CN107083935A - 一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器 - Google Patents

一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种井下牵引器,具体涉及一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器。它由基础管、驱动电机、支撑装置、扶正器A和扶正器B构成,基础管的一端通过连接件安装有扶正器A,基础管的另一端固装有驱动电机,驱动电机的外侧装有扶正器B,基础管上套装有支撑装置,基础管内通过轴承设置有传动丝杠,传动丝杠与驱动电机连接,传动丝杠上设置有丝杠螺母,丝杠螺母通过连接块与支撑装置固定连接。该电驱动螺旋间歇式井下牵引器具有结构简单,运动灵活,牵引速度快的特点,且越障能力强,牵引力大、尺寸小,解决了常规牵引器可靠性差,越障能力不足,效率低的问题,特别适用于井下作业使用。

Description

一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器
技术领域
本发明涉及一种井下牵引器,具体涉及一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器。
背景技术
井下牵引器也称之为井下爬行器,是当前水平井测井的主要传输工具,且逐渐向微小井眼钻井和井下作业等应用方面发展。由于石油井下环境空间窄小细长且几何形状不确定或有很大的变化,且常规轮式牵引器的驱动轮与套管壁接触面积小,而且是连续接触,致使其牵引力较小,井下越障能力较弱,仅适用于套管直径无变径或套损变形不严重的井况。伸缩式牵引器虽能较好的适应管壁的变化,但整体的尺寸较长,在碰到具有一定斜度的井段时,可能出现卡死现象。因此,越障能力强,牵引力大,尺寸小的井下牵引器的研制就有了重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种具有结构简单,运动灵活,牵引速度快的特点,且越障能力强,牵引力大、尺寸小,以解决常规牵引器可靠性差,越障能力不足,效率低问题的电驱动螺旋间歇式井下牵引器。
本发明的技术方案是:
一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;它由基础管、驱动电机、支撑装置、扶正器A和扶正器B构成,其特征在于:基础管的一端通过连接件安装有扶正器A,基础管的另一端固装有驱动电机,驱动电机的外侧装有扶正器B,基础管上套装有支撑装置,基础管内通过轴承设置有传动丝杠,传动丝杠与驱动电机连接,传动丝杠上设置有丝杠螺母,丝杠螺母通过连接块与支撑装置固定连接。
所述的扶正器A和扶正器B分别由扶正座、弹性片、弹簧和滑块构成,扶正座为筒状体,扶正座的圆周上均布有多个滑槽,滑槽内通过弹簧装有滑块,滑槽一侧的扶正座圆周上与滑槽对应状设置有多个弹性片,弹性片的一端与扶正座固定连接,弹性片的另一端与滑块固定连接。
所述的弹性片呈弯弧形,弹性片上间隔安装有扶正轮。
所述的基础管上设置有装配槽,装配槽两侧的基础管上设置有定位滑槽,定位滑槽与装配槽之间的基础管上设置有绝缘凹槽,丝杠螺母由连接块穿过装配槽与支撑装置连接。
所述的丝杠螺母上设置有与定位滑槽对应的定位块,定位块的一端延伸至定位滑槽内。
所述的支撑装置由支撑座、支撑滑槽、支撑滑块、支撑架、电磁铁和固定环构成;支撑座为筒状体,支撑座的一端端头通过固定环安装有电磁铁,电磁铁一侧的支撑座圆周上均布有多个支撑滑槽,支撑滑槽内装有支撑滑块,与支撑滑槽对应的支撑座圆周上通过安装耳活动安装有支撑架,支撑架与支撑滑块连接;所述的支撑滑块外侧固装有永磁铁。
所述的支撑滑槽之间的支撑座上设置有电刷孔;电刷孔内设置有电刷。
所述的支撑架由安装杆、支撑杆和连杆构成;对称设置的安装杆上通过销柱活动安装有支撑杆,支撑杆的一端活动安装有连杆,连杆的一端通过销柱与支撑滑块活动连接。
所述的绝缘凹槽内设置有电轨;电轨通过电刷与电磁铁连接。
所述的支撑装置两侧的基础管上分别设置有螺纹伸缩套。
本发明的有益效果在于:
该电驱动螺旋间歇式井下牵引器使用过程中,当驱动电机驱动传动丝杠正转时,地面控制系统控制电轨断电,电磁铁未通电,永磁铁吸引电磁铁,使支撑架处于收回状态,支撑装置在传动丝杠的作用下向前运动。当驱动电机驱动传动丝杠反转时,地面控制系统控制电轨通电,由此电磁铁通电,永磁铁(与电磁铁同极排斥,使支撑架处于支撑状态,迫使支撑装置相对于井筒静止,通过反作用力使传动丝杠带动基础管前进,由此实现了该牵引器的间歇式牵引前行。该电驱动螺旋间歇式井下牵引器具有结构简单,运动灵活,牵引速度快的特点,且越障能力强,牵引力大、尺寸小,解决了常规牵引器可靠性差,越障能力不足,效率低的问题,特别适用于井下作业使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的扶正器的结构示意图;
