專利名稱：齒輪直壓式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種齒輪直壓式鉆井機扭矩儀，它是屬于對鉆井機械工程領(lǐng)域中的鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩監(jiān)控儀的改進。它主要是由傳壓齒輪、傳壓支架、壓力傳感器及壓力采集器等構(gòu)成。
目前，在石油鉆井工程中所使用的鉆井機主要有電動驅(qū)動鉆井機和柴油機驅(qū)動鉆機，而所使用的鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀主要有電樞電流式轉(zhuǎn)盤扭矩儀、杠桿式圓輪扭矩儀及雙壓力盒式扭矩儀等幾種。其中電樞電流式轉(zhuǎn)盤扭矩儀是用于電動驅(qū)動鉆井機的，其測量精度較高、使用較方便，但它必須是用于電動驅(qū)動鉆井機，而我們國家這種鉆井機非常少，故很難廣泛使用；其中的杠桿式圓輪扭矩儀雖原理、方法都是可行和實用的，但其作為傳壓的輪子非常易損壞，且其液壓缸易漏油，從而使得測量精度降低，壽命減短；另一種雙壓盒式扭矩儀，由于其安裝相當(dāng)繁雜，目前尚未在現(xiàn)場正式使用，且不適應(yīng)鉆井機現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，故很難在近期廣泛推廣使用。近幾年來，石油鉆井工作者研制有杠桿式齒輪扭矩儀，但這種齒輪不能與鉆井的驅(qū)動鏈條相嚙合，仍存在磨損嚴(yán)重的問題，另外其活塞式液壓傳感器的漏油問題也一直困擾著鉆井機的使用者。另外，上述各種機械式扭矩儀一旦安裝完畢，其可調(diào)性較小，尤其當(dāng)鉆井機驅(qū)動鏈條拉緊程度發(fā)生變化時，作為傳壓的輪子與鏈條的初始作用力的大小就難以調(diào)節(jié)。還有一種是杠桿齒輪拉力式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀，雖然其傳壓齒輪可與鉆機驅(qū)動鏈條相嚙合而大大延長了其使用壽命、其壓力傳感器也使用了液壓膠囊而具有良好的液壓密封性能，但由于這種扭矩儀的橫向尺寸較大，多適用于4500M的鉆井機，對于其它尺寸鉆井機則在應(yīng)用范圍上受到限制。
本實用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種既可避免傳壓輪的磨損和始終保持傳壓輪與鏈條的初始作用力是可調(diào)的，又可使得壓力傳感器無泄漏問題和橫向尺寸較小的齒輪直壓式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀。該扭矩儀主要是將傳壓齒輪設(shè)計成與鏈條相嚙合的齒輪，并采取直接加壓的方式將壓力信號傳送給壓力傳感器，而壓力傳感器內(nèi)的液壓裝置又采用的是無泄漏的液壓膠囊。它的主要結(jié)構(gòu)是由傳壓齒輪、傳壓支架、壓力傳感器及壓力采集器等組成，并采取自上而下的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
附圖
即為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
為了實現(xiàn)本實用新型的齒輪直壓式的傳壓方式，本實用新型的設(shè)計者是將傳壓齒輪軸(2)的兩端設(shè)置在總支架(9)的滑槽(10)內(nèi)，并與傳壓支架(3)相聯(lián)接，而傳壓支架(3)又設(shè)置在壓力傳感器(4)的上方，壓力傳感器(4)的液壓輸出口(5)則通過傳壓管(11)與壓力采集器(12)相聯(lián)接。
為了使本實用新型壓力傳感器(4)能有效地傳輸壓力信號，設(shè)計者還將其壓力傳感器(4)設(shè)計為在園柱形金屬壁內(nèi)放置液壓膠囊，并在其底部設(shè)置有液壓輸出口(5)，該液壓輸出口(5)又與傳壓管(11)相聯(lián)接；其壓力傳感器(4)的底部聯(lián)接有高度調(diào)節(jié)器(6)，并通過固定螺帽(8)固定于底座(7)上。
為了使本實用新型的總支架(9)能起到支撐和為傳壓齒輪(1)定位的作用，其結(jié)構(gòu)形式是采用的兩片中間帶有可供放置齒輪軸(2)的滑槽(10)的金屬板，并固定在底座(7)上。
下面將結(jié)合實施例來詳敘本實用新型的結(jié)構(gòu)特點。
