CN105706320A - 用于使电缆延伸通过管状构件的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于使电缆延伸通过管状构件的系统，其包括：所述电缆、用于与第一管状构件端部连接的第一电缆吊架部件以及用于与第二管状构件端部连接的第二电缆吊架部件。一种用于使电缆延伸通过管状构件的方法，其包括：使所述电缆与所述第二电缆吊架部件机械连接并且电连接；使所述电缆延伸通过所述管状构件；使所述第二电缆吊架部件与所述第二管状构件端部连接；使所述电缆延伸通过所述第一电缆吊架部件；使所述第一电缆吊架部件与所述第一管状构件端部连接；使所述电缆与所述第一电缆吊架部件机械连接并且电连接，以及使所述电缆张紧。

Description

用于使电缆延伸通过管状构件的系统
技术领域
本发明涉及用于使电缆延伸通过管状构件的系统和方法。
背景技术
管柱可包括一个或多个管状构件。在一些情况下，可期望通过管柱传递电能以便通过所述管柱传送电功率和/或电通信。
在一些情况下，可特别期望将电功率和/或电通信传送到管状构件或者通过管状构件，所述管状构件插入到管柱内。
附图说明
现在将参考附图来描述本发明的实施方案，其中：
图1是用于使电缆延伸通过管状构件的系统的示例性实施方案的示意图。
图2是图1中描绘的示例性系统中的组装的第一电缆吊架部件的第一示例性实施方案的纵截面组装图，其中在电缆与第一电缆吊架部件之间提供固定连接。
图3是描绘图2中描绘的第一电缆吊架部件的第一示例性实施方案中的张紧机构的操作的示意图。
图4是图1中描绘的示例性系统中的组装的第二电缆吊架部件的第一示例性实施方案的纵截面组装图，其中在电缆与第二电缆吊架部件之间提供固定连接。
图5是图1中描绘的示例性系统中的组装的第一电缆吊架部件的第二示例性实施方案的纵截面组装图，其中在电缆与第一电缆吊架部件之间提供旋转连接。
图6是图1中描绘的示例性系统中的组装的第二电缆吊架部件的第二示例性实施方案的纵截面组装图，其中在电缆与第二电缆吊架部件之间提供旋转连接。
具体实施方式
在此文件中引用定向、操作参数、范围、范围的下限以及范围的上限并非意图提供对本发明的范围的严格边界，而是应当被解释为在此文件的教义的范围内意指“大致”或者“大约”或者“大体”，除非另有明确说明。
本公开涉及用于使电缆延伸通过管状构件的系统和方法。在一些实施方案中，本文所描述的系统和方法可以使以其他方式不促进通过其传递电能的管状构件能够变成“有线的”，而不需要修改所述管状构件。
管状构件可以是分离的，可以与一个或多个其他管状构件连接，和/或可以定位在包括管状构件的管柱内。管状构件可插入管柱内和/或其他管状构件之间，或者可连接在管柱的端部和/或另一管状构件的端部。
包括管状构件的管柱可包括连接在一起的管(诸如作为非限制性实例的钻杆、井套管、井油管)的长度或接头，或者可包括连续的管柱(诸如作为非限制性实例的连续油管)。
本公开中所描述的系统和方法可用于将诸如电功率和/或通信的电能传送到管状构件和/或通过管状构件。
管状构件可包括任何管状结构，所述管状结构包括延伸通过该管状结构的孔，其中所述孔能够容纳电缆。
在一些实施方案中，管状构件可以是工具或装置，可以包括工具或装置，或者可以包含自身需要电功率和/或通信的工具或装置。在一些特定的实施方案中，作为非限制性实例，所述工具或装置可以是铰刀或钻探电机。在一些实施方案中，管状构件可以是导管，所述导管促进电能通过其传递到工具或装置，所述工具或装置不包括在所述管状构件内或者以其他方式与所述管状构件相关联。
管状构件可具有第一管状构件端部和第二管状构件端部。
在一些实施方案中，用于使电缆延伸通过管状构件的系统可包括：电缆，用于与第一管状构件端部连接的第一电缆吊架部件，以及用于与第二管状构件端部连接的第二电缆吊架部件。
第一电缆吊架部件和第二电缆吊架部件可分别与第一管状构件端部和第二管状构件端部连接。电缆吊架部件可以以任何合适的方式与管状构件连接。在一些实施方案中，电缆吊架部件中的一个或两个可通过焊接或者以一些其他方式与管状构件永久地连接。在一些实施方案中，电缆吊架部件中的一个或两个可以与管状构件一体成形。在一些实施方案中，电缆吊架部件中的一个或两个可利用螺纹连接或者以一些其他方式与管状构件端部能够可释放地连接。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可包括第一机械连接器，所述第一机械连接器用于使电缆与第一电缆吊架部件机械连接。在一些实施方案中，第二电缆吊架部件可包括第二机械连接器，所述第二机械连接器用于使电缆与第二电缆吊架部件机械连接。
在一些实施方案中，所述系统可包括用于使电缆张紧的张紧机构。在一些实施方案中，张紧机构可被包括在第一电缆吊架部件和/或第二电缆吊架部件内或者以其他方式与第一电缆吊架部件和/或第二电缆吊架部件相关联。在一些实施方案中，单独张紧机构可被包括在第一电缆吊架部件和第二电缆吊架部件中的每个内或者以其他方式与第一电缆吊架部件和第二电缆吊架部件中的每个相关联，从而增加所述系统的通用性。
