SU977736A1

SU977736A1 - Torque meter for machine wrench

Info

Publication number: SU977736A1
Application number: SU813240242A
Authority: SU
Inventors: Владимир Гаврилович Сечкин; Александр Александрович Головин; Эльмир Аполосович Айзуппе; Владимир Федорович Макалов
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб
Priority date: 1981-01-28
Filing date: 1981-01-28
Publication date: 1982-11-30

Description

(54) МОМЕНТОМЕР ДЛЯ МАШИННОГО КЛЮЧА(54) INSTRUMENT FOR MACHINE KEY

Изобретение относитс к оборудованию дл измерени и контрол наземных параметров при бурении скважин и может примен тьс дл контрол крут щего мсниента при свинчивании труб над устьем скважин.The invention relates to equipment for measuring and controlling surface parameters during the drilling of wells and can be used to monitor the torque when screwing pipes over the wellhead.

Известно устройство, примен емое дл этих целей и содержащее преобразователь усилий, состо щий из цилиндра и поршн , которые монтируютс между плечом ключа и нат жным тросом , и манометр, соединенный трубопроводом с преобразователем усилий Ц.A device used for these purposes and containing a force transducer, consisting of a cylinder and a piston, which are mounted between the key arm and the tension cable, and a pressure gauge connected by a pipeline with the force transducer Z are known.

Недостатком данного устройства вл етс невысока точность измерени , обусловленна зависимостью его показаний от направлени нат жного троса. При этом погрешность измерени крут щего момента может составл ть до 70% при изменении угла.The disadvantage of this device is the low measurement accuracy due to the dependence of its readings on the direction of the tension cable. In this case, the error in measuring the torque can be up to 70% with a change in the angle.

Более совершенным вл етс устройство , содержащее преобразователь усилий и соединенный с нат жньм тросом направл ющий механизм, выполненный в виде цилиндра и размещенного в нем штока, св занных ч$рез антифрикционный элемент. При этом усилие, воспринимаемое преобразователем.More perfect is a device containing a force transducer and a guide mechanism connected to the tension cable, made in the form of a cylinder and a rod placed in it, connected with an anti-friction element. In this case, the force perceived by the transducer.

не зависит от положени троса как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскост х 2.does not depend on the position of the cable in both horizontal and vertical planes 2.

Однако известный моментомер в- . л етс недостаточно надежным,, в работе , что обусловлено защемлением штока при больших углах отклонени нат жного троса от оси штока.However, the well-known momentometer in-. is not reliable enough, in operation, due to the pinching of the rod at large angles of deflection of the tension cable from the axis of the rod.

Цель изобретени - повышение надежности McweHTOMepa.The purpose of the invention is to increase the reliability of McweHTOMepa.

Поставленна цель достигаетс тем, что в моментомере, содержащем преобразователь усилий и направл ющий механизм, последний выполнен в виде т ги со сферической опорной поверхностью и соединенных с ней двуплечих рычагов.The goal is achieved by the fact that in the torque meter containing a force transducer and a guiding mechanism, the latter is made in the form of a rod with a spherical bearing surface and two-arm levers connected to it.

На чертеже схематично изображен предлагаемый мсментомер.The drawing schematically shows the proposed msmentomer.

2020

На конце плеча 1 машинного ключа , св занного со свинчиваемой трубой (на чертеже не показано), монтируетс моментомер, включающий жестко закрепленный на плече 1 корпус 2 и At the end of the arm 1 of the machine key connected to the screwed-on pipe (not shown in the drawing), a torque meter is mounted, including a body 2 rigidly fixed to the shoulder 1 and

25 размещенные в нем преобразователь усилий и направл ющий механизм. Преобразователь усилий содержит гидропоршень 3 и гидроцигиндр 4, св занный линией 5 св зи синдикатором 25 placed in it the force transducer and the guiding mechanism. The force converter contains a hydraulic piston 3 and a hydrocygirdr 4, connected by a link 5 to the linker.

