.The indicated problem and the technical result are achieved in that the rotor torque meter of the drilling rig includes a housing, a cylinder with a piston, hydraulically connected to the measuring device. According to a utility model, a cylinder filled with a liquid in which a piston with a return spring is located is mounted vertically in the housing, a channel is formed in the body of the housing that communicates with the cylinder’s internal cavity and a pressure sensor located perpendicular to the channel’s longitudinal axis, and an abutment contact is placed over the piston pressure screw of the drive shaft drive gearbox of the drilling rig.
Датчик давления выполнен в виде первичного преобразователя величины давления в аналоговый электрический сигнал, связанный с платой МСДН-241, для осуществления преобразования аналогового сигнала в цифровой и обеспечения питания тензопреобразователя.The pressure sensor is made in the form of a primary transducer of the pressure value into an analog electric signal connected to the MSDN-241 board to convert the analog signal to digital and provide power to the strain gauge.
Упор, установленный над поршнем цилиндра, выполнен грибковым.The emphasis mounted above the cylinder piston is made fungal.
Цилиндр заполнен маслом ИПМ – 10.The cylinder is filled with IPM - 10 oil.
Канал снизу закрыт пробкой.The channel below is closed by a stopper.
Устройство выполнено во взрывозащищенном исполнении.The device is made in explosion-proof execution.
Установка цилиндра с жидкостью в корпусе вертикально обеспечивает перпендикулярное направление усилия к плечу прикладываемой силы, отвечающее точность измерения.Installing a cylinder with liquid in the housing vertically provides a perpendicular direction of the force to the shoulder of the applied force, corresponding to the accuracy of the measurement.
Наличие канала, сообщающегося с одной стороны с цилиндром, а с другой стороны с датчиком давления обеспечивает прямое измерение усилия передаваемого датчику давления без дополнительных промежуточных элементов, что одновременно положительно влияет на точность измерения.The presence of a channel communicating on one side with the cylinder, and on the other hand with a pressure sensor provides a direct measurement of the force transmitted to the pressure sensor without additional intermediate elements, which at the same time positively affects the measurement accuracy.
Выполнение упора грибковой формы, обеспечивает тангенциальную передачу усилия и позволяет производить установку датчика непосредственно под опорой редуктора карданного привода.The implementation of the emphasis of the fungal shape, provides a tangential transfer of force and allows the installation of the sensor directly under the support of the gear drive.
Канал закрыт снизу пробкой для технологического обслуживания устройства. The channel is closed from below by a stopper for technological maintenance of the device.
Конструкционно устройство простое, без дополнительных соединительных элементов, что значительно упрощает его изготовление, и повышает достоверность измеряемых параметров крутящего момента. Structurally, the device is simple, without additional connecting elements, which greatly simplifies its manufacture, and increases the reliability of the measured torque parameters.
Полезная модель поясняется следующими чертежами, где на фиг. 1 – представлен измеритель крутящего момента ротора буровой установки в разрезе; на фиг. 2 – его схема установки.The utility model is illustrated by the following drawings, where in FIG. 1 shows a sectional view of a rotational rotor torque meter; in FIG. 2 - its installation diagram.
Измеритель крутящего момента ротора буровой установки выполнен во взрывозащищенном исполнении, является полностью искробезопасным изделием. Искробезопасность внутренних цепей достигается соблюдением искробезопасных зазоров и путей утечки между токопроводящими элементами. Электрическая схема измерителя не содержит элементов, способных накопить энергию, достаточную для воспламенения взрывоопасных смесей. Измеритель включает корпус 1, в котором вертикально установлен цилиндр 2, заполненный маслом ИПМ-10. В цилиндре 2 установлен поршень 3, под которым расположена возвратная пружина 4. В корпусе 1 образован измерительный канал 5, сообщающийся с внутренней полостью цилиндра 2. В нижней части канал 5 закрыт пробкой 6. Измерительный канал 5 связан с датчиком 7 давления в виде первичного преобразователя величины давления в аналоговый электрический сигнал, связанный с платой МСДН-241 (на фиг. не показано) установленной внутри датчика давления 7, для осуществления преобразования аналогового сигнала в цифровой и обеспечения питания тензопреобразователя датчика 7. The rig rotor torque meter is made in explosion-proof version and is a completely intrinsically safe product. Intrinsic safety of internal circuits is achieved by observing intrinsically safe clearances and creepage distances between conductive elements. The electrical circuit of the meter does not contain elements capable of storing enough energy to ignite explosive mixtures. The meter includes a
Датчик 7 расположен перпендикулярно продольной оси измерительного канала 5. Над поршнем 3 установлен грибковый упор 8 для контакта с нажимным винтом 9 редуктора 10 привода 11 карданного вала буровой установки.The sensor 7 is located perpendicular to the longitudinal axis of the measuring channel 5. Above the
Измеритель крутящего момента ротора буровой установки работает следующим образом.The rotor torque meter of the drilling rig operates as follows.
