CN101498200B - 一种用于取芯仪器的组合运动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于取芯仪器的组合运动机构，包括：推力导板、承力导板和用于安装液压马达的滑块，推力导板可滑动设置在承力导板上；沿推力导板滑动的方向在该推力导板上设置有第一导向槽，沿与所述推力导板滑动的方向相垂直的方向在所述承力导板上设置有第二导向槽；所述滑块设置在所述第一导向槽和第二导向槽内，所述推力导板沿所述承力导板滑动时，所述滑块在所述第一导向槽和第二导向槽内滑动，形成整理旋转、前进和摆动的运动轨迹。本发明通过设置第一导向槽和第二导向槽，使滑块在推力导板的运动过程中形成整理旋转、前进和摆动的运动轨迹，从而实现了平稳可靠地钻取取芯目的。

Description

一种用于取芯仪器的组合运动机构

技术领域

本发明涉及一种用于取芯仪器的组合运动机构。

背景技术

取芯仪器在井下需要完成取芯、折芯、钻进、钻退和推芯等复杂动作，并且需要匹配钻进力的大小。传统取芯仪器的运动机构比较复杂，采用两个动力液压缸为运动机构提供动力，由多个运动机构配合完成、分别进行钻进、折芯、推芯等动作，运动机构较复杂，中间环节多，故障点也随之增多。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、运动平稳可靠的用于取芯仪器的机构。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于取芯仪器的组合运动机构包括：推力导板、承力导板和用于安装液压马达的滑块，推力导板可滑动设置在承力导板上；沿推力导板滑动的方向在该推力导板上设置有第一导向槽，沿与所述推力导板滑动的方向相垂直的方向在所述承力导板上设置有第二导向槽；所述滑块设置在所述第一导向槽和第二导向槽内，所述推力导板沿所述承力导板滑动时，所述滑块在所述第一导向槽和第二导向槽内滑动，形成整理旋转、前进和摆动的运动轨迹。

优选地，所述第一导向槽包括沿所述推力导板滑动的方向依次设置的水平滑槽、第一圆弧滑槽和斜槽，所述第二导向槽包括与所述推力导板滑动的方向相垂直的方向在所述承力导板上依次设置的第二圆弧滑槽、垂垂直滑槽和横向摆动槽。

优选地，所述滑块包括安装座，在该安装座上设置有同时插入到所述第一导向槽和第二导向槽内的菱形滑块和插入到第二导向槽内的圆滑块。

本发明具有如下优点：

1、本发明通过设置第一导向槽和第二导向槽，使滑块在推力导板的运动过程中形成整理旋转、前进和摆动的运动轨迹，从而实现了平稳可靠地钻取取芯目的；

2、本发明只需要一个动力源即可，降低成本，提高了维修性；

3、本发明滑块包括安装座，可以将本发明组合运动机构形成的轨迹更可靠的传递出去。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1示出了本发明用于取芯仪器的组合运动机构的示意图；

图2示出了本发明用于取芯仪器的组合运动机构中推力导板的滑槽示意图；

图3示出了本发明用于取芯仪器的组合运动机构中承力导板的滑槽示意图；

图4示出了本发明用于取芯仪器的组合运动机构液压马达退出仪器外壳开始进行整理旋转时位置示意图；

图5示出了本发明用于取芯仪器的组合运动机构液压马达进行整理旋转时位置示意图；

图6示出了本发明用于取芯仪器的组合运动机构液压马达完成整理旋转开始前进时位置示意图；

图7示出了本发明用于取芯仪器的组合运动机构液压马达前进时位置示意图；

图8示出了本发明用于取芯仪器的组合运动机构液压马达完成前进准备摆动时位置示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，本发明提供了一种用于取芯仪器的组合运动机构，包括：推力导板1、承力导板2和用于安装液压马达17的滑块3，推力导板1可滑动设置在承力导板2上；沿推力导板1滑动的方向在该推力导板1上设置有第一导向槽10，沿与推力导板1滑动的方向相垂直的方向在承力导板2上设置有第二导向槽11；滑块3设置在第一导向槽10和第二导向槽11内，推力导板1沿承力导板2滑动时，滑块3在第一导向槽10和第二导向槽11内滑动，形成整理旋转、前进和摆动的运动轨迹。

