專利名稱：一種測(cè)扭矩的方補(bǔ)芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在旋轉(zhuǎn)鉆井過(guò)程中測(cè)量轉(zhuǎn)盤扭矩的方補(bǔ)芯，它屬于石油天然氣鉆井設(shè)備的器具。
目前，在石油天然氣鉆井設(shè)備中，轉(zhuǎn)盤方補(bǔ)芯有普通對(duì)開(kāi)式方補(bǔ)芯和滾子方補(bǔ)芯兩種。它們?cè)阢@井過(guò)程中直接(普通對(duì)開(kāi)式方補(bǔ)芯)或通過(guò)滾子(滾子方補(bǔ)芯)傳遞扭矩給方鉆桿，前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，后者與方鉆桿的摩擦力小，各有其特點(diǎn)，但它們均不能使操作者在鉆井過(guò)程中了解到傳遞扭矩的大小。為了測(cè)量、掌握和控制鉆井過(guò)程中轉(zhuǎn)盤所傳遞扭矩的大小，目前已有在轉(zhuǎn)盤傳動(dòng)鏈中安裝傳感器的辦法，但由于不是直接測(cè)量，影響因素多，誤差較大，可信度低，不能解決測(cè)量扭矩的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種能夠在鉆井過(guò)程中直接和準(zhǔn)確地測(cè)量轉(zhuǎn)盤傳遞扭矩的方補(bǔ)芯。它可使操作者在鉆井過(guò)程中掌握和控制鉆頭和鉆柱傳遞扭矩的工作情況，提高鉆井工作的可靠性，避免事故發(fā)生，降低鉆井成本。
為了達(dá)到上述目的要求，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案測(cè)量轉(zhuǎn)盤傳遞扭矩的方補(bǔ)芯，主要由扭轉(zhuǎn)框架(1)、方補(bǔ)芯殼體(2)、上蓋(3)、導(dǎo)向座(4)、無(wú)線電發(fā)射機(jī)(5)、天線(6)和接收機(jī)(7)組成。其主要技術(shù)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)盤扭矩直接傳遞給殼體(2)下部的四方結(jié)構(gòu)，由殼體(2)經(jīng)調(diào)節(jié)螺釘(8)、斜面推塊(9)和止推塊(10)將作用力傳遞到傳感器(11)上，傳感器將載荷信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)射機(jī)(5)、再由天線(6)發(fā)射，信號(hào)由接收機(jī)(7)接收，并經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成扭矩信號(hào)輸出顯示。扭轉(zhuǎn)框架(1)安放在殼體(2)的中心，扭轉(zhuǎn)框架(1)的下部依靠幾個(gè)滾球(13)與殼體(2)表面相接觸，以減少傳遞扭矩過(guò)程中的摩擦力矩，使測(cè)量的數(shù)值能夠反映實(shí)際扭矩值。殼體(2)的下部為與轉(zhuǎn)盤方瓦孔相配合的四方形結(jié)構(gòu)，殼體的上部有四個(gè)支撐座，支撐座上有方槽和孔，以便安裝調(diào)節(jié)螺釘(8)和斜面推塊(9)。測(cè)量傳感器(11)安裝在扭轉(zhuǎn)框架(1)內(nèi)部的孔內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)扭矩測(cè)量，并且依靠調(diào)節(jié)螺釘(8)、斜面推塊(9)和止推塊(10)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的預(yù)緊調(diào)節(jié)。扭轉(zhuǎn)框架(1)的中心孔安裝有補(bǔ)心塊(12)，依靠扭轉(zhuǎn)框架將力矩傳遞給方鉆桿，補(bǔ)心塊(12)可以更換為不同的方孔尺寸，以適應(yīng)所使用的方鉆桿的要求，補(bǔ)心塊(12)是易損件，磨損后可更換新的補(bǔ)心塊。
上蓋(3)利用4個(gè)大螺栓與殼體(2)連接為一體，保護(hù)殼體(2)內(nèi)的各種零件不致在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中脫離原始位置。在上蓋(3)上安裝有發(fā)射天線(6)。導(dǎo)向座(4)是依靠螺栓與殼體(2)連接在一起，在導(dǎo)向座內(nèi)有橡膠檔板和對(duì)合四方檔板，用于刮除方鉆桿上的泥漿和防止異物落入井內(nèi)。導(dǎo)向座(4)的前端呈錐形體，以便使用中方補(bǔ)芯容易對(duì)準(zhǔn)方瓦孔中心自動(dòng)入座。
本實(shí)用新型所提供的測(cè)量轉(zhuǎn)盤扭矩的方補(bǔ)芯與其它方補(bǔ)芯相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)1．本測(cè)扭矩的方補(bǔ)芯，可以測(cè)量鉆井過(guò)程中轉(zhuǎn)盤傳遞的扭矩，測(cè)量范圍寬，能滿足鉆井實(shí)際工作的需要。
2．扭轉(zhuǎn)框架結(jié)構(gòu)滿足了測(cè)量要求，保證了只有測(cè)量點(diǎn)傳遞載荷，而且依靠球面接觸殼體底面，摩擦力矩小，測(cè)量準(zhǔn)確可靠。
