[发明专利]一种超大口径钻井转盘转矩测试方法

权利要求书

1.一种超大口径钻井转盘转矩测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据传动方案，由于动力由四个液压马达输出，四个液压马达的动力通过键分别传递到相应的小齿轮轴上，经过四个小齿轮同时传递到转盘上，因此通过测量小齿轮轴上的传递转矩，得到转盘转矩，然后确定小齿轮轴上的传递转矩与转盘转矩的关系；

步骤二、在小齿轮和右端轴承间存在距离，用于布置应变片进行转矩测量，建立小齿轮轴的力学模型，根据小齿轮轴的结构尺寸，确定其弯矩变化规律，进而确定应变变化规律，明确应变片的具体位置；

步骤三、结合步骤一和步骤二，确定小齿轮轴上的应变与转盘转矩的数学模型为：

其中，d为应变片布置位置处轴段直径；ε_x为x处的应变；E为小齿轮轴的弹性模量；

步骤四、结合步骤二，通过分析小齿轮轴上的应变情况，将四个应变片布置在小齿轮轴的最佳位置，并使其组成差动全桥，利用测试电路测量输出电压；

步骤五、结合步骤四，通过输出电压，确定小齿轮轴上的应变，再通过式(1)，间接测量得到转矩。

2.根据权利要求1所述的一种超大口径钻井转盘转矩测试方法，其特征在于，所述的步骤一具体为：动力由四个液压马达输出，四个液压马达的动力通过键分别传递到相应的小齿轮轴上，经过四个小齿轮同时传递到转盘上，通过测量小齿轮轴上的传递转矩T₁，得到转盘转矩T，二者关系为

其中，T₁为小齿轮上转矩；T为转盘转矩；n为转盘转速；n₁为小齿轮转速；η为传动效率。

3.根据权利要求1所述的一种超大口径钻井转盘转矩测试方法，其特征在于，

所述的步骤二根据小齿轮轴的结构尺寸，确定其弯矩变化规律，具体为：小齿轮轴BC段(a≤x≤b)弯矩变化规律为

其中，M为x处的弯矩；T₁为小齿轮上转矩；α是齿轮压力角；D₁为小齿轮分度圆直径，通过测量小齿轮轴的弯矩，实现转盘转矩的测量。