一种铁钻工扭矩标定装置

本技术涉及一种井口机械化工具，具体涉及一种铁钻工扭矩标定装置。

背景技术：

1、铁钻工是一种高效、可靠的井口机械化工具，在钻井上卸扣过程中起着重要作用，相对于传统液压大钳，铁钻工智能化、自动化程度更高，可靠性好，能够大幅提高钻井效率，减少了工人劳动。

2、随着钻井技术的发展，钻杆尺寸越来越大，钻杆的上卸扣扭矩范围越来越大，为了满足钻杆的上卸扣需求，需要对铁钻工进行超大量程扭矩范围标定，目前铁钻工量程范围一般由液缸行程参数进行计算，因此，扭矩精度受活塞阻力与管路长度影响。目前铁钻工扭矩标定装置采用静态扭矩测量的方式进行测量，通过应变片来检测扭转体的扭转应变，并通过数据处理系统检测铁钻工的实际扭矩，但目前的标定装置由于未考虑到铁钻工进行上扣工作时，冲扣钳与背钳之间会发生相向位移，轴向力会对扭转体测量精度造成影响，因此具有扭矩标定精度不准确的缺点。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种铁钻工扭矩标定装置，通过冲扣钳对扭矩传力件施加扭矩，并通过传感器上传力盘传递到扭矩传感器，对扭矩传感器进行应变信号采集，即可对铁钻工量程进行标定，本实用新型具有标定准确，稳定性好，安全性高的优点。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

3、一种铁钻工扭矩标定装置，包括扭矩传力件1，所述扭矩传力件1的下端嵌套有传感器上传力盘8，所述传感器上传力盘8的下方设有扭矩传感器7，所述扭矩传感器7的下端固定于传感器支撑底盘5的底面上，所述扭矩传感器7的信号输出端连接有用于输出应变信号数据的应变片导线13。

4、所述传感器上传力盘8的外侧套有背钳夹持外筒3，所述背钳夹持外筒3的上端与上传力盘8的上端通过轴承9套接。

5、所述传感器上传力盘8的下端与扭矩传感器7的上端固定连接，传感器支撑底盘5的上端与背钳夹持外筒3的底部固定连接。

6、所述传感器支撑底盘5的底面上设有多个支腿6。

7、所述背钳夹持外筒3的上端盖有环形的轴承盖板2，所述背钳夹持外筒3与轴承盖板2固定连接。

8、所述扭矩传力件1的中部套有缓冲弹簧11。

9、所述传感器支撑底盘5的侧面开设有用于使导线13通过的导线孔12。

10、相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

11、1.由于本实用新型通过扭矩传力件1在收到冲扣钳施加的扭矩时，将扭矩传输至扭矩传感器7进行信号采集以对铁钻工量程进行标定，因此其标定结果准确。

12、2.由于将传感器上传力盘8与扭矩传感器7固定连接，将扭矩传感器7的下端与传感器支撑底盘5的底部固定连接，以及将传感器支撑底盘5的上端与背钳夹持外筒3的底部固定连接，使得本实用新型在进行工作时各部分之间不会发生相对转动，从而使得本实用新型工作时的稳定性得到了提升。

13、3.通过在扭矩传力件1的中部套设缓冲弹簧11，使得扭矩传力件1在受到扭矩施加时产生的轴向力得到缓冲，从而提高了本实用新型的安全性。

14、综上所述，本实用新型通过对扭矩传力件1施加扭矩，并通过传感器上传力盘8传递到扭矩传感器7，对扭矩传感器7进行应变信号采集，即可对铁钻工量程进行标定，同时使用多种螺栓对各部分进行固定，使得本实用新型在进行工作时各部分之间不会发生相对转动，通过在扭矩传力件1的中部套设缓冲弹簧11，使得扭矩传力件1在受到扭矩施加时产生的轴向力得到缓冲，因此本实用新型具有标定准确，稳定性好，安全性高的优点。

技术特征：

1.一种铁钻工扭矩标定装置，包括扭矩传力件(1)，其特征在于，所述扭矩传力件(1)的下端嵌套有传感器上传力盘(8)，所述传感器上传力盘(8)的下方设有扭矩传感器(7)，所述扭矩传感器(7)的下端固定于传感器支撑底盘(5)的底面上，所述扭矩传感器(7)的信号输出端连接有用于输出应变信号数据的导线(13)。

2.根据权利要求1所述的一种铁钻工扭矩标定装置，其特征在于，所述传感器上传力盘(8)的外侧套有背钳夹持外筒(3)，所述背钳夹持外筒(3)的上端与上传力盘(8)的上端通过轴承(9)套接。

3.根据权利要求1或2所述的一种铁钻工扭矩标定装置，其特征在于，所述传感器上传力盘(8)的下端与扭矩传感器(7)的上端固定连接，传感器支撑底盘(5)的上端与背钳夹持外筒(3)的底部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种铁钻工扭矩标定装置，其特征在于，所述传感器支撑底盘(5)的底面上设有多个支腿(6)。

5.根据权利要求2所述的一种铁钻工扭矩标定装置，其特征在于，所述背钳夹持外筒(3)的上端盖有环形的轴承盖板(2)，所述背钳夹持外筒(3)与轴承盖板(2)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种铁钻工扭矩标定装置，其特征在于，所述扭矩传力件(1)的中部套有缓冲弹簧(11)。

7.根据权利要求1所述的一种铁钻工扭矩标定装置，其特征在于，所述传感器支撑底盘(5)的侧面开设有用于使导线(13)通过的导线孔(12)。

技术总结
一种铁钻工扭矩标定装置，包括扭矩传力件，扭矩传力件的下端嵌套有传感器上传力盘，传感器上传力盘的下方设有扭矩传感器，扭矩传感器固定于传感器支撑底盘的底面上，扭矩传感器的信号输出端连接有用于输出应变信号数据的导线；使用冲扣钳对扭矩传力件进行夹持并对其施加扭矩，扭矩通过扭矩传力件传递至传感器上传力盘，传感器上传力盘进而将扭矩传递至扭矩传感器，扭矩传感器的下端固定，其上端承受扭矩作用发生应变，此时对扭矩传感器的应变信号进行测量，便可得出铁钻工扭矩量程；本技术具有标定准确，稳定性好，安全性高的优点。

技术研发人员：熊辉,邵军,叶强,杨蕊,刘旬,黄俊杰,蔡少敏,吴方方,李钊寅,蒋智超,马艳妮,魏腾腾
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：20230728
技术公布日：2024/2/1