3．本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，易損件少，容易更換，不需對(duì)現(xiàn)使用的其它設(shè)備進(jìn)行改造。
4．?dāng)?shù)據(jù)顯示為扭矩值，使操作者能直接了解扭矩值的大小，以便控制工作情況。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中的接收機(jī)。
圖4是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的A-A剖面圖。
在圖中，1．扭轉(zhuǎn)框架，2．殼體，3．上蓋，4．導(dǎo)向座，5．無(wú)線電發(fā)射機(jī)，6．發(fā)射天線，7．接收機(jī)，8．調(diào)節(jié)螺釘，9．斜面推塊，10．止推塊，11．傳感器，12．補(bǔ)心塊，13．滾球使用前，要將測(cè)扭矩方補(bǔ)芯拆卸為三個(gè)部分上蓋(3)、殼體(2)(包括殼體上的扭轉(zhuǎn)框架等各種零件)、導(dǎo)向座(4)。使用安裝時(shí)，先將上蓋(3)套在方鉆桿上，然后將殼體(2)放在鉆井平臺(tái)的鼠洞上，安裝傳感器(11)。調(diào)節(jié)螺釘(8)來(lái)預(yù)緊傳感器和扭轉(zhuǎn)框架，接著將方鉆桿穿過(guò)扭轉(zhuǎn)框架和殼體，安放好補(bǔ)心塊(12)，用4個(gè)大螺栓將上蓋(3)和殼體(2)連接好。此后提升方鉆桿，再把導(dǎo)向座(4)安放在鼠洞上，放入方鉆桿，安裝橡膠擋板和對(duì)合四方檔板，用螺栓將導(dǎo)向座(4)和殼體(2)連接成整體。最后提升方鉆桿和測(cè)扭矩方補(bǔ)芯坐入轉(zhuǎn)盤方瓦孔內(nèi)，即可正常旋轉(zhuǎn)使用。
權(quán)利要求1．一種在鉆井過(guò)程中測(cè)量轉(zhuǎn)盤傳遞扭矩的方補(bǔ)芯，主要由扭轉(zhuǎn)框架(1)、方補(bǔ)芯殼體(2)、上蓋(3)、導(dǎo)向座(4)、無(wú)線電發(fā)射機(jī)(5)、天線(6)和接收機(jī)(7)組成，其特點(diǎn)在于轉(zhuǎn)盤扭矩直接傳遞給殼體(2)下部的四方形結(jié)構(gòu)，由殼體經(jīng)調(diào)節(jié)螺釘(8)、斜面推塊(9)和止推塊((10)將作用力傳遞到傳感器(11)上，傳感器將載荷信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)射機(jī)(5)，再由天線(6)發(fā)射，信號(hào)由接收機(jī)(7)接收，經(jīng)處理轉(zhuǎn)換成扭矩信號(hào)輸出顯示。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)扭矩方補(bǔ)芯，其特征在于，依靠扭轉(zhuǎn)框架(1)將力矩傳遞給方鉆桿，補(bǔ)心塊(12)可以更換不同的力孔尺寸，以適應(yīng)所使用的方鉆桿尺寸的要求。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)扭矩方補(bǔ)芯，其特征在于，測(cè)力傳感器(11)安裝在扭轉(zhuǎn)框架(1)的內(nèi)部，以實(shí)現(xiàn)扭矩測(cè)量，并且依靠調(diào)節(jié)螺釘(8)、斜面推塊(9)和止推塊(10)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的預(yù)緊調(diào)節(jié)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)扭矩方補(bǔ)芯，其特征在于，扭轉(zhuǎn)框架(1)的下部依靠幾個(gè)滾珠(13)與殼體(2)表面相接觸，以減少傳遞扭矩過(guò)程中的摩擦力矩，使測(cè)量的數(shù)值能夠反映實(shí)際扭矩值。
專利摘要本實(shí)用新型是一種在鉆井過(guò)程中測(cè)量轉(zhuǎn)盤扭矩的方補(bǔ)芯，屬于鉆井設(shè)備的器具。它是由扭轉(zhuǎn)框架、殼體、上蓋、導(dǎo)向座、發(fā)射機(jī)、天線和接收機(jī)組成。轉(zhuǎn)盤扭矩經(jīng)殼體下部的四方形結(jié)構(gòu)及殼體上部的支撐座傳遞，由可調(diào)節(jié)的斜面推塊傳遞到扭轉(zhuǎn)框架內(nèi)的傳感器上，再依靠補(bǔ)心塊將扭矩傳遞到方鉆桿上。傳感器上的載荷信號(hào)輸送到發(fā)射機(jī)經(jīng)天線發(fā)送到接收機(jī)，輸出扭矩?cái)?shù)值。它可準(zhǔn)確測(cè)得鉆進(jìn)過(guò)程中傳遞扭矩的情況，為掌握和控制井下工況提供可靠信息。
文檔編號(hào)G01L5/24GK2336351SQ9822820
公開(kāi)日1999年9月1日 申請(qǐng)日期1998年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者黃萬(wàn)志, 施太和, 茍陽(yáng)明, 周本芳, 梁夏坤, 楊秀勇, 龔崇剛, 陳剛, 徐川 申請(qǐng)人:西南石油學(xué)院