Обзор конструкций моментомеров

         2 ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ МОМЕНТОМЕРОВ  

          Глубинный регистратор момента гидравлического принципа действия типа РМГ-170 (рисунок 2.1) представляет собой устройство, предназначенное   для   измерения   и   регистрации   крутящего   момента, действующего по длине бурильного инструмента. Моментомер состоит гидравлического датчика замкнутого типа, записывающего устройства представляющего собой глубинный геликсный манометр, и шпиндельной  части,  предназначенной  для  восприятия  осевых  нагрузок, передаваемых через корпус прибора на долото при бурении [4 ].

        Принцип работы  моментомера  заключается в  следующем.  Вал шпинделя прибора 1, соединенный с помощью нижнего переводника с корпусом турбобура, под действием измеряемого крутящего момента старается повернуться в корпусе 2 моментомера. При этом поршни резиновыми    уплотнениями,    находящиеся   в   тангенциальных цилиндрических   полостях   фигурной   головки   вала   1,   упираются в  выступы корпуса 2 и оказывают давление  на жидкость,  заполняющую  пространство под поршнями.  Рабочая  жидкость передает создаваемое давление через трубку 4 в полость специального наконечника 5  глубинного  манометра 6.   В  результате  крутящий  момент на валу моментомера преобразуется в давление рабочей жидкости, которое перемещает записывающую иглу манометра. В зависимости от  ожидаемой величины измеряемого крутящего момента в моментомере применяется   глубинный   манометр   МГГ-2У   на   16,27   или 40МПа.

Рисунок 2.1  –  Гидравлический регистратор момента РМГ-170

            Регистратор момента гидравлического принципа действия РМГ-170 требует систематического контроля за состоянием уплотнительных колец, герметизирующих рабочую камеру прибора. Поэтому возникла необходимость создания более надежной и простой конструкции моментомера.

            Таким моментомером является конструкция прибора, разработанная на базе использования особо жестких прорезиненных пружин с одной перемычкой.

             Механический глубинный   регистратор   момента типа РММ4-170 предназначен  для  замера  и  регистрации крутящего  момента,  действующего в бурильных трубах как при роторном, так и при турбинном бурении.

             Моментомер представляет собой автономный глубинный механический регистратор, при помощи которого можно производить запись крутящего момента в любом разъеме бурильный труб разъеме бурильный труб   в   процессе   бурении скважины.   После   подъему устройства  на  поверхность из регистратора моментомера извлекается диаграммная фольга с записью изменения момента по величине и времени за долбление.

            Моментомер  РММ4-1 (рисунок 2.2) состоит из кулачкового механизма поворота и регистрирующего устройства.

            Кулачковый механизм включает корпус 16, шлицевой переводник  11 и  кулачковую муфту  12, снабженную шлицами; кулачковый вал  17 центрируется радиальными подшипниками  14 и пакетами  упорных подшипников 15. Шлицевая муфта 12 перемещается при повороте кулачка 13 вверх и воздействует на упругий элемент 9. Поворотная втулка 10 жестко связанная с кулачковым валом, воздействует на поворотную ось 7, на верхнем конце которой укреплено перо 5, соединенное штифтом 8 с поворотной втулкой.  Кулачковый механизм поворота заполнен консистентной   смазкой   и   во   избежание   попадания   промывочной жидкости в механизм снабжен сальниковыми уплотнениями. Записывающее  устройство  представляет  собой  отдельный  узел  вставляемый в корпус моментомера при спуско-подъемных операциях. Штифты в переводнике 6 предназначены для фиксации записывающего устройства от проворота в процессе работы. Регистрирующее устройство корпуса 3, механического привода 1, ходового винта 2 и  ходовой каретки  4, на которой укреплена диаграммная бумага для записи.

            Прибор работает следующим образом. Поворот кулачкового вала 17 действием  воспринимаемого  им  момента  передается  через поворотную   втулку   10  и   штифт  8   на   ось   7  и  перо   5,   которое поворачивается и фиксирует величину момента. Одновременно кулачковый вал 17 отжимает шлицевой толкатель 12, который вызывает сжатие упругого элемента   9,   усадка   которого   пропорциональна воспринимаемому моменту. Механический привод 1, вращая ходовой винт 2,   равномерно   перемещает   ходовую   каретку   4   вдоль   оси, в результате чего записывается изменение момента во времени. При снятии момента упругий элемент 10 возвращает

     

Рисунок 2.2 –  Механический регистратор момента РММ4-170

кулачковый вал 17 в исходное положение. Таким образом, можно фиксировать изменение момента,  действующего  в  любом  соединении  бурильной в течение работы прибора.

          Конструкция измерителя момента для буровых установок с цепной передачей  вращения на ротор. Роторный моментомер гидромеханического принципа действия позволяет контролировать величину момента сил сопротивления при вращении бурильной колонны, что особенно важно при роторном бурении. Отсутствие надежной конструкции моментомера не позволяет снабдить буровые установки средствами контроля за работой бурильной колонны. В данном подразделе приведена конструкция роторного моментомера (рисунок 2.3), рекомендуемая для буровых установок с цепным приводом ротора.