CN106401498A - 防掉接头和防掉测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防掉接头和防掉测试设备，涉及油田测试技术领域。该防掉接头包括壳体、轴杆、紧固组件、张力组件和挡块。缆绳穿过壳体通过紧固组件固定在轴杆上，并与仪器连接，仪器与壳体连接。壳体外表面环设有凹槽，壳体包括第一端部和第二端部。挡块可转动的连接在壳体上，张力组件相对壳体向第一端部移动的过程中，张力组件带动挡块收缩在凹槽内；轴杆相对壳体向第二端部移动的过程中，轴杆带动挡块伸出凹槽。该防掉接头用于连接缆绳和仪器，防止缆绳断裂时，仪器继续下落，可靠性高，实用性强。本发明还提供了一种防掉测试设备，该防掉测试设备包括缆绳、测试仪器和上述的防掉接头，能有效防止缆绳断裂时仪器继续下落。

Description

防掉接头和防掉测试设备

技术领域

本发明涉及油田测试技术领域，具体而言，涉及一种防掉接头和防掉测试设备。

背景技术

目前，在油田的现场测试中，特别是在油田测井测试过程中，为了检测井下设备的工作状态，常常需要利用电缆或钢丝绳将测试仪器下放至油井中。

但是，电缆或钢丝绳长期磨损，导致中间出现了薄弱环节，在下井、起井的过程中易从薄弱处断裂；或者电缆与仪器之间的连接工艺没有做好，导致直接从连接处断裂；亦或由于操作过失导致电缆直接断裂。基于以上各种原因，仪器就会掉入井底，掉出油管。这样不仅会摔坏仪器，还会增加仪器的打捞难度，从而延误工期，造成不必要的经济损失。

经发明人发现，即使电缆或钢丝绳断裂，只要仪器还在油管内，测试仪器的打捞就会比较容易，这样可以大大降低测试仪器打捞的成本。因此，研发一种防止测试仪器掉入井底的机械装置是目前井下测试领域中亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防掉接头，能解决现有技术中测试仪器掉入井底导致仪器摔坏、打捞麻烦的问题。

本发明的目的还在于提供一种防掉测试设备，能防止缆绳断裂时测试仪器继续下落。

本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本发明提供的一种防掉接头，用于连接缆绳和仪器，防止所述缆绳断裂时，所述仪器继续下落。该防掉接头包括壳体、轴杆、紧固组件、张力组件和挡块。所述壳体内开设有第一通孔，所述壳体外表面环设有凹槽，所述凹槽与所述第一通孔连通。所述壳体包括第一端部和第二端部，所述缆绳从所述第一端部穿入、并通过所述第一通孔到达所述第二端部与所述仪器连接，所述仪器与所述壳体连接。所述轴杆、所述紧固组件和所述张力组件容置于所述壳体内，所述紧固组件设置于靠近所述第一端部处、并与所述轴杆的一端可拆卸地连接，用于锁紧所述缆绳和所述轴杆。所述张力组件设置于靠近所述第二端部处、并与所述轴杆的另一端可拆卸地连接，以使所述轴杆可沿自身轴线方向移动。所述挡块设置于所述凹槽内，所述挡块可转动的连接在所述壳体上，所述张力组件相对所述壳体向所述第一端部移动的过程中，所述张力组件带动所述挡块收缩在所述凹槽内。所述轴杆相对所述壳体向所述第二端部移动的过程中，所述轴杆带动所述挡块伸出所述凹槽。

进一步地，所述挡块包括支撑部和旋转部，所述支撑部与所述旋转部一体成型。所述挡块的形状呈弯折形，所述挡块的弯折处与所述壳体通过销轴连接。所述支撑部夹设于所述张力组件和所述轴杆之间，所述支撑部带动所述旋转部绕所述销轴转动，以使所述旋转部收缩或伸出所述凹槽。

进一步地，所述壳体包括第一壳体和第二壳体。所述第一壳体上开设有第二通孔，所述第二壳体上开设有第三通孔，所述第二通孔和所述第三通孔连通。所述第二壳体的一端与所述第一壳体可拆卸地连接，所述第二壳体的另一端与所述仪器连接。

进一步地，所述紧固组件包括第一连接件、第二连接件和锥形芯体，所述第一连接件与所述第二连接件可拆卸地连接，所述锥形芯体为中空结构，所述缆绳的外铠包覆所述锥形芯体，所述缆绳的线芯穿过所述锥形芯体，所述锥形芯体与所述第一连接件、所述第二连接件共同夹紧所述缆绳的所述外铠，以紧固所述缆绳；所述第一连接件与所述轴杆螺纹连接或卡接。

