专利名称：液压管钳扭矩检测标定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻井、修井下套管用的液压管钳，特别涉及液压管钳扭矩检
测标定装置，具体地说是一种液压管钳扭矩检测标定仪。
背景技术：
目前，在油田钻修作业中起下钻杆、钻具、油套管时，上卸螺纹的专用工具是液压 管钳，上扣时须严格控制扭矩，上扣扭矩直接影响螺纹上扣质量。使用液压管钳上紧螺纹时 扭矩过大会造成螺纹无法拆卸，或卸开后螺纹损坏，严重时，会产生应变裂纹，从而降低整 个管柱的强度，甚至产生螺纹处的断裂；同时会造成液压管钳因负荷过重而损坏甚至报废。 扭矩过小又会造成管柱密封不好或脱落，导至整个作业工程的返工。目前已有专门的扭矩 检测控制记录装置使用在液压管钳上。液压管钳上的这些扭矩检测控制记录装置的测量是 否准确直接影响着上扣质量，因此，需要液压管钳扭矩检测标定仪这种专门的扭矩检测标 定装置用于标定液压管钳上的扭矩检测控制记录装置。
实用新型内容本实用新型的目的就是提供一种液压管钳扭矩检测标定仪，用于标定液压管钳上 的扭矩检测控制记录装置，满足作业现场控制上扣扭矩和螺纹上扣质量，提高工作效率和 经济效益，降低作业成本的现实需要。 本实用新型采用的技术方案是液压管钳扭矩检测标定仪，包括主控制器、扭矩信 号线、快装结构的大量程扭矩传感器、扭矩超限控制信号线和扭矩超限控制机构。其特征 是主控制器通过扭矩信号线连接快装结构的大量程扭矩传感器；主控制器通过扭矩超限 控制信号线连接扭矩超限控制机构；扭矩超限控制机构有一条液压管线连接液压泵的出液 口，并且液压泵的出液口的液压管线还连接液压管钳的进液口。扭矩超限控制机构另有一 条液压管线连接液压泵的回液口，并且液压泵的回液口的液压管线还连接液压管钳的出液 □。 扭矩超限控制机构采用的是电控溢流阀。 主控制器是微处理器。 快装结构的大量程扭矩传感器，包括扭力杆、带螺纹的快装压帽、扭矩传感器主体 和扭矩传感器信号接口。扭矩传感器主体采用圆柱体形的扭矩传感器，在扭矩传感器主体 外壁中间固定有扭矩传感器信号接口 ，扭矩传感器信号接口上能连接信号线，将扭矩传感 器主体监测到的信号传递出去。在扭矩传感器主体的两端中心孔内分别插入一个扭力杆。 在扭矩传感器主体两端的外螺纹上固定有带螺纹的快装压帽，带螺纹的快装压帽将扭力杆 固定在扭矩传感器主体的两端。 所述的扭力杆为圆柱体形，在扭力杆的中部有环形凸起的台肩；带螺纹的快装压 帽一端的螺纹是内螺纹，带螺纹的快装压帽的另一端中心孔直径小于内螺纹直径，带螺纹 的快装压帽压在扭力杆的环形凸起台肩的端面上。带螺纹的快装压帽将扭力杆和扭矩传感器主体压紧在一起。 液压管钳扭矩检测标定仪的工作原理参阅图1。在使用液压管钳扭矩检测标定 仪进行扭矩检测标定时，将主控制器5的电源打开，主控制器5就开始连续检测扭矩信号， 同时将连续检测的扭矩数据存储于主控制器5中，经主控制器5运算处理，将数据显示在主 控制器5的显示屏上。同时将各类数据与主控制器5中设定的相应极限值对应比较，当扭 矩信号超过预先设定的值时，则主控制器5输出控制信号，主控制器5控制与其相连的扭矩 超限控制机构中的电控溢流阀动作泄压，达到扭矩控制的目的。 本实用新型的有益效果本实用新型液压管钳扭矩检测标定仪，能完成液压管钳 扭矩的标定，使用液压管钳扭矩检测标定仪有利于提高作业工程的质量，降低下套管的生 产成本，又可减少施工和运行维护费用，能提高工作效率和降低损耗提高经济效益。
图1是本实用新型液压管钳扭矩检测标定仪连接示意图。 图2是快装结构的大量程扭矩传感器7结构示意图。 其中1.扭力杆，2.带螺纹的快装压帽，3.扭矩传感器，4.扭矩传感器信号接口， 5.主控制器，6.扭矩信号线，7.快装结构的大量程扭矩传感器，8.扭矩超限控制信号线， 9.扭矩超限控制机构，IO.液压管线，ll.液压泵，12.液压管钳。
具体实施方式
实施例1 :参阅图1。液压管钳扭矩检测标定仪，包括主控制器5、扭矩信号线6、快
装结构的大量程扭矩传感器7、扭矩超限控制信号线8和扭矩超限控制机构9。 主控制器5是微处理器。主控制器5中的带CPU的信号处理系统，主控制器5是由
相互连接的信号调理电路、信号处理器、通信接口、电源滤波及保护电路、声光报警和继电
器输出组成。其中的信号调理电路是模拟信号滤波放大电路。信号处理器包含有A/D转换
器、CPU和存储器。信号处理器既可以使用独立功能的芯片组成，也可以使用片上系统(内