在一些实施方案中，张紧机构可包括调整机构，所述调整机构用于调整第一机械连接器与第二机械连接器之间的距离。在一些实施方案中，调整机构可被包括在第一电缆吊架部件和/或第二电缆吊架部件内或者以其他方式与第一电缆吊架部件和/或第二电缆吊架部件相关联。在一些实施方案中，调整机构可调整第一机械连接器在第一电缆吊架部件内的轴向位置和/或调整第二机械连接器在第二电缆吊架部件内的轴向位置。
在一些特定的实施方案中，第一电缆吊架部件可包括张紧机构。在一些特定的实施方案中，第二电缆吊架部件可包括张紧机构。在一些特定的实施方案中，第一电缆吊架部件和第二电缆吊架部件均可包括张紧机构。
张紧机构和/或调整机构可包括任何合适的结构、装置和/或设备。
在一些实施方案中，所述系统可以使电缆延伸通过管状构件，使得所述电缆上的外部护套不电接触所述管状构件。在这样的实施方案中，如果电缆的外部护套由导电材料构成，那么电缆的外部护套可提供通过管状构件的单独的电路径，而无需接地到所述管状构件。在一些这样的实施方案中，通过在电缆延伸通过管状构件时消除或减小电缆的松弛，张紧机构可有助于使电缆能够延伸通过管状构件而不电接触所述管状构件。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可包括第一电连接器，所述第一电连接器用于使电缆与所述第一电缆吊架部件电连接。在一些实施方案中，除了提供与电缆的连接之外，第一电连接器可提供另一电部件与第一电缆吊架部件之间的连接。
在一些实施方案中，第二电缆吊架部件可包括第二电连接器，所述第二电连接器用于使电缆与第二电缆吊架部件电连接。在一些实施方案中，除了提供与电缆的连接之外，第二电连接器可提供另一电部件与第二电缆吊架部件之间的连接。
因此，在一些实施方案中，第一电连接器、电缆和第二电连接器可提供第一电缆吊架部件与第二电缆吊架部件之间的电路径，使得电能可在第一电缆吊架部件与第二电缆吊架部件之间传递，并且电连接器还可以使电路径能够与一个或多个其他电部件连接，所述一个或多个其他电部件包括，作为非限制性实例的其他电缆、发电机、电池、电负载等。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可包括第一电缆吊架接头。在一些实施方案中，第二电缆吊架部件可包括第二电缆吊架接头。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可包括第一盖子接头，所述第一盖子接头用于覆盖第一机械连接器、第一电连接器和/或张紧机构。在一些实施方案中，第一盖子接头可以与第一电缆吊架接头能够可释放地连接。
在一些实施方案中，第二电缆吊架部件可包括第二盖子接头，所述第二盖子接头用于覆盖第二机械连接器、第二电连接器和/或张紧机构。在一些实施方案中，第二盖子接头可以与第二电缆吊架接头能够可释放地连接。
第一电缆吊架部件和第二电缆吊架部件可以各自单独配置来提供与电缆的固定连接或者与电缆的旋转连接。固定连接不实现电缆相对于吊架部件的旋转。旋转连接实现电缆相对于吊架部件的旋转。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可在电缆与第一电缆吊架部件之间提供固定连接。在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可在电缆与第一电缆吊架部件之间提供旋转连接。
在一些实施方案中，第二电缆吊架部件可在电缆与第二电缆吊架部件之间提供固定连接。在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可在电缆与第二电缆吊架部件之间提供旋转连接。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可在电缆与第一电缆吊架部件之间提供固定连接，并且第二电缆吊架部件可在电缆与第二电缆吊架部件之间提供固定连接。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可在电缆与第一电缆吊架部件之间提供旋转连接，并且第二电缆吊架部件可在电缆与第二电缆吊架部件之间提供固定连接。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可在电缆与第一电缆吊架部件之间提供固定连接，并且第二电缆吊架部件可在电缆与第二电缆吊架部件之间提供旋转连接。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件可在电缆与第一电缆吊架部件之间提供旋转连接，并且第二电缆吊架部件可在电缆与第二电缆吊架部件之间提供旋转连接。
在一些实施方案中，用于使电缆延伸通过管状构件的方法可包括：提供电缆，提供包括第一机械连接器的第一电缆吊架部件，以及提供包括第二机械连接器的第二电缆吊架部件。