30 6. Через шаровую опору 7 преобразователь усилий св зан с направл ющим механизмом, включающим фланец 8, толкатель 9, опорную плиту 10, силопонижающие двуплечевые рычаги 11 и т гу 12, выполненную с опорной сферической поверхностью и соединенную . с нат жным тросом 13. В качестве30 6. Through a ball bearing 7, the force transducer is connected with a guide mechanism comprising a flange 8, a pusher 9, a support plate 10, force-lowering double-arm levers 11 and a pull 12 made with a supporting spherical surface and connected. with tensioning cable 13. As

преобразовател усилий может быть испольэован также и электрический преобразователь.The converter of efforts can be used as well the electric converter.

Моментомер работает следующим образом.Momentometer works as follows.

Усилие Р от нат жного троса 13 передаетс на т гу 12, котора своей сферической опорной поверхностью воздействует на силопонижающиб двуплечие рычаги 11. В примере конкретного выполнени моментомера, приведенном на чертеже, рычаги имеют отношение плеч 1:2. В свою очередь рычаги 11 передают усилие через опорную плиту 10, толкатель 9, шаровую опору 7 на гидропоршень 3. Создаваемое в гидроцилиндре. 2 давление через линию 5 св зи передаетс на индикатор 6, в данном случае - манометр .The force P from the tension cable 13 is transmitted to the cable 12, which, with its spherical bearing surface, acts on the two-arm levers 11. In the specific example of the torque meter shown in the drawing, the levers have a shoulder ratio of 1: 2. In turn, the levers 11 transmit the force through the base plate 10, the pusher 9, the ball bearing 7 to the hydraulic piston 3. Created in the hydraulic cylinder. 2, the pressure is transmitted via line 5 to indicator 6, in this case a pressure gauge.

Таким образом, с помощью моментомера можно контролировать крут щий момент, возникающий при свинчиваНИИ - развинчивании труб и равный произведению усили , перпендикул ркого плечу по произведению усили , перпендикул рного плечу машинного ключа, на длину плеча машинного ключа (величина посто нна ).Thus, using a torque meter, it is possible to control the torque that occurs when screwing in - unscrewing the pipes and equal to the product of the force perpendicular to the arm by the product of the force perpendicular to the arm of the machine key by the length of the arm of the machine key (constant value).

Наличие сферической опорной поверхности у т ги 13 устран ет возможность ее защемлени при больших углах отклонени нат жного троса от оси моментомера, что обеспечивает знс.чительное повы1иение надежности устройства, кроме того, возможность работы при больших углах oL , т.е.The presence of a spherical bearing surface at the gigi 13 eliminates the possibility of its pinching at large angles of deflection of the tension cable from the axis of the torque meter, which provides a significant increase in the reliability of the device, in addition, the ability to work at large angles oL,

увеличение рабочего сектора при свинчивании труб, позвол ет значительно уменьшить количество установок и закреплений машинного ключа, а следовательно, и значительно сокращает врем , затрачиваемое на свин иваний трубных колонн.an increase in the working sector when screwing pipes, significantly reduces the number of installations and fixings of the machine key, and consequently, significantly reduces the time spent on pipe stitching.

Наличие силопонижающих рычагов в направл ющем механизме моментомера позвол ет уменьшить усилие, передаваемое на преобразователь усилий, что увеличивает надежность его работы , а следовательно, и моментомера в целом.The presence of the force-lowering levers in the guiding mechanism of the torque meter reduces the force transmitted to the force transducer, which increases the reliability of its operation, and consequently, the torque meter as a whole.

Преимуществами предлагаемого устройства вл ютс татсже простота конструкции и простота изготовлени .The advantages of the proposed device are also simplicity of design and ease of manufacture.

Claims

1. USSR author's certificate number 775304, cl. E 21 B 45/00, 1978.

2. Authors certificate of the USSR 863323, cl. E 21 B 4/00, 1977.