图3是本发明的基础管的结构示意图;
图4是本发明的支撑装置的结构示意图;
图5是本发明的支撑装置去掉支撑架后的结构示意图。
图中:1、基础管,2、驱动电机,3、支撑装置,4、扶正器A,5、扶正器B,6、连接件,7、轴承,8、扶正座,9、弹性片,10、弹簧,11、滑块,12、滑槽,13、扶正轮,14、装配槽,15、定位滑槽,16、绝缘凹槽,17、支撑座,18、支撑滑槽,19、支撑滑块,20、电磁铁,21、固定环,22、永磁铁,23、安装杆,24、支撑杆,25、连杆,26、电刷孔,27、安装耳,28、传动丝杠,29、丝杠螺母,30、连接块;31、螺纹伸缩套。
具体实施方式
该电驱动螺旋间歇式井下牵引器由基础管1、驱动电机2、支撑装置3、扶正器A4和扶正器B5构成。基础管1的一端通过连接件6安装有扶正器A4,基础管1的另一端固装有驱动电机2,驱动电机2的外侧装有扶正器B5。扶正器A4和扶正器B5分别由扶正座8、弹性片9、弹簧10和滑块11构成,扶正座8为筒状体,扶正座8的圆周上均布有多个滑槽12,滑槽12内通过弹簧10装有滑块11,滑槽12一侧的扶正座8圆周上与滑槽12对应状设置有多个弹性片9,弹性片9呈弯弧形,弹性片9上间隔安装有扶正轮13。弹性片9的一端与扶正座8固定连接,弹性片9的另一端与滑块11固定连接。
基础管1上设置有装配槽14,装配槽14两侧的基础管1上设置有定位滑槽15,定位滑槽15与装配槽之间的基础管1上设置有绝缘凹槽16。基础管1上套装有支撑装置3。支撑装置4由支撑座17、支撑滑槽18、支撑滑块19、支撑架、电磁铁20和固定环21构成;支撑座17为筒状体,支撑座17的一端端头通过固定环21安装有电磁铁20,电磁铁20一侧的支撑座17圆周上均布有多个支撑滑槽18,支撑滑槽18内装有支撑滑块19,支撑滑块19外侧固装有永磁铁22。与支撑滑槽18对应的支撑座17圆周上通过安装耳27活动安装有支撑架。支撑架由安装杆23、支撑杆24和连杆25构成;对称设置的安装杆23上通过销柱活动安装有支撑杆24,支撑杆24的一端活动安装有连杆25,连杆25的一端通过销柱与支撑滑块19活动连接。
支撑滑槽18之间的支撑座17上设置有电刷孔26,电刷孔26内设置有电刷。电刷与电磁铁20接触连接。
该井下牵引器的基础管1内通过轴承7安装有传动丝杠28,传动丝杠28与驱动电机2连接,传动丝杠28上设置有丝杠螺母29,丝杠螺母28由连接块30穿过装配槽14与支撑装置3固定连接。连接块30下方两侧的丝杠螺母28上设置有与定位滑槽15对应的定位块,定位块的一端延伸至定位滑槽15内,以防止丝杠螺母28在工作中转动。基础管1的绝缘凹槽16内嵌装有电轨;电刷与电轨接触连接。电轨通过导线与地面控制系统连接。
该井下牵引器的支撑装置3两侧的基础管1上分别设置有螺纹伸缩套31。其中一侧的螺纹伸缩套31一端与连接件6连接;螺纹伸缩套31的另一端与支撑装置3的支撑座17连接;另一侧的螺纹伸缩套31一端与扶正器B5连接;另一端与固定环21连接。螺纹伸缩套31的作用是保持基础管1的整洁性。
该井下牵引器工作时,由扶正器A4和扶正器B5保持其在井筒的对中性,工作时,在地面控制系统的控制下,驱动电机2带动传动丝杠28正向转动时,电轨处于断电状态,电磁铁20未通电,永磁铁22与电磁铁20之间相互吸引,永磁铁22向电磁铁20处滑动,由此通过支撑滑块19带动支撑架逐步倒伏使其处于收回状态,在传动丝杠28的作用下,丝杠螺母28通过连接块30带动支撑装置3整体沿装配槽14向前运动。当支撑装置3运动至装配槽14的前端止点时,驱动电机2带动传动丝杠28停止转动。此时地面控制系统接通电轨电源,并启动驱动电机2带动传动丝杠28反向转动时,这一过程中,由于电轨接通电源,电磁铁20通过电刷得电,电磁铁20与永磁铁22之间同极排斥,迫使永磁铁22通过支撑滑块19带动支撑架逐步撑起,并使支撑杆24与井筒紧密接触(顶紧);进而迫使支撑装置3整体相对于井筒静止,由于支撑装置3整体相对于井筒静止,驱动电机2带动传动丝杠28反向转动时,迫使基础管1带动扶正器A4和扶正器B5前行(这一过程中支撑装置3在装配槽14内整体向后运动),如此反复,实现该井下牵引器间歇式(蠕动)前行的目的。
该电驱动螺旋间歇式井下牵引器具有结构简单,运动灵活,牵引速度快的特点,且越障能力强,牵引力大、尺寸小,解决了常规牵引器可靠性差,越障能力不足,效率低的问题,特别适用于井下作业使用。