在一些实施方案中，所述方法还可包括：使用第二机械连接器使电缆与第二电缆吊架部件机械连接，使电缆与第二电缆吊架部件电连接，使电缆延伸通过管状构件使得电缆从第一管状构件端部伸出，使第二电缆吊架部件与第二管状构件端部连接，使电缆延伸通过第一电缆吊架部件，使第一电缆吊架部件与第一管状构件端部连接，使用第一机械连接器使电缆与第一电缆吊架部件机械连接，以及使电缆与第一电缆吊架部件电连接。
在一些实施方案中，所述方法还可包括：使电缆在第一机械连接器与第二机械连接器之间张紧。
在一些实施方案中，可在使电缆与第二电缆吊架部件以及第一电缆吊架部件机械连接之后执行使所述电缆张紧。在一些实施方案中，可在使电缆与第二电缆吊架部件和/或第一电缆吊架部件中的一个机械连接之前执行使所述电缆张紧。
在一些实施方案中，使电缆张紧可包括：以任何合适的方式调整第一机械连接器与第二机械连接器之间的距离以便对位于所述第一机械连接器与所述第二机械连接器之间的电缆施加所期望的张力。
在一些实施方案中，所述方法还可包括细调电缆。在一些实施方案中，可在使电缆与第一电缆吊架部件机械连接之后细调所述电缆。在一些实施方案中，可在使电缆与第二电缆吊架部件连接之后细调所述电缆。
在一些实施方案中，第一电缆吊架部件和/或第二电缆吊架部件可包括用于使电缆张紧的调整机构，并且所述方法还可包括：在调整第一机械连接器与第二机械连接器之间的距离之后用盖子接头覆盖所述调整机构。
所述方法可以以对于使电缆延伸通过管状构件有效的任何顺序执行。在一些实施方案中，所述方法的顺序可取决于第一电缆吊架部件和/或第二电缆吊架部件的配置，包括机械连接器和/或电连接器。在一些实施方案中，所述方法的顺序可取决于张紧机构的位置和/或配置。
图1是用于使电缆延伸通过管状构件的系统的示例性实施方案的示意图。图2是图1中描绘的示例性系统中的组装的第一电缆吊架部件的第一示例性实施方案的纵截面组装图，其中在电缆与第一电缆吊架部件之间提供固定连接。图3是描绘图2中描绘的第一电缆吊架部件的第一示例性实施方案中的调整机构的操作的示意图。图4是图1中描绘的示例性系统中的组装的第二电缆吊架部件的第一示例性实施方案的纵截面组装图，其中在电缆与第二电缆吊架部件之间提供固定连接。图5是图1中描绘的示例性系统中的组装的第一电缆吊架部件的第二示例性实施方案的纵截面组装图，其中在电缆与第一电缆吊架部件之间提供旋转连接。图6是图1中描绘的示例性系统中的组装的第二电缆吊架部件的第二示例性实施方案的纵截面组装图，其中在电缆与第二电缆吊架部件之间提供旋转连接。
在下文示例性实施方案的描述中，在示例性实施方案中提供类似的、等效的或者相同的结构或功能的特征可以用相同的参考数字标示。
参考图1，在示例性实施方案中，系统(20)包括电缆(22)、第一电缆吊架部件(24)和第二电缆吊架部件(26)。在系统(20)的使用期间，第一电缆吊架部件(24)和第二电缆吊架部件(26)被组装，管状构件(30)插入在第一电缆吊架部件(24)与第二电缆吊架部件(26)之间，并且电缆(22)在电缆吊架部件(24、26)之间延伸使得电缆(22)延伸通过管状构件(30)。
管状构件(30)包括第一管状构件端部(32)、第二管状构件端部(34)和管状构件孔(36)。
在系统(20)的示例性实施方案中，管状构件(30)包括钻柱(未示出)的部件。作为钻柱的部件，管状构件(30)可以是钻杆，钻环，钻探工具，测井工具，钻探电机，旋转导向钻探设备，稳定器，铰刀，转向工具，或者可被包括在钻柱中的任何其他结构、工具或装置。
在系统(20)的示例性实施方案的一个特定应用中，管状构件(30)可包括铰刀(未示出)，使得系统(20)可将无线铰刀转换成有线铰刀而无需修改所述铰刀，其中有线铰刀是提供有电缆以便促进通过所述铰刀传递电能的铰刀。
在系统(20)的示例性实施方案的第二特定应用中，管状构件(30)可包括钻探马达(未示出)，使得系统(20)可将无线钻探马达转换成有线钻探马达而无需修改所述马达，其中有线钻探马达是提供有电缆以便促进通过所述钻探马达传递电能的钻探马达。
电缆(22)可包括能够传递所期望的电能的任何线材或电缆。在系统(20)的一些实施方案中，电缆(22)可包括缆绳电缆，所述缆绳电缆特别适合用于在井及其他井下环境中传递电能。在系统(20)的一些实施方案中，电缆(22)可包括包含在保护护套内的一个或多个电导体。在系统(20)的一些实施方案中，保护护套可以是导电的。
在系统(20)的示例性实施方案中，第一电缆吊架部件(24)的两个端部包括螺纹连接器。在系统(20)的示例性实施方案中，第一电缆吊架部件(24)的一个端部包括盒式螺纹连接器，并且第一电缆吊架部件(24)的另一端部包括销式螺纹连接器。在系统(20)的示例性实施方案中，第一电缆吊架部件(24)上的销式螺纹连接器可与第一管状构件端部(32)上的盒式螺纹连接器连接，使得第一电缆吊架部件(24)能够可释放地与管状构件(30)连接。
在系统(20)的示例性实施方案中，第二电缆吊架部件(26)的两个端部包括螺纹连接器。在系统(20)的示例性实施方案中，第二电缆吊架部件(26)的一个端部包括盒式螺纹连接器，并且第二电缆吊架部件的另一端部包括销式螺纹连接器。在系统(20)的示例性实施方案中，第二电缆吊架部件(26)上的盒式螺纹连接器可与第二管状构件端部(34)上的销式螺纹连接器连接，使得第二电缆吊架部件(26)能够可释放地与管状构件(30)连接。
