专利名称：一种扭矩测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及地质、石油、矿场、勘探中扭矩测量技术，具体地说，它涉及扭矩测量装置的传动件及联轴器。
目前，测量钻杆扭矩的装置主要有三种，一是测量带动转盘旋转的链条紧边张力的扭矩传感器，此方法忽略了链条的松边张力，且链条为非完全柔性体，因而理论上精度不高，测里误差大，二是测量转盘支柱压力的扭矩传感器，此方法精度亦不高，三是用测量电动机功率转速的扭矩传感器，此种传感器只能利用直流电机单独驱动转盘的钻机上，其它钻机无法应用。
本发明的目的是提供了一种用于传递力矩的任何传动件的扭矩测量装置，提出了改造驱动转盘工作的传动件，如链轮、方向轴等，以测量敏感元件的受力或变形来提所传递力矩信息。
在转盘驱动轴与传动件之间增加了一传动力矩敏感元件，扭转应变信号经园环天线发射，用所配的遥测应变仪接收，可获得传动件传递的扭矩数值。
在转盘驱动轴与传动件间所增加的传动力矩敏感元件，分别以内、外花键与传动件和外花键套筒联接，外花键套筒与转盘驱动轴键联接。
本发明测量扭矩的装置从原理上讲无误差，精度高，仅有微小的相对运动，故寿命长，且本发明可用于传递力矩的任何其它传动件上。
图1为转盘驱动轴与传动件间加入的传动力矩敏感元件为弹性套的示意图。
图2为转盘驱动轴与传动件间加入滚子、V槽副的示意图。
图3为转盘驱动轴与传动件间加入多头螺旋滚珠副的意图。
现结合附图对本发明做进一步说明实施的1，如图1所示传动件1与做为传动力矩敏感元件的弹性套2以内花键联接，外花键套筒3与传动力矩敏感元件的弹性套2外花键联接，外花键套筒3与转盘驱动轴8键联接，在传动力矩敏感元件的弹性套上贴有测扭矩变形的应变片，应变片与电池线路盒6相联，扭转应变信号经位于绝缘端盖4上的园环天线5发射，用所配的遥测应变仪接收，可获得传动件传递的扭矩数值。
实施例2如图2所示传动件1与外花键套筒3分别与V槽副以内、外花键相联接，两V槽套间置入滚珠16，传动件1与轴间传递力矩时，将产生轴向力，传动件1有向左移倾向，压盖7与传动件1用螺栓联接在一起，压盖7上凸台推动止推轴承9，带动组合压膜套11也有随传动件1左移倾向，组合压膜套11与液盒15用螺栓相联，且组合压膜套11与液盒15外缘间压紧弹性膜1 3的外缘，弹性膜13与液盒15间有液压油，当传递力矩时，液盒15及弹性膜13亦有左移倾向，压膜柱14一端与弹性膜13相接触，另一端通过止推轴8与外花键套筒3联接，压膜柱14可在组合压膜套11中心孔中作轴向移动，当液盒15左移时，液压油压力升高，其值可间接代表传动件1和转盘驱动轴8间所传递的力矩大小，此时液盒15随传动件1一起旋转，液盒15上的接头12可接压力表；也可选用三十二个止推轴承9，径向轴承10，故组合压膜套11、弹性膜13、液盒15、压膜柱14均不随传动件1旋转，液盒15上的接头12可接压力表。其力矩传递路线为轴8→外花键套筒3→V槽套2→滚子16→V槽套2→传动件1，V槽套在传递力矩过程中有轴向分开的趋势，若V槽角为φ，V槽套的有效半径为R，运动摩擦角为ρ，传递力矩为T，则V槽套所承受的轴向力 式中＋号用于力矩逐渐增大时，－号用于力矩逐渐减小时，显然，P值越大，误差越大，为减低ρ值，两V槽套间加入有滚子16，滚子16可做成锥形，锥顶过轴中线，滚子16亦可做成园柱体，为了防止打滑，园柱体长度不可过长。换算出轴向力后，园环天线发射，遥测仪接收，以获取传递力矩信息。
实施例3，如图3所示传动件1内孔做成螺旋内花键，外花键套筒3做成外螺旋，外花键套筒3与轴8键连接，传动件1与外花键套筒3分别以内、外花键与螺旋花键副键连接，内外花键间置入滚珠。花键副在传递力矩的同时，可形成轴向力，换算出轴向车，经园环天线发射，遥测仪接收，以获取传递力矩信息。
权利要求
1.一种扭矩测量的装置，它包括传动件(1)、敏感元件(2)、外花键套筒(3)、转盘驱动轴(8)等，其特征在于传动力矩的敏感元件(3)分别以内、外花键与传动件(1)、外花键套筒(3)联接，外花键套筒(3)与转盘驱动轴(8)键联接。
2.根据权利要求1所述的测量扭矩的装置，其特征在于传动力矩敏感元件(2)为一弹性套。
3.根据权利要求2所述的测量扭矩的装置，其特征在于做为传动力矩敏感元件(2)的弹性套上贴有应变片，
4.根据权利要求1所述的测量扭矩的装置，其特征在于传动力矩敏感元件(2)为滚子(16)和V槽副，V槽副中的两V槽套间放入滚子(16)。
5.根据权利要求1所述的测量扭矩的装量，其特征在于传动力矩敏感元件(2)为滚珠螺旋花键副。
全文摘要
本发明提供了一种用于传递力矩的任何传动件的扭矩测量的装置，在转盘驱动轴与传动件间增加一传动力矩敏感元件，以测量敏感元件的受力或变形来提取所传递力矩的信息。本发明误差小，精度高，寿命长。
文档编号G01L5/24GK1114413SQ9410731
公开日1996年1月3日 申请日期1994年7月1日 优先权日1994年7月1日
发明者王启文, 孙照志 申请人:西安石油学院