CN104237947A - 井下地震仪器的井锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的井下地震仪器的井锁装置，包括筒状主体，所述筒状主体的上部嵌套有一支撑板，筒状主体内的支撑板上侧固定有一正反转电机，支撑板下侧的筒状主体轴向内设有与正反转电机输出轴联接的丝杆，筒状主体下侧内部设有定位固定丝杆下端的定位板；所述丝杆的外围套设有弹簧，弹簧的顶端套扣有弹簧套，弹簧套下端连接固定有与丝杆螺旋配合的丝杆螺母；所述弹簧套上滑动连接有一侧向锚臂，侧向锚臂顶端铰接固定于筒状主体一侧，筒状主体另一侧轴向上设有便于侧向锚臂的尾部自由端伸出筒状主体外壁的摆臂孔；所述正反转电机正转驱动丝杆带动丝杠螺母向上运动，丝杠螺母连接的弹簧套带动侧向锚臂伸出筒状主体的摆臂孔并通过弹簧锁紧固定于井壁上。

Description

井下地震仪器的井锁装置

【技术领域】

本发明涉及地震监测技术，尤其涉及地震深井监测中的井下地震仪器的井锁装置。 

【背景技术】

随着经济活动和城市化进程的加快，地表地震观测的环境越来越恶劣，尤其是城市，地铁、铁路等轨道交通的建立以及人类的其他活动，严重影响了地震监测仪器的背景噪声。钻孔应变在地学观测中的作用越来越重要，这种仪器可以弥补测震和GPS观测的不足，在数秒或数月的时段范围里发挥高精度的优势，为研究地壳运动提供观测资料。所以，越来越多的地震监测仪器和设备选择安装在井下，直接与观测井的基岩刚性连接在一起，这就需要一种卡住井壁的结构，以便地震监测仪器通过该结构刚性连接并固定在观测井的基岩。 

由于在深井观测中，通常在观测井的底部还会有其他设备，这样就遇到一个难题，井锁结构会影响井底设备的放置，并且一旦放置的井锁结构出现故障，井底设备就难以取出，灵活性差，无法保证系统安装的效果，可靠安装井壁设备成为一个必须解决的难题。 

【发明内容】

本发明提供一种结构简单、控制方便，可靠性高的井下地震仪器的井锁装置。 

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是： 

井下地震仪器的井锁装置，包括筒状主体，所述筒状主体的上部嵌套有一支撑板，筒状主体内的支撑板上侧固定有一正反转电机，支撑板下侧的筒状主体轴向内设有与正反转电机输出轴联接的丝杆，筒状主体下侧内部设有定位固定丝杆下端的定位板；所述丝杆的外围套设有一底部安装于定位板上的弹簧，弹簧的顶端套扣有一穿过丝杆的弹簧套，弹簧套下端连接固定有一设置于弹簧内侧且与丝杆螺旋配合的丝杆螺母；所述弹簧套上滑动连接有一侧向锚臂，侧向锚臂顶端铰接固定于筒状主体一侧，筒状主体另一侧轴向上设有便于侧向锚臂的尾部自由端伸出筒状主体外壁定位固定于井壁上的摆臂孔；所述正反转电机正转驱动丝杆带动丝杠螺母向上运动，丝杠螺母连接的弹簧套带动侧向锚臂伸出筒状主体的摆臂孔并通过弹簧锁紧固定于井壁上；所述正反转电机反转驱动丝杆带动丝杠螺母向下运动，克服弹簧的弹力，丝杠螺母连接的弹簧套带动侧向锚臂收纳于筒状主体内，井壁上测量后的地震仪器从井内取出。 

进一步地，所述丝杆的顶部和底部分别安装有控制侧向锚臂行程到位的行程开关。 

进一步地，所述正反转电机输出轴与丝杆之间还设有连接两者的联轴器。 

进一步地，所述正反转电机为大扭力的三相直流减速电机。 

进一步地，所述弹簧为烤漆弹簧； 

进一步地，所述筒状主体、支撑板、定位板和侧向锚臂均采用国标304不锈 钢材料制作而成。 

进一步地，所述筒状主体的电机安装腔内还注满有用于抵消井下压差的防护油。 

本发明的有益效果是： 

本发明与附属的地面控制系统、供电及信号控制线缆配套使用，地面控制系统由+48V直流电源、指示灯和控制电路组成，供电及信号控制线缆上写有标尺，便于控制筒状主体的位置；在使用过程中，由于正反转电机采用大扭力的三相直流减速电机，可以为侧向锚臂提供足够大的支撑力；锁紧过程中，正反转电机正转驱动，侧向锚臂依靠重与弹簧套连接，筒状主体投放到确定位置后，通过地面控制系统控制正反转电机在“张臂”状态工作，丝杆带动丝杠螺母向上运动，丝杠螺母连接的弹簧套带动侧向锚臂伸出筒状主体的摆臂孔，撑向井壁，并通过弹簧锁紧固定于井壁上，通过侧向锚臂与井壁间的摩擦力防止整个装置下滑；回收设备时，通过地面控制系统控制正反转电机处于“收壁”工作状态，丝杠螺母向下运动，侧向锚臂通过自重下降，收纳于筒状主体内，最终离开井壁，释放井锁，整个控制结构让井锁简单可靠，方便实用。 