在下文第一电缆吊架部件(24)的两个实施方案和第二电缆吊架部件(26)的两个实施方案的描述中，在示例性实施方案中相同或等效的特征将用相同的参考数字标示。
图2描绘组装的第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案，其中在电缆(22)与第一电缆吊架部件(24)之间提供固定连接。参考图2，在第一示例性实施方案中，第一电缆吊架部件(24)包括第一电缆吊架接头(40)和第一盖子接头(42)。第一电缆吊架接头(40)和第一盖子接头(42)能够用螺纹连接可释放地彼此连接，所述螺纹连接由第一电缆吊架接头(40)上的销式螺纹连接器和第一盖子接头(42)上的盒式螺纹连接器提供。
第一电缆吊架接头(40)包括在第一盖子接头(42)内延伸的电缆连接器延伸部(44)。电缆连接器延伸外壳(46)与电缆连接器延伸部(44)螺纹连接。电缆连接器延伸部(44)和电缆连接器延伸外壳(46)均被第一盖子接头(42)包围。
电缆(22)从管状构件(30)延伸到第一电缆吊架接头(40)中，通过电缆连接器延伸部(44)并且终止在电缆连接器延伸外壳(46)内。
在第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案中，第一机械连接器(50)和张紧机构(52)与电缆连接器延伸部(44)相关联，并且第一电连接器(54)与电缆连接器延伸外壳(46)相关联。
参考图2-图3，在第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案中，第一机械连接器(50)包括铁模外壳(60)和锥形筒夹(64)，所述铁模外壳(60)包含在由电缆连接器延伸部(44)限定的孔(62)内，所述锥形筒夹(64)装配在由铁模外壳(60)限定的锥形孔(66)内。电缆(22)延伸通过锥形筒夹(64)，并且锥形筒夹(64)响应于锥形筒夹(64)和/或电缆(22)朝向锥形孔(66)的轴向移动夹在电缆(22)上。
参考图2-图3，在第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案中，张紧机构(52)是包括电缆连接器延伸部(44)、铁模外壳(60)和调整螺母(70)的调整机构。铁模外壳(60)包括外部螺纹，所述外部螺纹与调整螺母(70)接合使得铁模外壳(60)延伸通过调整螺母(70)。调整螺母(70)还与位于电缆连接器延伸部(44)的端部上的台肩(72)接合。铁模外壳(60)的外部上的销(74)包含在轴向凹槽(76)内，所述轴向凹槽(76)限定在电缆连接器延伸部(44)的孔(62)中。在其他实施方案中，销(74)和凹槽(76)的位置可以颠倒。
由于调整机构的配置，转动调整螺母(70)致使铁模外壳(60)在孔(62)内轴向移动而无需旋转，使得第一机械连接器(50)在第一电缆吊架部件(24)内的轴向位置可调整而无需扭曲电缆(22)。在第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案中，调整机构还包括锁紧螺母(78)，所述锁紧螺母(78)用于将调整螺母(70)锁紧在铁模外壳(60)上的所期望位置。
参考图2，在第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案中，第一电连接器(54)安装在电缆连接器延伸外壳(46)的端部中的插座(80)内。电缆(22)与第一电连接器(54)连接以便在电缆(22)与第一电缆吊架部件(24)之间提供电连接。在第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案中，第一电连接器(54)还提供与除了电缆(22)之外的另一电部件(未示出)的连接。
在第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案中，电缆连接器延伸部(44)限定多个流体端口(90)，所述多个流体端口(90)用于提供第一盖子接头(42)的内部与第一电缆吊架接头(40)的内部之间的流体连通。在第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案中，电缆(22)由位于流体端口(90)附近的侵蚀保护管(92)包围，以便保护电缆(22)不受由于流体移动通过流体端口(90)而产生的潜在损害。
图4描绘组装的第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案，其中在电缆(22)与第二电缆吊架部件(26)之间提供固定连接。在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，第二电缆吊架部件(26)包括第二电缆吊架接头(100)。
