[实用新型]一种用于测量超大口径转盘转矩的轮辐联轴式传感装置

说明书

一种用于测量超大口径转盘转矩的轮辐联轴式传感装置，包括轮辐联轴式弹性元件，所轮辐联轴式弹性元件一端与液压马达的动力输出轴相连接，轮辐联轴式弹性元件的另一端与小齿轮轴的轴心相连接；当液压马达带动轮辐联轴式弹性元件转动时，轮辐联轴式弹性元件带动小齿轮轴转动，轮辐联轴式弹性元件上产生转矩，固定在其上的辐条会受到弯矩和剪力作用从而产生变形，辐条上粘贴的应变片将变形转换为电阻值进行输出，可以测得轮辐联轴式轮辐联轴式弹性元件上产生的应变，再进行转换计算得到转盘转矩，间接实现超大口径转盘转矩测试；本装置解决了钻井系统钻进过程中超大口径转盘转矩无法实时测量的问题，且安装测量方便、精度高，具有良好的灵敏性、可靠性和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及钻井系统转盘转矩测试技术领域，具体涉及一种用于测量超大口径转盘转矩的轮辐联轴式传感装置。

背景技术

转盘是钻机的必要设备之一。在油气发掘过程中，转盘最主要的作用就是给钻杆提供转矩，是钻杆向深层钻进的动力源。目前油气开采正向更深层发展，钻井深度的增加对钻采设备提出新的要求，因此需使用超大口径转盘。转盘转矩的测试是钻井工程中优化钻井作业、监视井身作业质量的一项重要措施，是钻井工程技术多年来持续发展和探索的一项实用技术；特别是在油气钻采过程中，通过实时监测转盘转矩，间接了解井下工况并及时调整钻压、转速等参数，对优化钻井有很重要的现实意义。但对于超大口径转盘来说，由于其空间限制且精度要求较高，不能使用常规方法进行转矩的实时在线监测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于测量超大口径转盘转矩的轮辐联轴式传感装置，通过安装在小齿轮轴和液压马达输出轴之间的轮辐联轴式转矩传感器，将轮辐结构上辐条产生的形变转换为对应变片电阻值的测量，能够测得轮辐结构上的转矩，进而间接获得转盘转矩数据；解决了转盘转矩测量传感器难以布置的问题，且测量精度高，具有良好的灵敏性、可靠性和稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于测量超大口径转盘转矩的轮辐联轴式传感装置，包括轮辐联轴式弹性元件1，所述轮辐联轴式弹性元件1一端与液压马达的动力输出轴相连接，轮辐联轴式弹性元件1的另一端与小齿轮轴3的轴心相适配连接；

所述轮辐联轴式弹性元件1包括外轮毂5与内轮毂6，所述外轮毂5内圈与内轮毂6外周之间通过辐条7相连接；

所述辐条7两端靠近内轮毂6及外轮毂5处分别粘贴有应变片4，且应变片4采用差动全桥方式连接。

所述辐条7为4根，在外轮毂5与内轮毂6之间等角等距分布。

所述辐条7采用工字型结构。

所述内轮毂6的轴心内设有键槽孔8，键槽孔8与液压马达动力输出轴通过键连接。

所述外轮毂5一侧设有连接轴9，连接轴9上开有键槽，并与小齿轮轴3之间采用平键2连接。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点：

1、本实用新型通过液压马达输出轴与小齿轮轴3之间连接的轮辐联轴式弹性元件1进行转盘转矩测试，不需要在整个传动路线上布置特别的结构，易布置，测量方便，具有良好的灵敏性、可靠性和稳定性。

2、本实用新型使用轮辐联轴式弹性元件1，采用工字型的辐条7，测试精度高。

附图说明

图1为本实用新型的安装结构示意图。

图2为本实用新型的安装结构剖面图。

图3为本实用新型的小齿轮轴3的结构示意图。

图4为本实用新型的轮辐联轴式弹性元件1的结构示意图。

图5本实用新型辐条7及应变片4连接处放大示意图。