本實用新型的設(shè)計者在實際設(shè)計制造中，其傳壓齒輪(1)是采用能與驅(qū)動鏈條的鏈扣相嚙合的齒輪，以使其與鏈條的磨損程度減少到最低限度，并由其齒輪軸(2)固定在傳壓支架(3)上，然后定位在由兩片中間帶有可供放置齒輪軸(2)的滑槽(10)的金屬板所組成的總支架(10)上；其壓力傳感器(4)是設(shè)置在傳壓支架(3)的下方，其內(nèi)部放置有傳送壓力信號的液壓膠囊；在壓力傳感器(4)的下部設(shè)置有一個液壓輸出口(5)，并通過傳壓管(11)與壓力采集器(12)相聯(lián)接；壓力傳感器(4)的下部是通過固定螺帽(8)固定在底座上，其高度是通過高度調(diào)節(jié)器(6)進行無級調(diào)節(jié)的。
附圖的圖面說明如下1┄傳壓齒輪2┄齒輪軸3┄傳壓支架4┄壓力傳感器5┄液壓輸出口6┄高度調(diào)節(jié)器7┄底座8┄固定螺帽9┄總支架10┄支架滑槽11┄傳壓管12┄壓力采集器由于本實用新型采用了直壓式的傳壓方式，使得本扭矩儀的橫向尺寸較現(xiàn)有的多數(shù)機械式扭矩儀的橫向尺寸大大減少，可適應(yīng)各類鉆井機的安裝使用，其傳壓齒輪也是能與鉆井機驅(qū)動鏈條相嚙合的傳壓齒輪，其磨損情況大大改善，一般情況下可使傳壓齒輪的壽命比現(xiàn)有扭矩儀的傳壓輪高幾十倍；其壓力傳感器所采用的液壓膠囊也使的液壓油的泄漏問題可忽略不計；其壓力傳感器雖然是通過螺帽固定在底座上，但其高度是可以無級調(diào)節(jié)的，從而可保持傳壓輪與驅(qū)動鏈條的初始作用力是可以調(diào)節(jié)的。所以，本實用新型彌補了現(xiàn)有機械式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭儀的缺點，并具有尺寸小、壽命長、靈敏度高、線性度好、成本低、安裝方便和調(diào)節(jié)容易等優(yōu)點。
權(quán)利要求1.齒輪直壓式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀，它是由傳壓齒輪(1)、傳壓支架(3)、壓力傳感器(4)及壓力采集器(12)等組成，其特征在于傳壓齒輪(1)、傳壓支架(3)及壓力傳感器(4)是自上而下串聯(lián)而成；傳壓齒輪軸(2)的兩端設(shè)置在總支架(9)的滑槽(10)內(nèi)，并與傳壓支架(3)相聯(lián)接，而傳壓支架(3)又設(shè)置在壓力傳感器(4)的上方，壓力傳感器(4)的液壓輸出口(5)則通過傳壓管(11)與壓力采集器(12)相聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪直壓式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀，其特征在于壓力傳感器(4)是在園柱形金屬壁內(nèi)設(shè)置液壓膠囊，并在其底部設(shè)置有液壓輸出口(5)，該液壓輸出口(5)又與傳壓管(11)相聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪直壓式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀，其特征在于壓力傳感器(3)的底部聯(lián)接有高度調(diào)節(jié)器(6)，并通過固定螺帽(8)固定于底座(7)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪直壓式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀，其特征在于總支架(9)是兩片中間帶有可供放置齒輪軸(2)的滑槽(10)的金屬板所組成，并固定在底座(7)上。
專利摘要一種齒輪直壓式鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩儀，它是對鉆井機轉(zhuǎn)盤扭矩監(jiān)控儀的改進。它主要是由傳壓齒輪、傳壓支架、壓力傳感器等自上而下構(gòu)成直壓式扭矩儀，其橫向尺寸較現(xiàn)有的多數(shù)機械式扭矩儀的橫向尺寸大大減少，可適應(yīng)各類鉆井機的安裝使用，其傳壓齒輪也是能與鉆井機驅(qū)動鏈條相嚙合的傳壓齒輪，一般情況下可使傳壓齒輪的壽命比現(xiàn)有扭矩儀的傳壓輪高幾十倍；其壓力傳感器所采用的液壓膠囊也使得液壓油無泄漏問題。
文檔編號E21B44/00GK2109442SQ9122575
公開日1992年7月8日 申請日期1991年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月7日
發(fā)明者林冠宇, 李相方, 陳庭根, 韋忠良, 孫成堂, 馬秀軍, 付成香 申請人:石油大學(xué)(華東)