进一步地，所述轴杆为中空结构，以使所述缆绳穿过所述轴杆与所述仪器连接。所述轴杆包括第一轴部、第二轴部和过渡连接部，所述第一轴部与所述第二轴部通过所述过渡连接部连接。所述第一轴部与所述第一连接件连接，所述第二轴部与所述张力组件连接。

进一步地，所述第一轴部开设有台阶孔，所述台阶孔的大端与所述第一连接件连接，所述台阶孔的小端用于容置所述第二连接件。

进一步地，所述张力组件套设于所述轴杆的所述第二轴部，所述张力组件包括挤压件、固定件和弹性件，所述弹性件夹设于所述挤压件和所述固定件之间。所述挤压件靠近所述过渡连接部，所述固定件远离所述过渡连接部、并与所述第二轴部可拆卸地连接。

进一步地，所述弹性件为弹簧，所述固定件和所述第二轴部之间采用螺纹连接或卡接。

进一步地，所述支撑部与所述旋转部之间的过渡处为斜面，所述过渡连接部设置为圆弧面。

本发明提供的一种防掉测试设备，包括缆绳、测试仪器和上述的防掉接头，所述测试仪器与所述壳体连接，所述缆绳穿过所述壳体与所述测试仪器连接。

本发明提供的防掉接头和防掉测试设备具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的防掉接头，用于连接缆绳和仪器，防止缆绳断裂时，仪器继续下落。该防掉接头包括壳体、轴杆、紧固组件、张力组件和挡块。缆绳穿过壳体与仪器连接，仪器与壳体连接。缆绳通过紧固组件固定在轴杆上，挡块可转动的连接在壳体上。张力组件相对壳体向上移动，张力组件使挡块呈收缩状。轴杆相对壳体向下移动，轴杆带动挡块伸出凹槽，使挡块呈张开状。该防掉接头用于连接缆绳和仪器，防止缆绳断裂时，仪器继续下落，可靠性高，实用性强。

本发明提供的防掉测试设备，包括缆绳、测试仪器和上述的防掉接头，能有效防止缆绳断裂时仪器继续下落。缆绳未断裂时，测试仪器顺利下放。缆绳断裂时，轴杆相对壳体向下移动并带动挡块伸出凹槽，使挡块呈张开状。该防掉测试设备能有效防止测试仪器在缆绳断裂后继续下落至井底，防止仪器摔坏并降低打捞难度，可靠性好，实用性强，具有很大的推广应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施例提供的防掉接头的第一状态下的结构示意图；

图2为图1中I处的局部放大图；

图3为本发明具体实施例提供的防掉接头的第二状态下的结构示意图；

图4为图3中II处的局部放大图。

图标：100-防掉接头；110-缆绳；111-外铠；112-线芯；113-第一端部；115-第二端部；121-第一壳体；1214-颈部；122-第二壳体；1221-凹槽；123-套筒；124-第一通孔；1211-第二通孔；1222-第三通孔；130-轴杆；131-第一轴部；132-过渡连接部；133-第二轴部；1311-台阶孔；140-紧固组件；141-第一连接件；142-第二连接件；143-锥形芯体；150-张力组件；151-挤压件；152-固定件；153-弹性件；160-挡块；161-支撑部；162-旋转部；170-销轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明具体实施例提供的防掉接头100的第一状态下的结构示意图，图2为图1中I处的局部放大图，请参照图1和图2，本实施例提供的一种防掉接头100，用于连接缆绳110和仪器，防止缆绳110断裂时，仪器继续下落。该防掉接头100包括壳体、轴杆130、紧固组件140、张力组件150和挡块160。壳体内开设有第一通孔124，壳体外表面环设有凹槽1221，凹槽1221与第一通孔124连通。壳体包括第一端部113和第二端部115，缆绳110从壳体的第一端部113穿入、并通过第一通孔124到达壳体的第二端部115与仪器连接，仪器与壳体连接。轴杆130、紧固组件140和张力组件150依次容置于壳体内，紧固组件140设置于靠近第一端部113处、并与轴杆130的一端可拆卸地连接，用于锁紧缆绳110和轴杆130。张力组件150设置于靠近第二端部115处、并与轴杆130的另一端可拆卸地连接，以使轴杆130可沿自身轴线方向移动。挡块160设置于凹槽1221内，挡块160可转动的连接在壳体上，张力组件150相对壳体向第一端部113移动的过程中，张力组件150带动挡块160收缩在凹槽1221内。轴杆130相对壳体向第二端部115移动的过程中，轴杆130带动挡块160伸出凹槽1221。

