专利名称：机械钻机绞车扭矩检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属石油工程钻井装备技术领域，涉及一种扭矩检测装置，尤其涉及一种机械钻机绞车扭矩检测装置。
背景技术：
石油钻井用机械钻机通常配备3台柴油机，通过链条并车箱或联动机并车之后驱动绞车、泥浆泵等钻机机械设备。钻机运行时，负载波动较大，反馈在柴油机上则会产生脉冲载荷，严重时会导致柴油机憋熄，造成柴油机寿命降低，影响正常钻井作业。为了克服上述问题，在并车箱动力机组中增加一台调峰电机，以承担冲击负载，对负载进行消峰补谷，实现柴油机组平稳运行，同时降低油耗，减少机械损耗，延长柴油机寿命。绞车是机械钻机主要负载之一，控制调峰电机根据工况进行动力补偿或存储时，需要检测绞车运行状态。绞车扭矩是反应绞车状态的直接参数，也是间接判断柴油机投入情况及调峰电机工作状态的重要参数，机械钻机用并车箱驱动绞车时，测量绞车扭矩的绝对值有一定难度，加之检测方法以及原理的局限，测得扭矩的绝对值大多数不准确，直接判断调峰电机的工作状态也就变得很困难。
实用新型内容为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种能够简便检测机械钻机绞车扭矩、现场使用效果良好以及可靠性高的机械钻机绞车扭矩检测装置。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种机械钻机绞车扭矩检测装置，其特殊之处在于所述机械钻机绞车扭矩检测装置包括依次连接的惰轮传感器、压力变送器以及显示屏。上述惰轮传感器包括惰轮、摇臂、底座、活塞以及液压缸；所述摇臂的一端设置在底座上，另一端设置有惰轮；所述液压缸的一端设置在底座上，另一端通过活塞顶接于摇臂；所述液压缸与压力变送器连接。上述液压缸与压力变送器通过液压管线相连接。上述惰轮是橡胶惰轮。上述压力变送器通过信号电缆与显示屏相连。上述显示屏是液晶显示屏。本实用新型的优点是本实用新型由惰轮传感器，压力变送器，液晶显示屏以及信号电缆等组成，通过测量绞车扭矩来判断柴油机投入情况以及调峰电机充电/放电状态。惰轮传感器安装在并车箱链条箱内，链条紧边之下，传感器上的橡胶惰轮托住链条紧边，使其向上挠曲，通过测量驱动链条紧边上的拉力来间接检测绞车上的扭矩，压力变送器将油压信号转变为电信号，经处理后，送至液晶显示屏，以便判断绞车负载情况，从而判断柴油机的投入以及调峰电机的工作状态。该装置能够精确检测机械钻机绞车扭矩，提供给钻井工程技术人员绞车扭矩的瞬时值，以及扭矩值实时曲线，以便于判断柴油机组投入情况，控制调峰电机的工作状态。本实用新型安装简便、测量精度高，调试、测量十分方便可靠，具有数据显示、曲线记录、上限报警等多项功能，现场使用效果良好，可靠性高。
图I是本实用新型所提供的机械钻机绞车扭矩检测装置的结构框图；其中I-惰轮传感器，2-压力变送器，3-液晶显示屏；4-惰轮；5-摇臂；6-活塞；7-液压缸；8_底座；9_液压管线。
具体实施方式
参见图1，本实用新型提供了一种机械钻机绞车扭矩检测装置，包括惰轮传感器·边之下，惰轮传感器I上的惰轮4托住链条紧边，使其向上挠曲，通过测量驱动链条紧边上的拉力来间接检测绞车扭矩，压力变送器2将惰轮传感器I油压信号，转变为电信号，输入显示屏3，实时显示绞车扭矩的当前值以及扭矩曲线，用于判断柴油机的投入情况，以及调峰电机的工作状态，压力变送器2和显示屏3之间通过信号电缆连接。显示屏3可以采用各种常用的终端显示设备，例如液晶显示屏等各种显示屏，采用液晶显示屏的优点是显示直观，显示精度高。惰轮传感器I包括惰轮4、摇臂5、底座8、活塞6以及液压缸7 ;摇臂5的一端设置在底座8上，另一端设置有惰轮4 ;液压缸7的一端设置在底座8上，另一端通过活塞6顶接于摇臂5 ;液压缸7与压力变送器2通过液压管线9连接。惰轮4可以采用例如是橡胶惰轮等，其具有质量轻，弹性好，可以减少惰轮与链条的刚性碰撞等优点。机械调峰系统由飞轮储能装置、信号采集装置、柴油机组、并车箱、泥浆泵、绞车、调峰系统、控制系统以及司钻操作台组成。柴油机作为发动机，经并车箱后，驱动泥浆泵及绞车。泥浆泵、绞车、调峰电机及柴油机组上分别安装有离合信号检测传感器，信号检测单元通过电缆送至控制系统中。当该系统中，发生负载波动时，调峰电机投入，平抑机械钻机冲击负载对动力系统中的冲击，起到削峰补谷的作用。本实用新型在具体工作时，绞车扭矩测量系统是通过测量并车箱驱动链条紧边上的拉力来间接反映绞车扭矩。将惰轮传感器I安装在并车箱驱动链条紧边的下面，惰轮传感器I上的惰轮4托住链条紧边，使其向上挠曲，在链条紧边绷紧时，堕轮4前后两段链条便会形成一个夹角。当对钻杆施加扭矩时，惰轮4前后两段链条上的拉力会产生一个向下的合力压向惰轮。这个合力通惰轮过传感器I的摇臂5传递给液压缸7，这样便在液压缸7内产生一个与链条拉力成正比的液体信号压力。惰轮传感器I输出的液体压力与转盘对钻杆施加的扭矩之间，存在一定数学关系。由于液体的不可压缩性，可近似认为仪器在工作中，夹角为常量，故惰轮传感器I输出压力与并车箱扭矩成正比。从而可以间接得到绞车扭矩，实现机械钻机绞车扭矩的检测。
权利要求1.一种机械钻机绞车扭矩检测装置，其特征在于所述机械钻机绞车扭矩检测装置包括依次连接的惰轮传感器、压力变送器以及显示屏。
2.根据权利要求I所述的机械钻机绞车扭矩检测装置，其特征在于所述惰轮传感器包括惰轮、摇臂、底座、活塞以及液压缸；所述摇臂的一端设置在底座上，另一端设置有惰轮；所述液压缸的一端设置在底座上，另一端通过活塞顶接于摇臂；所述液压缸与压力变送器连接。
3.根据权利要求2所述的机械钻机绞车扭矩检测装置，其特征在于所述液压缸与压力变送器通过液压管线相连接。
4.根据权利要求3所述的机械钻机绞车扭矩检测装置，其特征在于所述惰轮是橡胶惰轮。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的机械钻机绞车扭矩检测装置，其特征在于所述压力变送器通过信号电缆与显示屏相连。
6.根据权利要求5所述的机械钻机绞车扭矩检测装置，其特征在于所述显示屏是液晶显示屏。
专利摘要本实用新型涉及一种机械钻机绞车扭矩检测装置，该装置包括依次连接的惰轮传感器、压力变送器以及显示屏。本实用新型提供了一种能够简便检测机械钻机绞车扭矩、现场使用效果良好以及可靠性高的机械钻机绞车扭矩检测装置。
文档编号G01L3/20GK202582803SQ20122016278
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者董少勋, 张耀友 申请人:西安宝德自动化股份有限公司