另外，筒状主体的电机安装腔内还注满有用于抵消井下压差的防护油，有效地提高设备寿命和安全性能；地面控制系统的指示灯能够有效提供井锁到位的信息，控制过程简单有效。 

【附图说明】

图1是本发明的剖视结构示意图。 

【具体实施方式】

井下地震仪器的井锁装置，如图1所示，包括筒状主体1，在筒状主体1的上部嵌套有一支撑板2，筒状主体1内的支撑板2上侧固定有一正反转电机3，支撑板2下侧的筒状主体1轴向内设有与正反转电机3输出轴联接的丝杆4，正反转电机3输出轴与丝杆4之间还设有连接两者的联轴器5；在筒状主体1下侧内部设有定位固定丝杆4下端的定位板6；丝杆4的外围套设有一底部安装于定位板6上的弹簧7，弹簧7的顶端套扣有一穿过丝杆4的弹簧套8，弹簧套8下端连接固定有一设置于弹簧7内侧且与丝杆4螺旋配合的丝杆螺母9；在弹簧套8上滑动连接有一侧向锚臂10，侧向锚臂10顶端铰接固定于筒状主体一侧，筒状主体1另一侧轴向上设有便于侧向锚臂10的尾部自由端伸出筒状主体1外壁定位固定于井壁上的摆臂孔11；工作时，正反转电机3正转驱动丝杆4带动丝杠螺母9向上运动，丝杠螺母9连接的弹簧套8带动侧向锚臂10伸出筒状主体1的摆臂孔11并通过弹簧7锁紧固定于井壁上；反之，正反转电机3反转驱动丝杆4带动丝杠螺母9向下运动，克服弹簧7的弹力，丝杠螺母9连接的弹簧套8带动侧向锚臂10依靠自重收纳于筒状主体1内，井壁上测量后的地震仪器即可从井内取出。 

其中，在丝杆4的顶部和底部分别安装有控制侧向锚臂10行程到位的行程开关(图中未示)，正反转电机3为大扭力的三相直流减速电机，筒状主体1的电机安装腔内还注满有用于抵消井下压差的防护油。另外，筒状主体1、支撑板2、定位板6和侧向锚臂10均采用国标304不锈钢材料制作而成，弹簧7采用烤漆弹簧，有效提高抗腐蚀能力，达到有效的防锈功能。 

该井锁装置与附属的地面控制系统、供电及信号控制线缆配套使用，地面控 制系统由+48V直流电源、指示灯和控制电路组成，供电及信号控制线缆上写有标尺。安装前，保证地震仪器和井锁装置工作正常，在供电及信号控制线缆上写上标尺，同时在筒状主体1的电机安装腔内灌满防护油；接着按照要求以及通过井下摄像设备，确定地震仪器投放深度，投放仪器时，通过线缆上的标尺确定地震仪器到达投放位置后，打开地面控制系统的+48V直流电源，拨动地面控制系统控制电路的井锁开关至“张臂”位置，直至控制电路的指示灯闪烁，完成仪器投放，关闭+48V直流电源；回收地震仪器时，打开地面控制系统的+48V直流电源，拨动地面控制系统控制电路的井锁开关至“收壁”位置，直至控制电路的指示灯闪烁，完成井锁释放，关闭+48V直流电源，这时地震仪器可从深井的井壁中拖到地面上。 

以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。 

Claims (7)

1.井下地震仪器的井锁装置，包括筒状主体，其特征在于： 

所述筒状主体的上部嵌套有一支撑板，筒状主体内的支撑板上侧固定有一正反转电机，支撑板下侧的筒状主体轴向内设有与正反转电机输出轴联接的丝杆，筒状主体下侧内部设有定位固定丝杆下端的定位板； 

所述丝杆的外围套设有一底部安装于定位板上的弹簧，弹簧的顶端套扣有一穿过丝杆的弹簧套，弹簧套下端连接固定有一设置于弹簧内侧且与丝杆螺旋配合的丝杆螺母； 

所述弹簧套上滑动连接有一侧向锚臂，侧向锚臂顶端铰接固定于筒状主体一侧，筒状主体另一侧轴向上设有便于侧向锚臂的尾部自由端伸出筒状主体外壁定位固定于井壁上的摆臂孔； 

所述正反转电机正转驱动丝杆带动丝杠螺母向上运动，丝杠螺母连接的弹簧套带动侧向锚臂伸出筒状主体的摆臂孔并通过弹簧锁紧固定于井壁上；所述正反转电机反转驱动丝杆带动丝杠螺母向下运动，克服弹簧的弹力，丝杠螺母连接的弹簧套带动侧向锚臂收纳于筒状主体内，井壁上测量后的地震仪器从井内取出。 

2.根据权利要求1所述的井下地震仪器的井锁装置，其特征在于，所述丝杆的顶部和底部分别安装有控制侧向锚臂行程到位的行程开关。 

3.根据权利要求1所述的井下地震仪器的井锁装置，其特征在于，所述正反转电机输出轴与丝杆之间还设有连接两者的联轴器。 

4.根据权利要求1所述的井下地震仪器的井锁装置，其特征在于，所述正反转电机为大扭力的三相直流减速电机。 

5.根据权利要求1所述的井下地震仪器的井锁装置，其特征在于，所述弹簧为烤漆弹簧。

6.根据权利要求1所述的井下地震仪器的井锁装置，其特征在于，所述筒状主体、支撑板、定位板和侧向锚臂均采用国标304不锈钢材料制作而成。 

7.根据权利要求1所述的井下地震仪器的井锁装置，其特征在于，所述筒状主体的电机安装腔内还注满有用于抵消井下压差的防护油。