在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，电缆(22)从管状构件(30)延伸到第二电缆吊架接头(100)中，并且终止于第二电缆吊架接头(100)内。
在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，第二机械连接器(102)和第二电连接器(104)与第二电缆吊架接头(100)相关联。
参考图4，在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，第二机械连接器(102)包括电缆锚固外壳(106)、电缆连接器延伸外壳(108)、锥体外壳(110)和锥形筒夹(112)。在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，电缆锚固外壳(106)用螺钉(未示出)连接在第二电缆吊架接头(100)内。在其他实施方案中，电缆锚固外壳(106)可以以任何其他合适的方式连接在第二电缆吊架接头(100)内。在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，电缆连接器延伸外壳(108)可与电缆锚固外壳(106)螺纹连接，并且锥体外壳(110)可与电缆连接器延伸外壳(108)螺纹连接。锥形筒夹(112)装配在由锥体外壳(110)所限定的锥形孔(114)内。电缆(22)延伸通过锥形筒夹(112)，并且锥形筒夹(112)响应于锥形筒夹(112)和/或电缆(22)朝向锥形孔(114)的轴向移动夹在电缆(22)上。
在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，张紧机构(52)包括张紧螺母(116)，所述张紧螺母(116)螺纹地接收在锥体外壳(110)内。张紧螺母(116)可朝向锥形筒夹(112)拧紧以便朝向锥形孔(114)轴向移动锥形筒夹(112)。电缆(22)可通过对所述电缆(22)施加张力同时拧紧张紧螺母(116)被张紧，以便将张紧的电缆夹在第二机械连接器(102)内。
参考图4，在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，第二电连接器(104)安装在第二电缆吊架接头(100)的端部孔(120)内。电缆(22)与第二电连接器(104)连接以便在电缆(22)与第二电缆吊架部件(26)之间提供电连接。在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，第二电连接器(104)还提供与除了电缆之外的另一电部件(未示出)的连接。
在第二电缆吊架部件(26)的第一示例性实施方案中，电缆锚固外壳(106)限定多个流体端口(122)，所述多个流体端口(122)用于提供通过第二电缆吊架接头(100)的流体连通。
下文第一电缆吊架部件(24)和第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案的描述被限制为第二示例性实施方案与第一示例性实施方案之间的差异。
图5描绘组装的第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案，其中在电缆(22)与第一电缆吊架部件(24)之间提供旋转连接。
在第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案中，第一电缆吊架部件(24)包括第一电缆吊架接头(40)和第一盖子接头(42)。第一电缆吊架接头(40)和第一盖子接头(42)能够用螺纹连接可释放地彼此连接，所述螺纹连接由第一电缆吊架接头(40)上的盒式螺纹连接器和第一盖子接头(42)上的销式螺纹连接器提供。
第一旋转连接器组件(140)可螺纹地连接在第一电缆吊架接头(40)内，并且在第一电缆吊架接头(40)内朝向第一盖子接头(42)延伸。第一电连接器(54)也连接在第一电缆吊架接头(40)内，并且在第一电缆吊架接头(40)内远离第一盖子接头(42)延伸。
第一旋转连接器组件(140)包括非旋转子组件(142)和旋转子组件(144)。非旋转子组件(142)相对于第一电缆吊架接头(40)不可旋转。旋转子组件(144)相对于第一电缆吊架接头(40)可旋转。第一旋转轴承组件(146)相对于非旋转子组件(142)可旋转地支撑旋转子组件(144)。锚固销(148)在盖子接头(42)与非旋转子组件(142)之间延伸以便防止非旋转子组件(142)相对于第一电缆吊架接头(40)的旋转。
旋转子组件(144)与电缆(22)连接，并且包括第一机械连接器(50)、张紧机构(52)、旋转心轴(150)和旋转电传递装置(152)。旋转电导体组件(154)在电缆(22)与旋转电传递装置(152)之间延伸。
非旋转子组件(142)包括非旋转电传递装置(156)。非旋转电导体组件(158)在第一电连接器(54)与非旋转电传递装置(156)之间延伸。
