上海石油钻机电扭矩传感器

    一、石油钻机的组成1．石油钻机的组成目前，世界各国通用的常规钻机是一套大型的综合型机组，整套钻机是由动力系统(为整套钻机提供能量的设备)、传动系统(为工作机组传递、输送、分配能量的设备)、工作系统(按工艺的要求进行工作的设备)、控制系统(控制各系统、设备按工艺要求工作的设备)和辅助系统(协助主系统工作的设备)等若干系统和相应的设备所组成。根据钻井工艺中钻井、洗井、起下钻具各工序以及处理钻井事故的要求及现代化技术水平的条件，整套石油钻机必须具备下列八大系统设备，(1)旋转系统设备：为了旋转钻具破碎岩石，钻机必须配备钻盘、水龙头等地面旋转设备，以及方钻杆、钻杆、钻铤、钻头等井下旋转设备。(2)循环系统设备：为了随时消除井底已破碎的岩屑和正常连续钻进，钻机必须配备有全套洗井液的循环设备。如钻井泵、地面管汇、钻井液和钻井液槽等，有的钻机还配备有钻井液净化设备、调配钻井液设备。在涡轮钻井中它还担负给涡轮钻具传递动力的任务。(3)起升系统设备：为了起下钻具、更换钻头、控制钻头送进、下套管等，钻机还必须配备一套起升系统设备，它主要由以下设备组成：主绞车、辅助绞车(或猫头)、辅助刹车、游动系统。根据通电电流的导体周围的磁场大小通过感应线圈感应出来一个可以直接测量的信号电流。上海石油钻机电扭矩传感器

    由于其动态特性不好，所以不适于高速转动轴的扭矩测量。3.振弦式扭矩测量法利用振动弦固有频率与张力间的函数关系，将力转换成电量，先测出电量值转换成力的大小，再计算出相应扭矩值。图4振弦式扭矩测量原理图优点是可以直接利用传动轴作为扭轴进行测量;采用频率信号传输方式，抗干扰性能好;传感器部分与测力轴分开，便于在船舶或车辆上进行测量;其缺点是结构复杂、灵敏度较低、测量准确度较低、对弹性轴的弹性变形要求高。该法适用于大型转轴的扭矩测量而不适用于高速转轴的测量。4.磁弹式扭矩测量法磁弹性式扭矩测量法是指利用铁磁材料及其他合金材料的磁弹性效应来实现扭矩测量的一种方法，在磁场中对铁磁材质的弹性轴施加扭矩，磁导率的变化将反映出铁磁材料磁化强度的变化，因此可以通过测量磁导率的变化来获得扭矩信号。该方法优点是灵敏度高、稳定性好、非接触测量、输出功率大、响应速度快、过载能力好、安装使用方便、抗干扰能力强、结构与电路简单、能在恶劣环境下工作。缺点是存在“圆弧调制”误差，使其应用受到限制;沿扭轴圆周分布的磁导率存在固有偏差，其测量准确度比较低，测得的只是磁致伸缩层材料的应力值，与所需扭矩值尚存在误差。石油钻机电扭矩传感器什么价格钻井过程中,通过张紧轮式转盘扭矩传感器来测定转盘驱动钻具扭矩大小的变化。

    扭矩是电机试验中一个重要的参数，尤其是在电机效率评测中扭矩更是一个不可或缺的被测量，扭矩测量的准确性直接关系到电机效率的评测的正确性。目前使用的扭矩测量方法按照测量原理可分为平衡力法、传递法和能量转换法。一、平衡力法处于匀速工作状态的传动机械构件，其主轴和机体上一定同时存在一对扭矩T和T′，并且二者大小相等、方向相反。通过测量机体上的T′来测量主轴上T的方法称为平衡力法。设F为力臂上的作用力，L为力臂长度，则T′=LF。通过测量作用力F和力臂L即可得出T′和T。平衡力法的优点是不存在传递扭矩信号的问题，力臂上的作用力F容易测得；缺点是测量范围*局限为匀速工作状态，无法完成动态扭矩的测量。二、传递法传递法利用传递扭矩时弹性元件的物理参数会发生某种程度的变化。利用这种变化与扭矩的对应关系来测量扭矩。按照不同的物理参数，可将传递法进一步划分为磁弹性式、应变式、振弦式、光电式等，目前传递法在扭矩测量领域应用较为普遍。图1传递法分类1.光电式扭矩测量法将开孔数完全相同的两片圆盘形光栅固定在转轴上，并将光电元件和固定光源分别固定在光栅两侧，转轴无扭矩作用时两片光栅的明暗条纹错开，完全遮挡光路。

