CN111305816B - 一种电极环短节 - Google Patents

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Abstract

本发明属于石油测井技术领域,公开了一种电极环短节,包括第一绝缘组件、电极环、第二绝缘组件、中间接头和若干导线密封销,第一绝缘组件和第二绝缘组件沿电极环对称设置;第一绝缘组件包括连接头、连接轴以及连接头一端依次设置的螺纹环、限位环和绝缘外壳;中间接头一端位于第一绝缘组件的连接轴与绝缘外壳之间,另一端穿过电极环位于第二绝缘组件的连接轴与绝缘外壳之间;中间接头通过若干导线密封销与第二绝缘组件的连接轴固定连接,导线密封销上开设导线孔。本发明采用装配式设计,可进行电极环和绝缘外壳的现场快速更换,缩短维护、准备时间,同时也方便特殊极环的现场试验和日常维护保养,降低备用短节的数量以及维修成本。

Description

一种电极环短节
技术领域
本发明属于石油测井技术领域,涉及一种电极环短节。
背景技术
电极环短节是侧向类电法测井必不可少的辅助短节。国内外现有的各种硬电极均采用电极环不拆卸的方式进行设计制造,但随着测井技术的发展,电法测井技术指标进一步提升,以往单一的铅电极和不锈钢电极已经不能满足现代测井的要求,各种新材料极环相继诞生。新材料极环虽然能够提升测量指标,但因其材料物理化学性质的原因,对日常保养运输有着较为特殊的要求,需要将极环取出放置在特定环境中。另一方面,不拆卸式电极环短节结构在进行新材料极环试验时,每一种新极环都需要设计制造多个短节来进行试验,会造成大量的研发成本,不利于极环的研发。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中电极环短节的电极环不可拆卸的缺点,提供一种电极环短节。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种电极环短节,包括第一绝缘组件、电极环、第二绝缘组件、中间接头和若干导线密封销,第一绝缘组件和第二绝缘组件沿电极环对称设置;第一绝缘组件包括连接头、连接轴以及连接头一端依次设置的螺纹环、限位环和绝缘外壳;螺纹环一端位于连接头内部且与连接头螺纹连接,限位环通过两个限位半环拼接组成,绝缘外壳通过螺纹环、限位环和电极环压紧;连接轴一端位于连接头内部,另一端依次穿过螺纹环和限位环位于绝缘外壳内部,连接轴上依次套设内压绝缘层和绝缘套,内压绝缘层一端位于连接轴与连接头之间,另一端位于连接轴与螺纹环之间;绝缘套一端位于连接轴与螺纹环之间,另一端穿过限位半环位于连接轴与绝缘外壳之间;中间接头一端位于第一绝缘组件的连接轴与绝缘外壳之间,另一端穿过电极环位于第二绝缘组件的连接轴与绝缘外壳之间;中间接头通过若干导线密封销与第二绝缘组件的连接轴固定连接,导线密封销上开设导线孔。
本发明进一步的改进在于:
所述螺纹环外壁与连接头内壁之间设置第一密封圈,螺纹环内壁与绝缘套内壁之间设置第二密封圈,绝缘套外壁与绝缘外壳内壁之间设置第三密封圈,连接轴外壁与中间接头内壁之间设置第四密封圈,中间接头外壁与绝缘外壳内壁之间设置第五密封圈。
还包括若干限位密封销,限位密封销的一端位于中间接头上开设的限位孔内且与限位孔螺纹连接,另一端位于第一绝缘组件的连接轴上开设的连接孔内。
所述限位密封销外壁与中间接头上开设的限位孔内壁之间设置密封圈。
所述连接轴位于连接头内部的一端的端部设置绝缘垫,绝缘垫通过连接轴端部与连接头内壁压紧。
所述限位半环通过若干螺钉与绝缘套固定连接。
所述连接轴位于连接头内部的一端的截面为多边形,所述连接头的内孔截面为多边形。
所述内压绝缘层通过玻璃钢绕制或整体注塑成型。
所述中间接头和导线密封销均为铍青铜材质。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
通过采用第一绝缘组件、电极环、第二绝缘组件和中间接头的可拆卸设计,当电极环需要拆卸保养或更换时,将两个限位半环取下拆卸掉限位半环,然后将绝缘外壳拨向邻近螺纹环的一侧,旋动连接头将连接头与螺纹环分离漏出连接轴,然后即可将连接轴取出,此时可将电极环取出或进行更换,可进行电极环和绝缘外壳的现场快速更换,缩短维护和准备时间,同时这种可拆卸的结构也方便特殊极环的现场试验、日常维护保养和运输,降低备用短节的数量以及维修成本。同时,通过设置均为绝缘材料的内压绝缘层、绝缘套和绝缘外壳,使得第一绝缘组件、电极环和第二绝缘组件两两之间的绝缘性良好,确保整个电极环短节够稳定的正常工作。