旋转电传递装置(152)和非旋转电传递装置(154)一起使电能能够在非旋转子组件(142)与旋转子组件(144)之间传递。更具体地说，旋转电传递装置(152)和非旋转电传递装置(154)一起使电能能够在电缆(22)与第一电连接器(54)之间传递。
在第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案中，旋转电传递装置(152)包括锥体，并且非旋转电传递装置(154)包括杯状物。杯状物由接触弹簧(160)推动来与锥体接合。杯状物和锥体用作滑环，并且可限定一个电路径或多个电路径。
在其他实施方案中，旋转电传递装置(152)和非旋转电传递装置(154)可包括替代的滑环设备或者一些其他类型的接触式电传递装置，或者可包括电感耦合设备或者一些其他类型的非接触式电传递装置。
在第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案中，第一机械连接器(50)包括锥形筒夹(64)，所述锥形筒夹(64)装配在由锥体外壳(162)限定的锥形孔(66)内。电缆(22)延伸通过锥形筒夹(64)，并且锥形筒夹(64)响应于锥形筒夹(64)和/或电缆(22)朝向锥形孔(66)的轴向移动夹在电缆(22)上。锥体外壳(162)可与旋转心轴(150)螺纹连接。
在第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案中，张紧机构(52)包括张紧螺母(116)，所述张紧螺母(116)螺纹地接收在锥体外壳(162)内。张紧螺母(116)可朝向锥形筒夹(64)拧紧以便朝向锥形孔(66)轴向移动锥形筒夹(64)。电缆(22)可通过对所述电缆(22)施加张力同时拧紧张紧螺母(116)被张紧，以便将张紧的电缆夹在第一机械连接器(50)内。
在第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案中，第一电连接器(54)通过旋转电导体组件(154)、旋转电传递装置(152)、非旋转电传递装置(156)以及非旋转电导体组件(158)与电缆(22)连接。在第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案中，第一电连接器(54)还提供与除了电缆(22)之外的另一电部件(未示出)的连接。
在第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案中，第一旋转连接器组件(140)限定多个流体端口(90)，所述多个流体端口(90)用于提供第一电缆吊架接头(40)的内部与第一盖子接头(42)之间的流体连通。在第一电缆吊架部件(24)的第二示例性实施方案中，电缆(22)不暴露于流体端口(90)附近的流体，其结果是第二示例性实施方案中不需要第一电缆吊架部件(24)的第一示例性实施方案的侵蚀保护管(92)。
图6描绘组装的第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案，其中在电缆(22)与第二电缆吊架部件(26)之间提供旋转连接。
在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，第二电缆吊架接头(100)包括用螺纹连接可释放地彼此连接的两个零件或部件(100a、100b)。在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，第一示例性实施方案的电缆锚固外壳(110)与第二电缆吊架接头(100b)集成一体。
在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，第二旋转连接器组件(180)插入锥体外壳(110)与第二电缆吊架接头(100b)之间。第二旋转连接器组件(180)包括非旋转子组件(182)和旋转子组件(184)。非旋转子组件(182)相对于第二电缆吊架接头(100a、100b)不可旋转。旋转子组件(184)相对于第二电缆吊架接头(100a、100b)可旋转。第二旋转轴承组件(186)相对于非旋转子组件(182)可旋转地支撑旋转子组件(184)。
旋转子组件(184)与电缆(22)连接，并且包括第二机械连接器(102)、张紧机构(52)、旋转心轴(188)和旋转电传递装置(190)。旋转电导体组件(192)在电缆(22)与旋转电传递装置(190)之间延伸。
非旋转子组件(182)包括电缆连接器延伸外壳(108)和非旋转电传递装置(194)。非旋转电导体组件(196)在第二电连接器(104)与非旋转电传递装置(194)之间延伸。
旋转电传递装置(190)和非旋转电传递装置(194)一起使电能能够在非旋转子组件(182)与旋转子组件(184)之间传递。更具体地说，旋转电传递装置(190)和非旋转电传递装置(194)一起使电能能够在电缆(22)与第二电连接器(104)之间传递。