具体地，挡块160包括支撑部161和旋转部162，支撑部161与旋转部162一体成型。挡块160的形状呈弯折形，挡块160的弯折处与壳体通过销轴170连接。支撑部161夹设于张力组件150和轴杆130之间，支撑部161带动旋转部162绕销轴170转动，以使旋转部162收缩或伸出凹槽1221。作为优选，本实施例中，挡块160的弯折处与壳体通过圆柱销连接。挡块160和第二壳体122上分别开设有对应的定位孔，圆柱销穿过定位孔，用于连接挡块160和壳体。而且，挡块160的旋转部162可以绕圆柱销转动。套筒123的设置可以更好地固定销轴170，当然，销轴170也可以是其它形式的连接，比如铰接。

作为优选，支撑部161与旋转部162之间的过渡处为斜面，有利于限制挤压件151向上(图中壳体的第一端部113为上，壳体的第二端部115为下)的位移，从而保证挡块160能顺利地收缩，支撑部161上端面为平面，有利于第一轴部131下端斜面对其进行限位作用。轴杆130过渡连接部132设置为圆弧面，可以减小轴杆130与挡块160的支撑部161之间的磨损，减小应力集中，以保证轴杆130的强度。

壳体包括第一壳体121和第二壳体122。第一壳体121上开设有第二通孔1211，第二壳体122上开设有第三通孔1222，第二通孔1211和第三通孔1222连通。第二壳体122的一端与第一壳体121可拆卸地连接，第二壳体122的另一端与仪器连接。作为优选，第二壳体122与第一壳体121之间采用螺纹连接。

需要说明的是，除了采用螺纹连接，也可以采用卡扣连接等方式。同理，第二壳体122与仪器的连接方式也第一壳体121和第二壳体122的连接方式类似。在本实施例中，第二壳体122端部设有外螺纹，用于与测试仪器或其它设备连接。当然，在其它实施例中，壳体也可以是其它结构形式。比如，壳体包括沿壳体的轴线方向一分为二的第三壳体和第四壳体，第三壳体和第四壳体固定连接。

紧固组件140包括第一连接件141、第二连接件142和锥形芯体143，第一连接件141与第二连接件142可拆卸地连接，锥形芯体143为中空结构，两端小、中间大。缆绳110的线芯112穿过锥形芯体143；缆绳110的外铠111包覆锥形芯体143，锥形芯体143位于外铠111的内侧，第一连接件141和第二连接件142位于外铠111的外侧，锥形芯体143与第一连接件141、第二连接件142共同夹紧缆绳110的外铠111，以紧固缆绳110。第一连接件141与轴杆130螺纹连接或卡接。第一连接件141与轴杆130螺纹连接。

具体地，缆绳110包括外铠111和线芯112，在与测试仪器连接时，会去除一部分外铠111，测试仪器仅与缆绳110的线芯112连接。缆绳110穿过第一壳体121到达紧固组件140时，线芯112从锥形芯体143的中心穿过、直至穿过第二壳体122的端部与测试仪器连接。外铠111向外分开并包覆锥形芯体143，外铠111夹设于锥形芯体143和第一连接件141之间，外铠111的末端夹设于线芯112和第二连接件142之间。

轴杆130为中空结构，以使缆绳110依次穿过第一壳体121、紧固组件140、轴杆130、第二壳体122与测试仪器连接。轴杆130包括第一轴部131、第二轴部133和过渡连接部132。第一轴部131与第二轴部133通过过渡连接部132连接，第一轴部131与第一连接件141连接，第二轴部133与张力组件150连接。第一轴部131与过渡连接部132连接处设置为斜面，第一轴部131向过渡连接部132方向，轴杆130的直径逐渐减小，这样的斜面设计有利于对挡块160张开后起限位作用。

第一轴部131开设有台阶孔1311，台阶孔1311的大端与第一连接件141连接，台阶孔1311的小端用于容置第二连接件142。

张力组件150套设于轴杆130的第二轴部133，张力组件150包括挤压件151、固定件152和弹性件153，弹性件153夹设于挤压件151和固定件152之间。挤压件151靠近过渡连接部132，固定件152远离过渡连接部132、并与第二轴部133可拆卸地连接。