含A/D、CPU、存储器、通信接口 )。存储器可使用非掉电易失存储器。 参阅图1。主控制器5通过扭矩信号线6连接快装结构的大量程扭矩传感器7 ;主 控制器5通过扭矩超限控制信号线8连接扭矩超限控制机构9，扭矩超限控制机构9采用的 是电控溢流阀。扭矩超限控制机构9有一条液压管线10连接液压泵11的出液口 ，并且液 压泵11的出液口的液压管线10还连接液压管钳12的进液口。扭矩超限控制机构9另有 一条液压管线IO连接液压泵11的回液口，并且液压泵11的回液口的液压管线IO还连接 液压管钳12的出液口。 参阅图2。快装结构的大量程扭矩传感器，包括扭力杆1、带螺纹的快装压帽2、扭 矩传感器主体3和扭矩传感器信号接口 4。 扭矩传感器主体3采用圆柱体形的扭矩传感器，在扭矩传感器主体3外壁中间固 定有扭矩传感器信号接口 4。在扭矩传感器主体3的两端中心孔内分别插入一个扭力杆1。 扭力杆1为圆柱体形，在扭力杆1的中部有8毫米的环形凸起的台肩，台阶的厚度5毫米。 在扭矩传感器主体3两端的外螺纹上固定有带螺纹的快装压帽2。带螺纹的快装压帽2 — 端的螺纹是内螺纹，带螺纹的快装压帽2的另一端中心孔直径小于内螺纹直径，带螺纹的
4快装压帽2压在扭力杆1的环形凸起台肩的端面上。带螺纹的快装压帽2将扭力杆1固定 在扭矩传感器主体3的两端。 参阅图2。在进行液压管钳扭矩检测标定时，先将扭矩传感器3与扭力杆1和下扭 力杆1插接，然后将两个带螺纹的快装压帽2分别套在扭力杆1和下扭力杆1上，通过螺纹 与扭矩传感器3快速连接。完成快装结构的大量程扭矩传感器7的组装。 参阅图1。将快装结构的大量程扭矩传感器7装入液压管钳12，扭矩信号经扭矩 信号线6接至主控制器5 ;扭矩超限控制机构9中的电控溢流阀通过扭矩超限控制信号线8 接至主控制器5。将主控制器5的电源打开，主控制器5通过扭矩信号线6获取扭矩信号， 同时将连续检测数据存储于主控制器5中，经主控制器处理，将数据显示在仪表的显示屏 上。同时将各类数据与主控制器5中设定的相应极限值对应比较，若各类数据符合要求，则 主控制器5通过扭矩超限控制信号线8输出控制信号，扭矩超限控制机构9中的电控溢流 阀泄压，达到扭矩超限控制的目的。
权利要求一种液压管钳扭矩检测标定仪，包括主控制器(5)、扭矩信号线(6)、快装结构的大量程扭矩传感器(7)、扭矩超限控制信号线(8)和扭矩超限控制机构(9)，其特征是主控制器(5)通过扭矩信号线(6)连接快装结构的大量程扭矩传感器(7)；主控制器(5)通过扭矩超限控制信号线(8)连接扭矩超限控制机构(9)；扭矩超限控制机构(9)有一条液压管线(10)连接液压泵(11)的出液口，并且液压泵()11的出液口的液压管线(10)还连接液压管钳(12)的进液口，扭矩超限控制机构(9)另有一条液压管线(10)连接液压泵(11)的回液口，并且液压泵(11)的回液口的液压管线(10)还连接液压管钳(12)的出液口。
2. 根据权利要求1所述的液压管钳扭矩检测标定仪，其特征是所述的扭矩超限控制 机构(9)采用的是电控溢流阀。
3. 根据权利要求1所述的液压管钳扭矩检测标定仪，其特征是所述的主控制器(5) 是微处理器。
4. 根据权利要求1、2或3所述的液压管钳扭矩检测标定仪，其特征是所述的快装结 构的大量程扭矩传感器(5)，包括扭力杆(1)、带螺纹的快装压帽(2)、扭矩传感器主体(3) 和扭矩传感器信号接口 (4)，扭矩传感器主体(3)采用圆柱体形的扭矩传感器，在扭矩传感 器主体(3)外壁中间固定有扭矩传感器信号接口 (4)，在扭矩传感器主体(3)的两端中心孔 内分别插有一个扭力杆(l)，在扭矩传感器主体(3)两端的外螺纹上固定有带螺纹的快装 压帽(2)，带螺纹的快装压帽(2)将扭力杆(1)固定在扭矩传感器主体(3)的两端。
5. 根据权利要求4所述的液压管钳扭矩检测标定仪，其特征是所述的扭力杆(1)为 圆柱体形，在扭力杆(1)的中部有环形凸起的台肩；带螺纹的快装压帽(2) —端的螺纹是内 螺纹，带螺纹的快装压帽(2)的另一端中心孔直径小于内螺纹直径，带螺纹的快装压帽(2) 压在扭力杆(1)的环形凸起台肩的端面上。
专利摘要液压管钳扭矩检测标定仪，应用于石油钻井、修井下套管用的液压管钳。包括主控制器、扭矩信号线、快装结构的大量程扭矩传感器、扭矩超限控制信号线和扭矩超限控制机构。主控制器通过扭矩信号线连接快装结构的大量程扭矩传感器；主控制器通过扭矩超限控制信号线连接扭矩超限控制机构；扭矩超限控制机构液压管线连接液压泵的出液口，并且连接液压管钳的进液口，扭矩超限控制机构另有一条液压管线连接液压泵的回液口，并且连接液压管钳的出液口。效果是能完成液压管钳扭矩的标定，使用液压管钳扭矩检测标定仪有利于提高作业工程的质量，降低下套管的生产成本，又可减少施工和运行维护费用，提高工作效率。
文档编号G01L3/02GK201548357SQ20092024684
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者冯广庆, 卞宇伟, 吕栓录, 张福祥, 扈万军, 盛树彬, 秦世勇, 秦彦斌, 窦益华 申请人:中国石油天然气股份有限公司