Claims (10)

1.一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;它由基础管(1)、驱动电机(2)、支撑装置(3)、扶正器A(4)和扶正器B(5)构成,其特征在于:基础管(1)的一端通过连接件(6)安装有扶正器A(4),基础管(1)的另一端固装有驱动电机(2),驱动电机(2)的外侧装有扶正器B(5),基础管(1)上套装有支撑装置(3),基础管(1)内通过轴承(7)设置有传动丝杠(28),传动丝杠(28)与驱动电机(2)连接,传动丝杠(28)上设置有丝杠螺母(29),丝杠螺母(29)通过连接块(30)与支撑装置(3)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的扶正器A(4)和扶正器B(5)分别由扶正座(8)、弹性片(9)、弹簧(10)和滑块(11)构成,扶正座(8)为筒状体,扶正座(8)的圆周上均布有多个滑槽(12),滑槽(12)内通过弹簧(10)装有滑块(11),滑槽(12)一侧的扶正座(8)圆周上与滑槽(12)对应状设置有多个弹性片(9),弹性片(9)的一端与扶正座(8)固定连接,弹性片(9)的另一端与滑块(11)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的弹性片(9)呈弯弧形,弹性片(9)上间隔安装有扶正轮(13)。
4.根据权利要求1所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的基础管(1)上设置有装配槽(14),装配槽(14)两侧的基础管(1)上设置有定位滑槽(15),定位滑槽(15)与装配槽(14)之间的基础管(1)上设置有绝缘凹槽(16),丝杠螺母(29)由连接块(30)穿过装配槽(14)与支撑装置(3)连接。
5.根据权利要求4所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的丝杠螺母(29)上设置有与定位滑槽(15)对应的定位块,定位块的一端延伸至定位滑槽(15)内。
6.根据权利要求1所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的支撑装置(3)由支撑座(17)、支撑滑槽(18)、支撑滑块(19)、支撑架、电磁铁(20)和固定环(21)构成;支撑座(17)为筒状体,支撑座(17)的一端端头通过固定环(21)安装有电磁铁(20),电磁铁(20)一侧的支撑座(17)圆周上均布有多个支撑滑槽(18),支撑滑槽(18)内装有支撑滑块(19),与支撑滑槽(18)对应的支撑座(17)圆周上通过安装耳(27)活动安装有支撑架,支撑架与支撑滑块(19)连接;所述的支撑滑块(19)外侧固装有永磁铁(22)。
7.根据权利要求6所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的支撑滑槽(18)之间的支撑座(17)上设置有电刷孔;电刷孔内设置有电刷。
8.根据权利要求6所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的支撑架由安装杆(23)、支撑杆(24)和连杆(25)构成;对称设置的安装杆(23)上通过销柱活动安装有支撑杆(24),支撑杆(24)的一端活动安装有连杆(25),连杆(25)的一端通过销柱与支撑滑块(19)活动连接。
9.根据权利要求4所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的绝缘凹槽(16)内设置有电轨;电轨通过电刷与电磁铁(20)连接。
10.根据权利要求1所述的一种电驱动螺旋间歇式井下牵引器;其特征在于:所述的支撑装置(3)两侧的基础管(1)上分别设置有螺纹伸缩套(31)。
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