第一导向槽10包括沿推力导板1滑动的方向依次设置的水平滑槽9、第一圆弧滑槽7和斜槽8，第二导向槽11包括与推力导板1滑动的方向相垂直的方向在承力导板2上依次设置的第二圆弧滑槽14、垂直滑槽16和横向摆动槽13。滑块3包括安装座6，在该安装座6上设置有同时插入到第一导向槽10和第二导向槽11内的菱形滑块4和插入到第二导向槽11内的圆滑块5。

下面对本发明作详细说明：

图1是用于取芯仪器的组合运动机构的示意图。推力导板1与承力导板2平靠在一起，推力导板1与承力导板2上均设置有用于滑块3滑动的第一、第二导向槽10、11。菱形滑块4穿过承力导板2上通透的第二导向槽11并插入推力导板1上的第一导向槽10内，菱形滑块4可以同时在推力导板1第一导向槽10和承力导板2第二导向槽11内进行运动。

推力导板1是活动导板，可以沿着水平方向进行直线运动。推力导板1沿水平方向作直线运动时，由于推力导板1上第一导向槽10的变化，使得菱形滑块4在承力导板2上沿着承力导板2的第二导向槽11进行运动。菱形滑块4的运动轨迹由推力导板1的运动情况、推力导板1第一导向槽10形状及承力导板2第二导向槽11形状共同决定。

在用于取芯仪器的组合运动机构中，推力导板1与一个动力液压缸相连，动力液压缸可以带动推力导板1进行水平直线运动。承力导板2通过螺钉固定在取芯仪器外壳上。动力液压缸通过推拉推力导板1，可以驱动菱形滑块4在推力导板1具有一定形状的第一导向槽10内运动，同时菱形滑块4还必须在承力导板2的第二导向槽11内运动，这样菱形滑块4的运动轨迹按照推力导板1及承力导板2的第一、第二导向槽10、11所构成的交汇处的运动轨迹进行运动。

安装座6一端设置有菱形滑块4，另一端与圆滑块5相连。安装座6不但可以随着菱形滑块4一起运动，还可以通过改变安装座6形状和限制安装座6运动要素来形成不同于菱形滑块4的运动形式。

圆滑块5没有穿过承力导板2，其长度小于承力导板2厚度，仅可以沿承力导板2的第二导向槽11进行运动，圆滑块5通过在承力导板2中进行运动，与菱形滑块4共同限制了安装座6的运动形式，安装座6可以将菱形滑块4与圆滑块5所限定的运动形式传递给取芯仪器，这种运动形式就是取芯仪器工作时的运动形式。

安装座6与取芯仪器上的液压马达17相连，联接菱形滑块4与圆滑块5的安装座6，按照菱形滑块4与圆滑块5组合形成的运动进行运动，组合运动机构通过安装座6将设计好的运动传递给取芯仪器上的液压马达17。

如图2、图3所示，在推力导板1上的第一导向槽10分为相通的三段，三段导向槽10分别为水平滑槽9、第一圆弧滑槽7和斜槽8。承力导板2上的第二导向槽11也分为相通的三段：第二圆滑槽14、垂直滑槽16、横向摆动槽13，另外还包括圆滑块摆动滑槽12和圆滑块旋转滑槽15。

横向摆动槽13为通滑槽，固定在运动体安装座6上面的菱形滑块4，可以在通滑槽中运动，菱形滑块4厚度比较厚，可以穿过承力导板2的第二导向槽11，同时与推力导板1上面的第一导向槽10进行配合。也就是说菱形滑块4同时在推力导板1、承力导板2的运动第一、第二导向槽10、11中滑动。