具体地，弹性件153为弹簧，固定件152与第二轴部133之间采用螺纹连接或卡接。容易理解的是，弹性件153不仅限于弹簧，也可以是弹片或其他弹性结构，只要能实现让轴杆130沿自身轴线方向移动的功能即可。

本发明提供的一种防掉测试设备，包括缆绳110、测试仪器和上述的防掉接头100，测试仪器与壳体连接，缆绳110穿过壳体与测试仪器连接。容易理解的是，本实施例中的缆绳110可以是电缆线或钢丝绳或者其它绳索。

本发明提供的防掉接头100，其工作原理如下：

本发明提供的防掉接头100，一般用于油田的井下测试中，缆绳110从第一壳体121的上端穿入，依次穿过紧固组件140、轴杆130和张力组件150到达第二壳体122、并穿过第二壳体122的下端与测试仪器连接，测试仪器同时与第二壳体122的下端固定连接。紧固组件140中的第一连接件141和轴杆130固定连接，第二连接件142分别与第一连接件141、锥形芯体143、缆绳110固定连接，即缆绳110与轴杆130之间通过紧固组件140固定连接。

缆绳110未断裂时，测试仪器下放过程中，由于测试仪器自身的重力作用，与测试仪器相连的第二壳体122也受到向下的作用力，缆绳110对轴杆130施加有向上的提升力，即轴杆130相对于第二壳体122向上运动。轴杆130向上运动带动固定件152、弹簧以及挤压件151一起往上运动，挤压件151碰到挡块160的支撑部161时，支撑部161阻止挤压件151继续往上运动，起到限位作用。挤压件151被支撑部161挡住无法往上运动，固定件152继续向上挤压弹簧，弹簧处于压缩状态。此时，挡块160的旋转部162处于收缩状态(如图1)，测试仪器顺利下放。

图3为本发明具体实施例提供的防掉接头100的第二状态下的结构示意图，图4为图3中II处的局部放大图，请参照图3和图4，如果缆绳110在测试仪器下放过程中突然断裂，轴杆130不再受到缆绳110向上的提升力，在轴杆130自身重力的作用以及弹簧张力作用下，轴杆130相对于第二壳体122向下运动，轴杆130的过渡连接部132下降碰撞到挡块160的支撑部161、并继续下压支撑部161，挡块160的旋转部162绕圆柱销转动，旋转部162向外张开(如图3)，并保持张开状态继续下落，直到该防掉接头100下落到最近的一个油管接头处，张开的旋转部162碰到油管连接处的卡箍，下落过程停止。测试仪器将停留在油管连接处的卡箍上，不会继续下落。

打捞测试仪器时，将打捞工具夹住第一壳体121，第一壳体121的上端设置有颈部1214，便于打捞工具抓取第一壳体121并将第一壳体121向上提起，张开的旋转部162在向上移动的过程中，并不会与油管连接处的卡箍卡合，不会影响测试仪器的顺利打捞。即使上升过程遇到障碍物，挡块160的旋转部162在外力的作用下可以向内收缩，从而顺利提起防掉接头100以及测试设备。容易理解的是，若打捞工具能直接抓取到断裂的缆绳110，也能顺利提起防掉接头100和测试设备。

该防掉接头100能有效降低测试仪器摔坏的可能，同时，测试仪器不会直接掉落到井底，打捞测试仪器和防掉接头100也比较容易。该防掉接头100不仅可以用于油田设备，也可以用在其它需要升降、挂掉等的工程作业领域。该防掉接头100结构简单，可靠性高，大大地减低了打捞难度，提高打捞效率。

综上，和现有技术的防掉装置相比，本发明提供的防掉接头100和防掉测试设备具有以下几个方面的有益效果：

本发明提供的防掉接头100，用于连接缆绳110和仪器，防止缆绳110断裂时，仪器继续下落。该防掉接头100包括壳体、轴杆130、紧固组件140、张力组件150和挡块160。缆绳110穿过壳体与仪器连接，仪器与壳体连接。紧固组件140用于锁紧缆绳110和轴杆130，张力组件150可以使轴杆130沿自身轴线方向移动。挡块160设置于壳体的凹槽1221内，挡块160可转动的连接在壳体上。缆绳110断裂时，挡块160旋转呈张开状，在下落过程中卡在油管连接处的卡箍上，迫使测试仪器停止下落。该防掉接头100能有效防止测试仪器下落至井底，可靠性好，实用性强。

