本发明专利技术属于石油行业自动化机具技术领域，具体涉及一种用于铁钻工扭矩的测量组件和铁钻工扭矩的测量装置。用于铁钻工扭矩的测量组件，包括扭转体，所述扭转体上设置有应变片，所述扭转体的两端分别设置有第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部用于与铁钻工的主钳夹持相连，所述第二夹持部用于与铁钻工的背钳夹持相连。本测量组件摒弃了通过液缸的行程等参数来计算铁钻工扭矩的方式，而采用静态扭矩测量的方式，通过应变片来检测扭转体的扭转形变量，并由数据处理系统反馈出铁钻工的实际扭矩值，本测量组件的测量不会受管路长度的影响，不会存在较大的损耗，能够准确地测量出铁钻工在上卸扣中的扭矩值。
【技术实现步骤摘要】
用于铁钻工扭矩的测量组件和铁钻工扭矩的测量装置
本专利技术属于石油行业自动化机具
，具体涉及一种用于铁钻工扭矩的测量组件和铁钻工扭矩的测量装置。
技术介绍
铁钻工是一种安全高效、技术集成度高的钻修井管具上卸扣的作业设备，能够极大的提升钻井作业效率和钻井作业安全性。在铁钻工的上卸扣过程中，扭矩的控制非常重要。铁钻工在上扣时，如果上扣的扭矩过大则会损伤钻杆螺纹，降低钻杆使用寿命；如果上扣的扭矩过小会造成上扣不紧，容易造成安全事故。而目前的铁钻工，在上卸扣中的扭矩是通过液缸在上卸扣过程中的行程等参数计算得出，由于测量的压力受管路长度的影响，存在较大的损耗，而且主钳在回转过程中，导轨之间还存在摩擦力等因素，因此通过该方式计算得出的扭矩并不能真实反映铁钻工实际输出扭矩值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术中，现有的铁钻工无法准确地测量其在上卸扣中扭矩的问题，提供一种用于铁钻工扭矩的测量组件和铁钻工扭矩的测量装置，能够帮助工作人员准确测量铁钻工在上卸扣中的扭矩值。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：用于铁钻工扭矩的测量组件，包括扭转体，所述扭转体上设置有应变片，所述扭转体的两端分别设置有第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部用于与铁钻工的主钳夹持相连，所述第二夹持部用于与铁钻工的背钳夹持相连。在使用本专利技术所提供的测量组件测量铁钻工上卸扣扭矩时，先让铁钻工的背钳夹持本装置的第二夹持部，然后操作主钳相对于背钳转动一定角度，并让铁钻工的主钳夹持本装置上的第一夹持部，接着驱动主钳进行上卸扣作业。在此过程中，由于是静态扭矩测量，所以铁钻工的主钳不会转动，但会使扭转体发生弹性扭转形变；而扭转体上设置有应变片，所以通过扭转体上的应变片可以来检测出扭转体的扭转形变量，进而再计算出铁钻工上卸扣中扭矩的测量值。本测量组件摒弃了通过液缸行程等参数来计算铁钻工扭矩的方式，而采用静态扭矩测量的方式，通过应变片来检测扭转体的扭转形变量，并再计算出铁钻工的实际扭矩值。相比现有的测量方式，本测量组件的测量不会受管路长度的影响，不会存在较大的损耗，而且主钳在回转过程中，导轨之间不存在摩擦力等因素影响，所以本测量组件能够准确地测量出铁钻工在上卸扣中的扭矩值。优选地，在本专利技术所提供的用于铁钻工扭矩的测量组件中，所述应变片位于沿所述扭转体的中部。将应变片设置在扭转体的中部，可以保证测到的扭转形变为纯扭转工况值，不会受到夹持力等其他因素干扰，进而可以保证扭矩的精准测量。进一步的，在本专利技术所提供的用于铁钻工扭矩的测量组件中，所述第一夹持部和所述第二夹持部均与所述扭转体可拆卸连接。通过上述结构，便于对本测量组件进行拆装，进而便于对本测量组件的维修和更换。