Измеритель крутящего момента ротора используется в буровых установках с дизельным приводом, имеющих карданную передачу в приводе ротора. Измеритель устанавливают на станине 12 редуктора 10 привода 11 кардана, под нажимным винтом 9. При изменении крутящего момента силы на роторе изменяется усилие, действующее на поршень 3 через нажимной винт 9 редуктора 10. Изменение давления в цилиндре 2 регистрируется первичным преобразователем датчика 7 давления. Давление внутри цилиндра 2 изменяется пропорционально изменению крутящего момента на бурильной колонне. Датчик 7 является первичным преобразователем величины давления в аналоговый электрический сигнал. Этот электрический сигнал поступает на плату МСДН-241, которая осуществляет преобразование аналогового сигнала в цифровой и обеспечивает питание тензопреобразователя (на фиг. не показано), установленного в датчике 7. The rotor torque meter is used in drilling rigs with a diesel drive having a cardan gear in the rotor drive. The meter is installed on the
Перед измерением крутящего момента предварительно осуществляют градуировку, которая проводится непосредственно на буровой установке по показаниям эталонного устройства, применяемого для измерения момента на роторе. Градуировку датчика 7 производят с использованием драйвера «GeoScape». Для начала проводят монтаж измерителя крутящего момента под нажимным винтом 9 опоры редуктора 10 карданного привода 11 и подключают к системе регистрации выходного сигнала (на фиг. не показано). При нулевых показаниях эталонного устройства устанавливают с помощью драйвера «GeoScape» для начальной точки градуировочного графика значение 0 тс. Задают по показаниям эталонного устройства момент на роторе, равный максимально измеряемому моменту. С помощью драйвера «GeoScape» для второй точки градуировочного графика вводят в поле «Значение» величину текущего момента на роторе, измеренную эталонным устройством. В случае если величина максимального измеряемого момента близка к максимальному допустимому моменту на роторе, определенным производителем бурового оборудования, допускают вторую градуировочную точку, которую выбирают ниже верхнего предела диапазона измерений. После чего разгружают систему привода 11 ротора. Такое осуществление градуирования оборудования значительно облегчает процесс измерения и контроля крутящего момента ротора буровой установки, обеспечивая тем самым повышенную надежность работы всего оборудования. Before measuring the torque, a calibration is carried out previously, which is carried out directly on the drilling rig according to the indications of the reference device used to measure the moment on the rotor. Sensor 7 is calibrated using the GeoScape driver. To begin with, the torque meter is mounted under the pressure screw 9 of the support of the
После осуществления градуировки датчика 7 осуществляют измерение крутящего момента ротора буровой установки. Сила момента от нажимного винта 9 передается через грибковый упор 8, поршень 3 на масло, залитое в цилиндр 2, которое поступает в измерительный канал 5, сообщающийся с датчиком 7. Давление жидкости измеряется и датчиком 7 преобразуется в аналоговый электрический сигнал, который в дальнейшем через плату преобразуется в цифровой.After the calibration of the sensor 7, the torque of the rotor of the drilling rig is measured. The force of the moment from the pressure screw 9 is transmitted through the
Измеритель крутящего момента ремонтопригодный, его можно при необходимости быстро заменить и привести в рабочее состояние с малыми трудозатратами.The torque meter is maintainable, it can be quickly replaced if necessary and brought into working condition with low labor costs.