在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，旋转电传递装置(190)包括锥体，并且非旋转电传递装置(194)包括杯状物。杯状物由接触弹簧(198)推动来与锥体接合。杯状物和锥体用作滑环，并且可限定一个电路径或多个电路径。
在其他实施方案中，旋转电传递装置(190)和非旋转电传递装置(194)可包括替代的滑环设备或者一些其他类型的接触式电传递装置，或者可包括电感耦合设备或者一些其他类型的非接触式电传递装置。
在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，第二机械连接器(102)包括锥形筒夹(112)，所述锥形筒夹(112)装配在由锥体外壳(110)限定的锥形孔(114)内。电缆(22)延伸通过锥形筒夹(112)，并且锥形筒夹(112)响应于锥形筒夹(112)和/或电缆(22)朝向锥形孔(114)的轴向移动夹在电缆(22)上。锥体外壳(110)可与旋转心轴(188)螺纹连接。
在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，张紧机构(52)包括张紧螺母(116)，所述张紧螺母(116)螺纹地接收在锥体外壳(110)内。张紧螺母(116)可朝向锥形筒夹(112)拧紧以便朝向锥形孔(114)轴向移动锥形筒夹(112)。电缆(22)可通过对所述电缆(22)施加张力同时拧紧张紧螺母(116)被张紧，以便将张紧的电缆夹在第二机械连接器(102)内。
在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，第二电连接器(104)通过旋转电导体组件(192)、旋转电传递装置(190)、非旋转电传递装置(194)以及非旋转电导体组件(196)与电缆(22)连接。在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，第二电连接器(104)还提供与除了电缆(22)之外的另一电部件(未示出)的连接。
在第二电缆吊架部件(26)的第二示例性实施方案中，第二电缆吊架接头(100b)限定多个流体端口(122)，所述多个流体端口(122)用于提供通过第二电缆吊架接头(100a、100b)的流体连通。
在系统(20)的示例性实施方案中，用于组装系统(20)并且使电缆(22)延伸通过管状构件(30)的示例性方法可包括：
(a)通过组装第二机械连接器(102)，通过使电缆(22)与第二机械连接器(102)连接，并且通过使第二机械连接器(102)连接在第二电缆吊架接头(100)内，使电缆(22)与第二电缆吊架部件(26)机械连接；
(b)通过使电缆(22)与第二电连接器(104)连接，使电缆(22)与第二电缆吊架部件(26)电连接；
(c)使电缆(22)延伸通过管状构件(30)，使得电缆(22)从管状构件(30)的第一管状构件端部(32)伸出；
(d)通过在第二电缆吊架接头(100)与第二管状构件端部(34)之间进行螺纹连接，使第二电缆吊架部件(26)与管状构件(30)的第二管状构件端部(34)连接；
(e)使电缆(22)延伸通过第一电缆吊架部件(24)，使得电缆(22)从电缆连接器延伸部(44)伸出；
(f)通过在第一电缆吊架接头(40)与第一管状构件端部(32)之间进行螺纹连接，使第一电缆吊架部件(24)与管状构件(30)的第一管状构件端部(32)连接。根据第一电缆吊架部件(24)的实施方案，如果第一电缆吊架部件(24)包括第一电缆吊架接头(40)和第一盖子接头(42)，可能必须在使第一电缆吊架部件(24)与管状构件的第一管状构件端部(32)连接之前使第一电缆吊架接头(40)与第一盖子接头(42)连接；
(g)通过使电缆(22)与第一机械连接器(50)连接，使电缆(22)与第一电缆吊架部件(24)机械连接；
(h)使电缆(22)在第一机械连接器(50)与第二机械连接器(102)之间张紧；
(i)通过使电缆(22)与第一电连接器(54)连接，使电缆(22)与第一电缆吊架部件(24)电连接；以及
(j)如果第一电缆吊架部件(24)包括先前没有连接在一起的第一电缆吊架接头(40)和第一盖子接头(42)，那么使第一盖子接头(42)与第一电缆吊架接头(40)连接。
在示例性方法中，所述方法还可包括：在使电缆(22)与第一电缆吊架部件(24)机械连接之后将电缆(22)细调为所期望的长度。
本文所描述的系统和方法提供使电缆延伸通过管状构件的能力，所述能力不取决于管状构件的结构和配置。本文所描述的系统和方法可用于将任何无线管状构件转换成有线管状构件而无需修改所述管状构件，只要所述管状构件包括延伸通过该管状构件的能够容纳所述电缆的内径。
此外，本文所描述的系统和方法提供一种能力，所述能力通过选择适当的第一吊架部件和第二吊架部件来提供通过管状构件的固定到固定连接、固定到旋转连接、旋转到固定连接和/或旋转到旋转连接。