进一步的，在本专利技术所提供的用于铁钻工扭矩的测量组件中，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别套设在所述扭转体的两端，且所述第一夹持部和所述第二夹持部均与所述扭转体键连接。通过上述结构，可以简化本测量组件的结构，进而便于本测量组件的加工和安装；并且可以保证第一夹持部与扭转体之间，以及第二夹持部与扭转体之间不会发生相对转动，进而可以提高铁钻工在上卸扣中扭矩的测量精度。进一步的，在本专利技术所提供的用于铁钻工扭矩的测量组件中，所述扭转体为柱状结构，所述扭转体为柱状结构，所述第一夹持部和所述第二夹持部均为筒状结构，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别套设在所述扭转体两端的外侧；所述扭转体的两端外侧沿周向分别设置有轮齿，所述第一夹持部的内侧沿周向设置有轮齿，所述第二夹持部的内侧沿周向设置有轮齿，所述第一夹持部上的轮齿和所述第二夹持部上的轮齿均与所述扭转体上的轮齿相互啮合。通过上述结构，可以保证第一夹持部与扭转体之间，以及第二夹持部与扭转体之间不会发生相对转动，进而可以提高铁钻工在上卸扣中扭矩的测量精度。进一步的，所述扭转体的两端分别设置有多边形结构件，所述第一夹持部和所述第二夹持部内部均开设有与所述多边形结构件适配的卡槽，且所述第一夹持部和所述第二夹持部分别套设在所述多边形结构件上。通过上述结构，可以保证第一夹持部与扭转体之间，以及第二夹持部与扭转体之间不会发生相对转动，进而可以提高铁钻工在上卸扣中扭矩的测量精度。进一步的，在本专利技术所提供的用于铁钻工扭矩的测量组件中，所述第一夹持部远离所述扭转体的一端端面上设置有第一耳座，且第一耳座上开设有第一通孔；所述第二夹持部远离所述扭转体的一端端面上设置有第二耳座，且第二耳座上开设有第二通孔；所述扭转体两端的端面上均设置有第三耳座，且两端的第三耳座上均开设有第三通孔；靠近所述第一夹持部的所述第三通孔与所述第一通孔同轴设置，且所述第一通孔和所述第三通孔内适配有第一连接轴，并通过所述第一连接轴限制所述第一夹持部在沿所述扭转体长度方向的自由度；靠近所述第二夹持部的所述第三通孔与所述第二通孔同轴设置，且所述第二通孔和所述第三通孔内适配有第二连接轴，并通过所述第二连接轴限制所述第二夹持部在沿所述扭转体长度方向的自由度。通过上述结构，进而在使用本测量组件时，可以避免扭转体从第一夹持部中，以及从第二夹持部中发生脱落，从而在本测量组件的使用过程中，可以减小引发安全事故的概率。进一步的，在所述扭转体两端的端面上均设置有限位轴，两端的所述限位轴均沿所述扭转体的长度方向设置；所述第一夹持部远离所述扭转体的端面上，以及在所述第二夹持部远离所述扭转体的端面上均设置有限位挡板，两端的所述限位挡板上均开设有与所述限位轴适配的通孔；两端的所述限位轴分别穿过两端的所述通孔，每个所述限位轴上均开设有结构孔，每个所述结构孔内均适配有插销，且所述插销位于对应端所述限位挡板远离所述扭转体的一侧。通过上述结构，进而在使用本测量组件时，可以避免扭转体从第一夹持部中，以及从第二夹持部中发生脱落，从而在本测量组件的使用过程中，可以减小引发安全事故的概率。进一步的，在本专利技术所提供的用于铁钻工扭矩的测量组件中，所述第一夹持部的上端还设置有旋扣扭矩传递棒；所述旋扣扭矩传递棒与所述第一夹持部可拆卸连接。本测量组件在第一夹持部的上端设置有旋扣扭矩传递棒，进而使得本测量组件还可以对铁钻工的旋扣扭矩进行测量。具体地，在测量铁钻工的旋扣扭矩时，先将旋扣扭矩传递棒连接在第一夹持部顶部，然后让用铁钻工背钳夹紧第二夹持部，让旋扣器夹紧旋扣扭矩传递棒并驱动旋扣器进行旋扣，此时扭转体发生弹性扭转形变，并通过设置在扭转体上的应变片来检测扭转体的扭转形变量，进而再计算出铁钻工在旋扣过程中扭矩的测量值。