[发明专利]一种超大口径钻井转盘转矩测试方法

摘要

一种超大口径钻井转盘转矩测试方法，通过四个相同的小齿轮同时驱动转盘，传感器可以分别布置在每个小齿轮轴上，同时监测转矩的变化，根据需要，通过每个小齿轮获得转盘转矩；也可以对四个小齿轮轴上的转矩信息综合处理，获得高精度转矩测试结果，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，实现超大口径转盘转矩测试，该测量方法不需要改变小齿轮的结构，也不需要在整个传动路线上布置特别的结构，测试方法简单，适用现场测量。

主权项

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。