进一步的,螺纹环外壁与连接头内壁之间设置第一密封圈,螺纹环内壁与绝缘套内壁之间设置第二密封圈,绝缘套外壁与绝缘外壳内壁之间设置第三密封圈,连接轴外壁与中间接头内壁之间设置第四密封圈,中间接头外壁与绝缘外壳内壁之间设置第五密封圈,有效防止水及其他物质进入电极环短节内部,进而保证整个电极环短节的绝缘性能。
进一步的,还包括若干限位密封销,限位密封销的一端位于中间接头上开设的限位孔内且与限位孔螺纹连接,另一端位于第一绝缘组件的连接轴上开设的连接孔内,起到连接轴与中间接头之间的防转防扭作用。
进一步的,连接轴位于连接头内部的一端的截面为多边形,连接头的内孔截面为多边形,连接轴通过多边形外形与连接头的多边形内孔配合起到连接轴与连接头防转防扭的作用,采用多边形轴孔配合的方式实现防转防扭,避免绝缘材料局部应力过大而被破坏。
附图说明
图1为本发明的第一绝缘组件和电极环的结构示意图;
图2为本发明的第二绝缘组件的结构示意图;
图3为本发明的连接轴和内压绝缘层剖视图;
图4为本发明的连接轴和内压绝缘层侧视图。
其中:1-连接头;2-绝缘垫;3-连接轴;4-内压绝缘层;5-第一密封圈;6-螺纹环;7-第二密封圈;8-限位半环;9-螺钉;10-绝缘套;11-第三密封圈;12-中间接头;13-第四密封圈;14-绝缘外壳;15-第五密封圈;16-限位密封销;17-第六密封圈;18-电极环;19-导线密封销。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1至4,本发明电极环短节,包括第一绝缘组件、中间接头12、若干限位密封销16、若干导线密封销19、电极环18和第二绝缘组件;电极环18一端连接第一绝缘组件1,另一端连接第二绝缘组件,第一绝缘组件和第二绝缘组件沿电极环18对称设置,电极环18被两端的第一绝缘组件和第二绝缘组件限位。
第一绝缘组件包括连接头1、绝缘垫2、连接轴3、内压绝缘层4、螺纹环6、两个限位半环8、绝缘套10和绝缘外壳14。内压绝缘层4、绝缘套10、绝缘外壳14均为绝缘材料,中间接头12和导线密封销19均为导通性良好的金属材料,例如铍青铜等。
连接头1为中空筒状结构,连接头1一端依次设置螺纹环6、限位半环8和绝缘外壳14;连接头1通过螺纹与螺纹环6相连,螺纹环6与连接头1连接的一端位于连接头1内部。
连接轴3一端位于连接头1内部,另一端依次穿过螺纹环6和限位半环8位于绝缘外壳14内部,连接轴3位于连接头1内部的一端的截面为多边形,连接头1内孔的截面也为多边形,连接轴3通过多边形外形与连接头1的多边形内孔配合起到连接轴3与连接头1防转防扭的作用。连接轴3位于连接头1内部的一端的端部上设置绝缘垫2,绝缘垫2通过连接轴3端部与连接头1内孔壁压紧。
连接轴3上依次套设内压绝缘层4和绝缘套10,内压绝缘层4通过玻璃钢绕制或整体注塑成型的方式制作,内压绝缘层4一端位于连接轴3外壁与连接头1内壁之间,通过多边形外形与连接头1的多边形内孔配合起到连接轴3与连接头1防转防扭的作用,内压绝缘层4另一端位于连接轴3外壁与螺纹环6内壁之间,通过螺纹环6与连接轴3压紧。绝缘套10一端位于连接轴3外壁与螺纹环6内壁之间,另一端穿过两个限位半环8组成的限位环后位于连接轴3外壁与绝缘外壳14内壁之间,限位半环8通过螺钉9与绝缘套10连接,用于将绝缘外壳14进行限位,防止其轴向滑动。
中间接头12一端位于第一绝缘组件的连接轴3与绝缘外壳14之间,另一端穿过电极环18位于第二绝缘组件的连接轴3与绝缘外壳14之间。
若干限位密封销16的一端均位于中间接头12上开设的限位孔内,且通过螺纹与中间接头12紧固;若干限位密封销16的另一端均位于第一绝缘组件的连接轴3上开设的连接孔内,起到连接轴3与中间接头12之间的防转防扭作用。
若干导线密封销19的一端均置于中间接头12的安装孔内,并通过螺纹与中间接头12紧固,若干导线密封销19的另一端位于第二绝缘组件的连接轴3上开设的连接孔内,导线密封销19连接两根导线分别向上和向下接出。
电极环18被两端的绝缘外壳14限位在中间接头12之上。
螺纹环6外壁与连接头1内壁之间设置第一密封圈5,螺纹环6内壁与绝缘套10内壁之间设置第二密封圈7,绝缘套10外壁与绝缘外壳14内壁之间设置第三密封圈11,连接轴3外壁与中间接头12内壁之间设置第四密封圈13,中间接头12外壁与绝缘外壳14内壁之间设置第五密封圈15,限位密封销16外壁与中间接头12的限位孔内壁之间设置第六密封圈17。所有密封圈均置于相应零件沟槽内,起到阻止外界流体进入仪器的作用。