    扭矩传感器主要用来测量各种扭矩、转速及机械效率，它将扭力的变化转化成电信号，其精度关系到所在测试系统的精度。其主要特点在于既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩和动态扭矩;并且检测精度高，稳定性好，抗干扰性强;不需反复调零即可连续测量正反转扭矩，没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行;它输出高电平频率信号可直接送计算机处理。机械动力设备的扭矩变化是其运行状况的重要信息。/非接触式扭矩传感器/非接触式扭矩传感器也是动态扭矩传感器，又叫转矩传感器，转矩转速传感器，旋转扭矩传感器等。它的输入轴和输出轴由扭杆连接，输入轴上有花键，输出轴上则是键槽，当扭杆受到转动力矩作用发生扭转的时候，花键与键槽的相对位置则被改变，它们的相对位移改变量就是扭转杆的扭转量。这样的过程使得花键上的磁感强度变化，通过线圈转化为电压信号。非接触扭矩传感器的特点是寿命长、可靠性高、不易受到磨损、有更小的延时、受轴的影响更小，应用较为普遍。/应变片扭矩传感器/应变片扭矩传感器使用的是应变电测技术。它的原理是利用弹性轴，粘贴应变计，组成了测量电桥，当弹性轴受扭矩作用发生微小形变，电桥的电阻值就会发生变化，进而电信号发生了变化。地层垮塌（包括煤岩垮塌）是造成扭矩增大的原因之一，地层垮塌会使扭矩变化很大。

    扭矩传感器分为动态和动态两大类。扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭矩力矩感知的检测，并将扭矩力的物理变化转换成精确的电信号。扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭矩扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。1050A安装案例（汽车点火设备）应用领域：一、交(直）流电动机、伺服电机、步进电机；二、汽车发动机、柴油机、转向器、车身整体刚性扭转以及其他部件加工过程的控制和检测；三、电（手）动执行器，各种阀门自动开闭控制。四、石油开采和提炼过程控制和监测、火(水）力发电设备的监测、矿石筛选控制，风力发电设备的监测。五、各种材料扭矩寿命试验。六、铁路机械设备过程控制等等，具体如下：1、检测发电机、电动机、内燃机等旋转动力设备输出扭矩极功率。2、检测减速机、风机、泵、搅拌机、卷扬机、螺旋桨，钻探机械等设备的负载扭矩极输入功率。3、检测各种机械加工中心，自动机床的工作过程中的扭矩。4、各种旋转动力设备系统所传递的扭矩极效率。5、检测扭矩的同时可以检测转速、轴向力。6、可用于制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手。通过压力变送器处理成标准的0－10v电压信号或4－20ma电流信号。山东霍尔电扭矩传感器生产厂家

在现场录井解释系统中，有些钻头事故不能单独依靠扭矩参数来判断。上海石油钻机电扭矩传感器

    5)转台面直径应根据中心孔直径、操作是否方便及吊卡尺寸等因素确定，一般以~,1000mm左右为宜。(6)在结构上应具有良好的密封、润滑和散热性能，以防止外界的泥浆、污物进入转盘内部损坏主辅轴承。2．转盘的结构组成图2-3ZP-700转盘1―壳体；2―大圆锥齿轮；3―主轴承；4―转台；5―大方瓦；6―大方瓦与方补心锁紧机构。7―方补心；8―小圆锥齿轮；9―圆柱滚动轴承；10―套筒；11―快速轴（水平轴）12―双列向心球面滚子轴承；13―辅助轴承；14―调节螺母。图2—3所示是我国深井钻机中普遍使用的ZP—275(in)转盘，也称为ZP—700型转盘，它主要由水平轴总成、转台体总成、主辅轴承、密封及壳体等部分组成。(1)水平轴总成：水平轴总成主要由链条驱动的动力输入链轮或万向轴驱动的连接法兰、水平轴、小锥齿轮、轴承套和底座上的小油池组成。水平轴由两副轴承支承，靠近小锥齿轮的轴承是向心短圆柱轴承，它只承受径向力。靠近动力输入端的轴承是双列调心球面滚子轴承，它主要承受径向力和不大的轴向力。在水平轴的另一端装有双排链轮或连接法兰。小锥齿轮与水平轴装好后，与两个轴承一起装入轴承套中，再将轴承套连同套内的各件一起装入壳体。上海石油钻机电扭矩传感器