另外，旋扣扭矩传递棒与第一夹持部可拆卸连接，还便于工作人员根据实际情况进行旋扣扭矩传递棒与第一夹持部之间的拆装。另一方面，本专利技术提供了一种铁钻工扭矩的测量装置，包括上述所述的用于铁钻工扭矩的测量组件，还包括数据处理系统，所述应变片与所述数据处理系统电性连接。在使用本专利技术所提供的测量装置测量铁钻工上卸扣扭矩时，先让铁钻工的背钳夹持本测量装置的第二夹持部，然后操作主钳相对于背钳转动一定角度，并让铁钻工的主钳夹持本测量装置上的第一夹持部，接着驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于铁钻工扭矩的测量组件，其特征在于：包括扭转体(1)，所述扭转体(1)上设置有应变片(3)，所述扭转体(1)的两端分别设置有第一夹持部(4)和第二夹持部(5)，所述第一夹持部(4)用于与铁钻工的主钳(6)夹持相连，所述第二夹持部(5)用于与铁钻工的背钳(7)夹持相连。/n
【技术特征摘要】
1.用于铁钻工扭矩的测量组件，其特征在于：包括扭转体(1)，所述扭转体(1)上设置有应变片(3)，所述扭转体(1)的两端分别设置有第一夹持部(4)和第二夹持部(5)，所述第一夹持部(4)用于与铁钻工的主钳(6)夹持相连，所述第二夹持部(5)用于与铁钻工的背钳(7)夹持相连。
2.根据权利要求1所述的用于铁钻工扭矩的测量组件，其特征在于：所述第一夹持部(4)和所述第二夹持部(5)均与所述扭转体(1)可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的用于铁钻工扭矩的测量组件，其特征在于：所述第一夹持部(4)和所述第二夹持部(5)分别套设在所述扭转体(1)的两端，且所述第一夹持部(4)和所述第二夹持部(5)均与所述扭转体(1)键连接。
4.根据权利要求2所述的用于铁钻工扭矩的测量组件，其特征在于：所述扭转体(1)为柱状结构，所述第一夹持部(4)和所述第二夹持部(5)均为筒状结构，所述第一夹持部(4)和所述第二夹持部(5)分别套设在所述扭转体(1)两端的外侧；
所述扭转体(1)的两端外侧沿周向分别设置有轮齿，所述第一夹持部(4)的内侧沿周向设置有轮齿，所述第二夹持部(5)的内侧沿周向设置有轮齿，所述第一夹持部(4)上的轮齿和所述第二夹持部(5)上的轮齿均与所述扭转体(1)上的轮齿相互啮合。
5.根据权利要求2所述的用于铁钻工扭矩的测量组件，其特征在于：所述扭转体(1)的两端分别设置有多边形结构件(17)，所述第一夹持部(4)和所述第二夹持部(5)内部均开设有与所述多边形结构件(17)适配的卡槽，且所述第一夹持部(4)和所述第二夹持部(5)分别套设在所述多边形结构件(17)上。
6.根据权利要求3至5中任意一项所述的用于铁钻工扭矩的测量组件，其特征在于：所述第一夹持部(4)远离所述扭转体(1)的一端端面上设置有第一耳座(10)，且第一耳座(10)上开设有第一通孔；所述第二夹持部(5)远离所述扭转体(1)的一端端面上设置有第二耳座(11)，且第二耳座(11)上开设有第二通孔；所述扭转体(1)两端的端面上均设置有第三耳座(12)，且两端的...
【专利技术属性】
技术研发人员：许月刚，刘海涛，陈博，柴俊卿，唐加伟，
申请(专利权)人：四川宏华石油设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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