由于内压绝缘层4、绝缘套10、绝缘外壳14均为绝缘材料,各密封圈能防止水的进入,所以第一绝缘组件、电极环18和第二绝缘组件两两之间的绝缘性良好,电极环18通过中间接头12、导线密封销19和导线密封销19连接的两根导线进行信号的发射或收取。
当电极环18需要拆卸保养或更换时,将两个限位半环8的两个螺钉9取出,拆卸掉限位半环8,此时将绝缘外壳14拨向邻近螺纹环6的一侧,露出限位密封销16并将其取出,旋动连接头1将连接头1与螺纹环6分离漏出连接轴3,然后即可将连接轴3取出,此时可将电极环18取出或进行更换。
本发明电极环短节,通过设置均为绝缘材料的内压绝缘层4、绝缘套10和绝缘外壳14,以及每个连接处设置能防止水进入的密封圈,使得第一绝缘组件、电极环18和第二绝缘组件两两之间的绝缘性良好;连接轴3位于连接头1内部的一端的截面为多边形,同时设置若干限位密封销16,使得电极环短节自身具有一定的抗扭性能,作业时无需为此额外配接旋转短节;基于第一绝缘组件、第二绝缘组件和连接轴3的装配式设计,可进行电极环18和绝缘外壳14的现场快速更换,缩短维护、准备时间,同时这种可拆卸的结构也方便特殊极环的现场试验和日常维护保养,降低备用短节的数量以及维修成本。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电极环短节,其特征在于,包括第一绝缘组件、电极环(18)、第二绝缘组件、中间接头(12)和若干导线密封销(19),第一绝缘组件和第二绝缘组件沿电极环(18)对称设置;
第一绝缘组件包括连接头(1)、连接轴(3)以及连接头(1)一端依次设置的螺纹环(6)、限位环和绝缘外壳(14);螺纹环(6)一端位于连接头(1)内部且与连接头(1)螺纹连接,限位环通过两个限位半环(8)拼接组成,绝缘外壳(14)通过螺纹环(6)、限位环和电极环(18)压紧;连接轴(3)一端位于连接头(1)内部,另一端依次穿过螺纹环(6)和限位环位于绝缘外壳(14)内部,连接轴(3)上依次套设内压绝缘层(4)和绝缘套(10),内压绝缘层(4)一端位于连接轴(3)与连接头(1)之间,另一端位于连接轴(3)与螺纹环(6)之间;绝缘套(10)一端位于连接轴(3)与螺纹环(6)之间,另一端穿过限位半环(8)位于连接轴(3)与绝缘外壳(14)之间;
中间接头(12)一端位于第一绝缘组件的连接轴(3)与绝缘外壳(14)之间,另一端穿过电极环(18)位于第二绝缘组件的连接轴(3)与绝缘外壳(14)之间;中间接头(12)通过若干导线密封销(19)与第二绝缘组件的连接轴(3)固定连接,导线密封销(19)上开设导线孔。
2.根据权利要求1所述的电极环短节,其特征在于,所述螺纹环(6)外壁与连接头(1)内壁之间设置第一密封圈(5),螺纹环(6)内壁与绝缘套(10)内壁之间设置第二密封圈(7),绝缘套(10)外壁与绝缘外壳(14)内壁之间设置第三密封圈(11),连接轴(3)外壁与中间接头(12)内壁之间设置第四密封圈(13),中间接头(12)外壁与绝缘外壳(14)内壁之间设置第五密封圈(15)。
3.根据权利要求1所述的电极环短节,其特征在于,还包括若干限位密封销(16),限位密封销(16)的一端位于中间接头(12)上开设的限位孔内且与限位孔螺纹连接,另一端位于第一绝缘组件的连接轴(3)上开设的连接孔内。
4.根据权利要求3所述的电极环短节,其特征在于,所述限位密封销(16)外壁与中间接头(12)上开设的限位孔内壁之间设置密封圈。
5.根据权利要求1所述的电极环短节,其特征在于,所述连接轴(3)位于连接头(1)内部的一端的端部设置绝缘垫(2),绝缘垫(2)通过连接轴(3)端部与连接头(1)内壁压紧。
6.根据权利要求1所述的电极环短节,其特征在于,所述限位半环(8)通过若干螺钉(9)与绝缘套(10)固定连接。
7.根据权利要求1所述的电极环短节,其特征在于,所述连接轴(3)位于连接头(1)内部的一端的截面为多边形,所述连接头(1)的内孔截面为多边形。
8.根据权利要求1所述的电极环短节,其特征在于,所述内压绝缘层(4)通过玻璃钢绕制或整体注塑成型。
9.根据权利要求1所述的电极环短节,其特征在于,所述中间接头(12)和导线密封销(19)均为铍青铜材质。
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