Роторный моментомер

Роторный моментомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РОТОРНЫЙ МОМЕНТОМЕР, со держащий ступицу, ведомую пблумуфту, закрепленную на ней с возможностью передачи крутящего момента, подвижно установленную на ступице ведущую полумуфту, образующую с ведомой кулачково-роликовое соединение, мем .бранный гидротрансформатор, неподвижная тарелка которого опирается о ведомую полумуфту, а его крышка скреплена с ведущей полумуфтой, штуцер, соосно установленный в крышке с по- . мощью стакана и под1Жпника, п.олую ось, консольно закрепленную в центральном отверстии крьиаки, и уплотнительный элемент, установленный в коль цевом зазоре между осью и штуцером, о т л и ч а ю.щ-и и с я тем, что, с целью повышения надежности моментомера , он снабжен чулочной мембраной , размещенной в выполненной для нее в ведущей полумуфте проточке и прикрепленной внутренним ободом к зтой полумуфтё,и фланцем, закрепленным на свободном торце ступицы и герметично соединенным с наружным ободом чулочной мембранв, при этом на наружной цилиндрической поверхности ступицы выполнены пазы, сообщающие g полость чулочной мембраны с полостью, СП в которой размещена ведомая полумуфта . 2. Моментомер по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен герметизиру1(яцей подшипник манжетой, установленной в кольцевом зазоре между стаканоми штуцером, а в стакане выполнены каналы для дренажа полости крышки, ограниченной уплотнительным элементом и манжетой. да 4 00 ОО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 E 21 В 45/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕЮВЖМ дтрр1 а;у»

ЫБЛИОТЕЫА (21) 34:53764/22-03 (22) 29.04.82 (46) 07.10.83. Бюл. 9 37 (72) Л. A. Райхерт, В. Д. Поташников, К. И. Хазаржан и В . П. Посажников (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 622.242(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р -3437884/22-03, кл. E 21 В 45/00, 1982.

2. Индикатор момента ротора ИМР-17

ТУ-39-01-04-639-80. (54)(57) 1. РОТОРНЫИ МОМЕНТОМЕР, со держащий ступицу, ведомую полумуфту, закрепленную на ней с возможностью передачи крутящего момента, подвижно установленную на ступице ведущую полумуфту, образующую с ведомой кулачково-роликовое соединение, мем- .бранный гидротрансформатор, неподвижная тарелка которого опирается о ведомую полумуфту, а его крышка скреплена с ведущей полумуфтой, штуцер, соосно установленный в крышке с по- .

„„SU„„1046488 А мощью стакана и подшипника, полую ось, консольно закрепленную в центральном отверстии крышки, и уплотни.— тельный элемент, установленный в коль цевом зазоре между осью и штуцером, о т л и ч а ю .щ-и и с я тем, что, с целью повышения надежности моментомера, он снабжен чулочной мембраной, размещенной в выполненной для нее в ведущей полумуфте проточке и прикрепленной внутренним ободом к этой полумуфте, и фланцем, закрепленным на свободном торце ступицы и герметично соединенным с наружным ободом чулочной мембранв, при этом на наружной цилиндрической поверхности ступицы выполнены пазы, сообщающие Е полость чулочной мембраны с полостью, в которой размещена ведомая полумуфта.

2. NOMPHTOMPp tip п. 1, о T л и- С ч а ю шийся тем, что он снабжен герметизирующей подшипник манжетой, установленной в кольцевом зазоре между стаканом и штуцером, а в стакане выполнены каналы для дренажа полости крышки, ограниченной уплотнительным элементом и манжетой.

1046488

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для измерения непрерывного контроля крутящего момента на валу ротора буровой установки.

Известен соединительный узел вала ротора бурового станка, содержащий втулку, охватывающую муфту вала ротора, звездочку, закрепленную на втулке, и звено соединения втулки с муфтой, выполненное в виде мембранЙого гидротрансформатора с. регулятором давления и взаимодействующего с ним кулачково-роликового механизма 1 g.

