CN107083935B - 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 PDFInfo
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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
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 (7)
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，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，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；所述支撑滑块（19）外侧固装有永磁铁（22）；所述支撑滑槽（18）之间的支撑座（17）上设置有电刷孔；电刷孔内设置有电刷；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。
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。
7.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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