В настоящее время измеритель крутящего момента ротора буровой установки проходит опытную проверку на буровых установках в ОАО «Сургутнефтегаз».Currently, the rig rotor torque meter is undergoing pilot testing at drilling rigs at Surgutneftegas OJSC.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141204U RU187053U1 (en) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | Drilling rig rotor torque meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141204U RU187053U1 (en) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | Drilling rig rotor torque meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187053U1 true RU187053U1 (en) | 2019-02-15 |
Family
ID=65442154
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018141204U RU187053U1 (en) | 2018-11-22 | 2018-11-22 | Drilling rig rotor torque meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187053U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU217711U1 (en) * | 2023-02-15 | 2023-04-13 | Денис Юрьевич Баскаков | Rotary drilling rig torque measurement device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4091663A (en) * | 1975-10-22 | 1978-05-30 | Avco Corporation | Torque indicating device |
SU678353A1 (en) * | 1977-06-27 | 1979-08-05 | Уфимский Нефтяной Институт | Torque meter |
US4435988A (en) * | 1981-07-13 | 1984-03-13 | The Geolograph Company | Apparatus for indicating critical torque load |
RU5026U1 (en) * | 1996-05-14 | 1997-09-16 | Ухтинский индустриальный институт | TORQUE METER |
RU2272262C1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-03-20 | Александр Васильевич Лягов | Device for measuring torsion torque |
RU126828U1 (en) * | 2012-07-10 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | DRILLING ROTOR ROTOR TORQUE METER |
-
2018
- 2018-11-22 RU RU2018141204U patent/RU187053U1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4091663A (en) * | 1975-10-22 | 1978-05-30 | Avco Corporation | Torque indicating device |
SU678353A1 (en) * | 1977-06-27 | 1979-08-05 | Уфимский Нефтяной Институт | Torque meter |
US4435988A (en) * | 1981-07-13 | 1984-03-13 | The Geolograph Company | Apparatus for indicating critical torque load |
RU5026U1 (en) * | 1996-05-14 | 1997-09-16 | Ухтинский индустриальный институт | TORQUE METER |
RU2272262C1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-03-20 | Александр Васильевич Лягов | Device for measuring torsion torque |
RU126828U1 (en) * | 2012-07-10 | 2013-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | DRILLING ROTOR ROTOR TORQUE METER |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU217711U1 (en) * | 2023-02-15 | 2023-04-13 | Денис Юрьевич Баскаков | Rotary drilling rig torque measurement device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0656500A1 (en) | Torque and speed measuring apparatus for motor operated valves | |
CN103017967B (en) | Underwater spoke type force sensor | |
RU165648U1 (en) | TEST FOR TURBO-SCREW ENGINES TEST | |
CN103203661A (en) | Rotary three-dimensional piezoelectric force measurement cutter handle device | |
CN104949768A (en) | Self-powered wireless telemetering device for temperature of piston of internal combustion engine | |
RU187053U1 (en) | Drilling rig rotor torque meter | |
WO2017084232A1 (en) | Zero-strain soil pressure sensor | |
CN110608826B (en) | Device for dynamically measuring real-time stress of motor | |
CN104089571A (en) | Remote calibration device of borehole deformation instrument for borehole ground deformation measurement | |
CN112728195B (en) | Electric valve and torque and stroke measuring system and method of actuator of electric valve | |
CN104481894B (en) | Centrifugal submersible electric pump down-hole Torque Measuring System | |
CN202522369U (en) | Engineering vehicle torque sensor calibration device | |
RU2585482C1 (en) | Device for measurement of torque, shaft speed and power on shaft | |
CN203940840U (en) | Oil-extractor polish-rod displacement tester and the two-in-one sensor unit of displacement load | |
CN103712552A (en) | Multi-component borehole strain gauge | |
CN105973512B (en) | A kind of self-generating wireless transmission piezoelectric type torque dynamometer | |
CN111811565A (en) | Dynamic calibration system and method for torque and rotating speed measuring device | |
US3757580A (en) | Device for measuring strain in rotating bodies | |
CN101118193A (en) | Direct-sensing type torque sensor | |
CN113959910B (en) | Experimental device for continuous measurement drilling fluid shear stress | |
CN215110827U (en) | Electric valve and torque and stroke measuring system of actuator thereof | |
CN215952838U (en) | Calibration device | |
US4333331A (en) | Calibrating unit for calibrating a hydraulic or electric pressure gauge, especially of a probing device | |
RU2373491C1 (en) | Device and method for measurement of tension force | |
CN108426550B (en) | Piston displacement measuring device of hydro-viscous speed regulation clutch |