Наиболее близким по технической 15 сущности и достигаемому результату к предлагаемому является роторный моментомер, содержащий ступицу, ведо мую полумуфту, закрепленную на ней с воэможностью передачи крутящего момента, подвижно установленную на ступице ведущую полумуфту, образующую с ведрмой кулачково-роликовое соединение, мембранный гидротрансформатор, неподвижная тарелка кото- 25 рого опирается о ведомую полумуФту а его крышка скреплена с ведущей полумуфтой, штуцер, соосно установленный в крышке с помощью стакана и подшипника, полую ось, консольно закрепленную в центральном отверстии крышки, и уплотнительный:элемент, установленный в кольцевом зазоре между осью и штуцером L2 j., Недостатками этого моментомера является быстрый износ сильно нагруженных трущихся поверхностей ступицы и ведущей полумуфты за счет отсутствия притока свежей смазки к трущимся поверхностям, а также вымывание смазки из подшипников, которое проис-40 ходит вследствие попадания на них рабочей жидкости из гидротрансформатора. Эти недостатки обусловливают низкую надежность монометров и большой объем регламентных работ по их 45 обслуживанию.

Цель изобретения — повышение надежности моментомера.

Поставленная цель достигается тем,5О что роторный моментомер, содержащий ступицу, ведомую полумуфту, закрепленную на ней с возможностью передачи крутящего момента, подвижно установленную на ступице ведущую полумуфту, образующую с ведомой кулачко55 во-роликовое соединение, мембранный, гидротрансформатор, неподвижная тарел-

-ка которого опирается о ведомую полумуфту а его крышка скреплена с ведущей полумуфтой, штуцер, соосно установленный в крышке с помощью стакана и подшипника, полую ось, консольно закрепленную в центральном отверстии крышки, и уплотнитель- ный элемент, установленный в кольце- 65 вом зазоре между осью и штуцером, снабжен чулочной мембраной, разме-. щенной з выполненной для нее в ведущей полумуфте проточке и прикрепленной внутренним ободом к этой полумуфте и фланцем,-закрепленным на свободном торце ступицы и герметично со-. единенным с наружным ободом чулочной мембраны, .при этом на наружной ци-, линдрической поверхности ступицы выполнены пазы, сообщающие полость чулочной мембраны с полостью, в ко-. торой размещена ведомая полумуфта.

Кроме того, моментомер снабжен герметизирующей подшипник манжетой, установленной в кольцевом .зазоре между стаканом и штуцером, а в стакане выполнены каналы для дренажа полости крышки, ограниченной уплотнительным элементом и манжетой.

Снабжение устройства чулочной мембраной, фланцем и выполнение пазов на ступице позволяют качественно изменить систему смазки трущихся между собой поверхностей ведущей втулки и ступицы, обеспечить постоянный приток смазки к этим поверхностям, исключить

I потерю последней из полости моменто-. мера и тем самым повысить его надежность. Установка манжеты и. подшипника и выполнение дренажных каналов в стакане обеспечивает удержание смазки в подшипнике, а неизбежно просачивающаяся через подвижное уплотнение оси и штуцера рабочая жидкость гидротрансформатора под действием центробежных сил отводится через ка-налы стакана. Тем самым полностью исключается возможность вымывания смазки из подшипника.

Предложенная совокупность признаков позволяет качественно по-новому решить проблему. смазки моментомера, обеспечивает полную и надежную герметизацию его внутренних полостей, заполненных смазкой, и циркуляцию по следней через зазоры и каналы трущихся поверхностей. Кроме того, исключается возможность вымывания смазки из подшипника, установленного в крыаке.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность моментомера и сократить объем работ по обслуживанию их на .буровых предприятиях.

На фиг. 1 показан предалагаемый моментомер, общий вид; на фиг. -2 кулачково-роликовое соединение, разрез A-3L на фиг. 1.

Роторный моментомер содержит ступицу 1, ведомую полумуфту 2, закрепленную на ней с воэможностью передачи крутящего момента, подвижно установленную на ступице 1 ведущую полумуфту 3 образующую с ведомой полумуфтой 2 кулачково-роликовое соединение, мембранный гидротрансформатор 4, неподвижная тарелка 5 кото1046488 рого опирается о ведомую полумуфту 2, а его крышка б скреплена с ведущей полумуфтой 3, штуцер 7, соосно установленный в крышке б с помощью стакана 8 и подшипника 9, полую ось 10, консольно закрепленную в централь.ном отверстии крышки 6, и уплотнительный элемент 11, установленный в кольцевом зазоре 12 между осью 10 и штуцером 7. Кроме этого, роторный моментомер снабжен чулочной мембраной