在此文件中，词语“包括”以其非限制性的含义使用以便意指紧接着所述词语的项目被包括，但是没有明确提及的项目并不被排除。通过不定冠词“一个”表示的元件并不排除超过一个所述元件存在的可能性，除非上下文清楚地要求存在一个所述元件并且仅存在一个所述元件。

Claims (19)

1.一种用于使电缆延伸通过管状构件的系统，其中所述管状构件具有第一管状构件端部和第二管状构件端部，所述系统包括：
(a)所述电缆；
(b)第一电缆吊架部件，其用于与所述管状构件的所述第一管状构件端部连接，其中所述第一电缆吊架部件包括用于使所述电缆与所述第一电缆吊架部件机械连接的第一机械连接器；以及
(c)第二电缆吊架部件，其用于与所述管状构件的所述第二管状构件端部连接，其中所述第二电缆吊架部件包括用于使所述电缆与所述第二电缆吊架部件机械连接的第二机械连接器。
2.如权利要求1所述的系统，其还包括张紧机构，所述张紧机构用于使所述电缆在所述第一机械连接器与所述第二机械连接器之间张紧。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述张紧机构包括调整机构，所述调整机构用于调整所述第一机械连接器与所述第二机械连接器之间的距离。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述第一电缆吊架部件包括所述调整机构，并且其中所述调整机构调整所述第一机械连接器在所述第一电缆吊架部件内的轴向位置。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述第一电缆吊架部件包括第一电连接器，所述第一电连接器用于使所述电缆与所述第一电缆吊架部件电连接。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述第二电缆吊架部件包括第二电连接器，所述第二电连接器用于使所述电缆与所述第二电缆吊架部件电连接。
7.如权利要求4所述的系统，其中所述第一电缆吊架部件包括第一电缆吊架接头和用于覆盖所述调整机构的第一盖子接头，并且其中所述第一盖子接头与所述第一电缆吊架接头能够可释放地连接。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述第一电缆吊架部件在所述电缆与所述第一电缆吊架部件之间提供固定连接。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述第一电缆吊架部件在所述电缆与所述第一电缆吊架部件之间提供旋转连接。
10.如权利要求8或9中任一项所述的系统，其中所述第二电缆吊架部件在所述电缆与所述第二电缆吊架部件之间提供固定连接。
11.如权利要求8或9中任一项所述的系统，其中所述第二电缆吊架部件在所述电缆与所述第二电缆吊架部件之间提供旋转连接。
12.一种用于使电缆延伸通过管状构件的方法，其中所述管状构件具有第一管状构件端部和第二管状构件端部，所述方法包括：
(a)提供所述电缆、包括第一机械连接器的第一电缆吊架部件以及包括第二机械连接器的第二电缆吊架部件；
(b)使用所述第二机械连接器使所述电缆与所述第二电缆吊架部件机械连接；
(c)使所述电缆与所述第二电缆吊架部件电连接；
(d)使所述电缆延伸通过所述管状构件，使得所述电缆从所述第一管状构件端部伸出；
(e)使所述第二电缆吊架部件与所述第二管状构件端部连接；
(f)使所述电缆延伸通过所述第一电缆吊架部件；
(g)使所述第一电缆吊架部件与所述第一管状构件端部连接；
(h)使用所述第一机械连接器使所述电缆与所述第一电缆吊架部件机械连接；
(i)使所述电缆在所述第一机械连接器与所述第二机械连接器之间张紧；以及
(j)使所述电缆与所述第一电缆吊架部件电连接。
13.如权利要求12所述的方法，其还包括：在使所述电缆与所述第一电缆吊架部件机械连接之后细调所述电缆。
14.如权利要求12所述的方法，其中使所述电缆与所述第二电缆吊架部件机械连接以及使所述电缆与所述第二电缆吊架部件电连接包括：在所述电缆与所述第二电缆吊架部件之间提供固定连接。
15.如权利要求12所述的方法，其中使所述电缆与所述第二电缆吊架部件机械连接以及使所述电缆与所述第二电缆吊架部件电连接包括：在所述电缆与所述第二电缆吊架部件之间提供旋转连接。
16.如权利要求14或15中任一项所述的方法，其中使所述电缆与所述第一电缆吊架部件机械连接以及使所述电缆与所述第一电缆吊架部件电连接包括：在所述电缆与所述第一电缆吊架部件之间提供固定连接。
17.如权利要求14或15中任一项所述的方法，其中使所述电缆与所述第一电缆吊架部件机械连接以及使所述电缆与所述第一电缆吊架部件电连接包括：在所述电缆与所述第一电缆吊架部件之间提供旋转连接。
18.如权利要求12所述的方法，其中使所述电缆张紧在使所述电缆与所述第一电缆吊架部件机械连接之后执行。
19.如权利要求12所述的方法，其中使所述电缆张紧在使所述电缆与所述第一电缆吊架部件机械连接之前执行。
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