圆滑块5比较薄，只能在承力导板2的第二导向槽11中运动。承力导板2上面还开有圆滑块5的旋转滑槽15，圆滑块5可以在里面旋转；当菱形滑块4运动到横向摆动槽13时，菱形滑块4可以实现横向摆动，同时，圆滑块5运动到圆滑块摆动滑槽12，圆滑块5也可以实现横向摆动。圆滑块摆动滑槽12、圆滑块旋转滑槽15的滑槽深度与圆滑块5的厚度基本相同。这些滑槽的形状和位置共同决定了取芯仪器的组合运动机构的输出运动状态，同时决定取芯仪器的工作状态。

工作时，最初推力导板1处于最左端位置，取芯仪器上的液压马达17处于仪器外壳中，当推力导板1向右运动时，菱形滑块4在推力导板1的驱动下，开始沿着推力导板1上的水平滑槽9进行运动，此时液压马达17开始退出仪器外壳，开始整理旋转运动，如图4所示。

推力导板1继续驱动，菱形滑块4沿着推力导板1上的水平滑槽9进入到第一圆弧滑槽7继续运动，同时菱形滑块4还沿着承力导板2的第二圆弧滑槽14的上沿面进行运动，菱形滑块4在推力导板1及承力导板2的共同作用下，带动取芯仪器上的液压马达17进行整理旋转运动，同时也带动圆滑块5从圆滑块旋转滑槽11中旋转出来，如图5所示。

当取芯仪器上的液压马达17整体旋转到竖直位置时，如图6所示，菱形滑块4开始进入推力导板1的斜槽8中，同时也进入承力导板2的垂直滑槽16中，圆滑块5也进入承力导板2的垂直滑槽16中，在推力导板1的驱动下，菱形滑块4沿推力导板1的斜槽8和和承力导板2的垂直滑槽16运动，同时圆滑块5也在承力导板2的垂直滑槽16中运动，取芯仪器上的液压马达17整体垂直于推力导板1方向运动，取芯仪器上的液压马达17垂直伸出仪器外壳，实现钻进运动，如图7所示，在进行钻进的同时，取芯仪器上的液压马达17带动钻头高速旋转，钻取岩芯。

在推力导板1的驱动下组合运动机构继续运动，菱形滑块4运动到横向摆动槽13的位置，如图8所示，此时菱形滑块4有轻微的横向摆动，带动取芯仪器上的液压马达17及钻头也有一个轻微的摆动，从而折断岩芯。

最后当推力导板1在动力液压缸作用下反方向运动时，把取芯仪器上的液压马达17收回，同时也把所取岩芯带出。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于取芯仪器的组合运动机构，其特征在于：包括推力导板(1)、承力导板(2)和用于安装液压马达(17)的滑块(3)，推力导板(1)可滑动设置在承力导板(2)上；沿推力导板(1)滑动的方向在该推力导板(1)上设置有第一导向槽(10)，沿与所述推力导板(1)滑动的方向相垂直的方向在所述承力导板(2)上设置有第二导向槽(11)；所述滑块(3)设置在所述第一导向槽(10)和第二导向槽(11)内，所述推力导板(1)沿所述承力导板(2)滑动时，所述滑块(3)在所述第一导向槽(10)和第二导向槽(11)内滑动，形成整理旋转、前进和摆动的运动轨迹；

其中，

所述第一导向槽(10)包括沿所述推力导板滑动的方向依次设置的水平滑槽(9)、第一圆弧滑槽(7)和斜槽(8)，所述第二导向槽(11)包括与所述推力导板(1)滑动的方向相垂直的方向在所述承力导板(2)上依次设置的第二圆弧滑槽(14)、垂直滑槽(16)和横向摆动槽(13)；

所述滑块(3)包括安装座(6)，在该安装座(6)上设置有同时插入到所述第一导向槽(10)和第二导向槽(11)内的菱形滑块(4)和插入到第二导向槽(11)内的圆滑块(5)。

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