13, размещенной в выполненной для нее в ведущей полумуфте 3 проточке

14 и прикрепленной внутренним ободом

15 к этой полумуфте 3; и фланцем 16, закрепленным на свободном торце 17 15 ,ступицы 1 .и герметично скрепленным с наружным ободом 18 чулочной мембра-. ны 13. При этом на наружной цилиндрической поверхности ступицы 1 adполнены пазы 19, сообщающие полость

20 чулоЧной мембраны 13 с полостьЮ

21, в которой размещена ведомая полумуфта 2. Дополнительно моментомер снабжен герметизирующей подшипник

9 манжетой 22, установленной в кольцевом зазоре 23 между стаканом 8 и штуцером 8, а в стакане 6 выполнены каналы 24 для дренажа полости 25 между уплотнительным элементом 11 ,и манжетой 22.

Роторный моментомер работйбТ сле дующим образом.

Моментомер ступицей 1 устанавливается на вал ротора буровой установки и закрепляется на. нем с помощью шпонки и болтов (не показаны}. 35

Ведущая полумуфта 3 с помощью цепной .передачи соединяется с приводом ротора. Крутящий момент от ведущей полумуфты 3 передается ведомой полумуфте.2 через кулачково-роликовое 4g соединение, а от ведомой полумуфты 2 через шпицы — ступице. 1. При передаче крутящего момента, благодаря кулачково-роликовому соединению, происходит смещение ведущей полумуфты 3 45 в осевом направлении от ведомой полумуфты 2, которая увлекает за собой крышку 6 гидротрансформатора 4.

В связи с тем, .что тарлека 5 последнего опирается о ведомую .полумуфту 2, в гидротрансформаторе 4 повышается давление рабочей жидкости, по изменению которого судят о величине крутящего момента, передаваемого через моментомер. При бурении величина крутящего момента изменяется с раз- . 55

I личной частотой. Это вызывает постоянные возвратно-поступательные пере— мещення ведущей полумуфты 3 по ступице 1. Поскольку наружный обод 18 чулочной мембраны 13 герметично соединен с фланцем 16, который в свою очередь прикреплен к торцу 17 ступицы 1, а внутренний обод 15 герметично соединен с ведущей полумуфтой 3, . то при перемещении полумуфты 3 происходит изменение объема внутренней полости 20 чулочной мембраны 13 °

Иоментомер при сборке заполняется .смазкой, количество которой должно обеспечивать заполнение всех его пОлостей, кроме полости гидротрансформатора 4, на 80-90%. В результате центробежных сил, возникающих при вращении моментомера, внутренняя полость 20 чулочной мембраны 13 всегда будет заполнена смазкой. Поэтому уменьщение объема этой полости 20 сопровождается резким повышением давления в ней и масло выдавливается из нее через пазы 19 ступицы 1. При этом размеры проточки 14, в которой размещена мембрана 13, предохраняют последнюю от разрыва вследствие резких пульсаций давления, так как в этих случаях мембрана 13 будет опираться о стенки проточки 14. Заполнение полости 20 при увеличении ее объема происходит под действием эффекта подсоса и центробежных сил.

Поскольку величина изменения объема полости 20 больше суммарного объема пазов 19, то смазка трущихся поверхностей ступицы 1 и ведущей полумуфты 3 весьма эффективна.

При работе моментомера в полости гидротрансформатора 4 всегда поддерживается избыточное давление. Через подвижное уплотнение, выполненное в виде элемента 11, рабочая жидкость просачивается в полость 12 и под действием центробежных сил отводится из нее по каналам 24 стакана 8. Манжета 22, установленная в кольцевом зазоре -23, с одной стороны предотвращает утечку масла из подшипника 9, а с другой †попадание к нему рабочей жидкости из гидротраисформатора.

Перимущества предлагаемого момен- томера сводятся к увеличеиию его срока службы и ресурса, а также к со кращению регламентных работ по обслу живанию.

1046488

/6

Ю

/5

/7

/У

Составитель Г. Алексеева

Редактор A. Козориз Техред M.Kóýüìà Корректор В, Вутяга

Заказ 7691/34 Тираж 603 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раумская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4