本发明提供的防掉测试设备，包括缆绳110、测试仪器和上述的防掉接头100。测试仪器与壳体连接，缆绳110穿过壳体与测试仪器连接。缆绳110未断裂时，测试仪器顺利下放。缆绳110断裂时，轴杆130相对壳体向下移动并带动挡块160伸出凹槽1221，使挡块160呈张开状。该防掉测试设备能有效防止测试仪器在缆绳110断裂后继续下落至井底，防止仪器摔坏并降低打捞难度，可靠性好，实用性强，具有很大的推广应用价值。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改、组合和变化。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 (10)

1.一种防掉接头，用于连接缆绳和仪器，防止所述缆绳断裂时，所述仪器继续下落；其特征在于，包括壳体、轴杆、紧固组件、张力组件和挡块；所述壳体内开设有第一通孔，所述壳体外表面环设有凹槽，所述凹槽与所述第一通孔连通；所述壳体包括第一端部和第二端部，所述缆绳从所述第一端部穿入、并通过所述第一通孔到达所述第二端部与所述仪器连接，所述仪器与所述壳体连接；所述轴杆、所述紧固组件和所述张力组件容置于所述壳体内，所述紧固组件设置于靠近所述第一端部处、并与所述轴杆的一端可拆卸地连接，用于锁紧所述缆绳和所述轴杆；所述张力组件设置于靠近所述第二端部处、并与所述轴杆的另一端可拆卸地连接，以使所述轴杆可沿自身轴线方向移动；所述挡块设置于所述凹槽内，所述挡块可转动的连接在所述壳体上，所述张力组件相对所述壳体向所述第一端部移动的过程中，所述张力组件带动所述挡块收缩在所述凹槽内；所述轴杆相对所述壳体向所述第二端部移动的过程中，所述轴杆带动所述挡块伸出所述凹槽。

2.根据权利要求1所述的防掉接头，其特征在于，所述挡块包括支撑部和旋转部，所述支撑部与所述旋转部一体成型；所述挡块的形状呈弯折形，所述挡块的弯折处与所述壳体通过销轴连接；所述支撑部夹设于所述张力组件和所述轴杆之间，所述支撑部带动所述旋转部绕所述销轴转动，以使所述旋转部收缩或伸出所述凹槽。

3.根据权利要求1所述的防掉接头，其特征在于，所述壳体包括第一壳体和第二壳体；所述第一壳体上开设有第二通孔，所述第二壳体上开设有第三通孔，所述第二通孔和所述第三通孔连通；所述第二壳体的一端与所述第一壳体可拆卸地连接，所述第二壳体的另一端与所述仪器连接。

4.根据权利要求2所述的防掉接头，其特征在于，所述紧固组件包括第一连接件、第二连接件和锥形芯体，所述锥形芯体为中空结构，所述第一连接件与所述第二连接件可拆卸地连接，所述缆绳的外铠包覆所述锥形芯体，所述缆绳的线芯穿过所述锥形芯体，所述锥形芯体与所述第一连接件、所述第二连接件共同夹紧所述缆绳的所述外铠，以紧固所述缆绳；所述第一连接件与所述轴杆螺纹连接或卡接。

5.根据权利要求4所述的防掉接头，其特征在于，所述轴杆为中空结构，以使所述缆绳穿过所述轴杆与所述仪器连接；所述轴杆包括第一轴部、第二轴部和过渡连接部，所述第一轴部与所述第二轴部通过所述过渡连接部连接；所述第一轴部与所述第一连接件连接，所述第二轴部与所述张力组件连接。

6.根据权利要求5所述的防掉接头，其特征在于，所述第一轴部开设有台阶孔，所述台阶孔的大端与所述第一连接件连接，所述台阶孔的小端用于容置所述第二连接件。

7.根据权利要求5所述的防掉接头，其特征在于，所述张力组件套设于所述轴杆的所述第二轴部，所述张力组件包括挤压件、固定件和弹性件，所述弹性件夹设于所述挤压件和所述固定件之间；所述挤压件靠近所述过渡连接部，所述固定件远离所述过渡连接部、并与所述第二轴部可拆卸地连接。

8.根据权利要求7所述的防掉接头，其特征在于，所述弹性件为弹簧，所述固定件与所述第二轴部之间采用螺纹连接或卡接。

9.根据权利要求5所述的防掉接头，其特征在于，所述支撑部与所述旋转部之间的过渡处为斜面，所述过渡连接部设置为圆弧面。

10.一种防掉测试设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的防掉接头，还包括缆绳和测试仪器，所述测试仪器与所述壳体连接，所述缆绳穿过所述壳体与所述测试仪器连接。