CN112421281A - 一种井下大电流公接头用密封绝缘结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种井下大电流公接头用密封绝缘结构，包括绝缘主体（9）；绝缘主体（9）为圆柱结构；绝缘主体（9）顶部与仪器主体（13）连接；绝缘主体（9）由下至上依次设有导向头（1）、间隔设置的绝缘管和带电环；绝缘主体（9）内设有一组导线和加强杆（4）；导线与对应的带电环连接；导线和加强杆（4）顶部设有锁块（11），锁块（11）经螺钉（12）与绝缘主体（9）锁紧连接。本发明在小直径的公接头内部布置了三根大直径导线，实现了大电流供电的密封绝缘要求。通过加强杆提高了整体结构的高强度和刚度。提高整个结构的可操作性和可靠性。保证了带电环与金属零件之间、铜芯与金属零件之间的绝缘性。

Description

一种井下大电流公接头用密封绝缘结构
技术领域
本发明涉及一种井下大电流公接头用密封绝缘结构，属于井下仪器结构技术领域。
背景技术
在油气田或煤矿勘探、地热测井、海洋调查领域中，常使用井下湿式对接等工艺向井下仪器供电，以进行如测井、射孔、取芯等施工作业。井下带电湿接头需解决可靠供电和长期密封绝缘的问题。现有的多芯湿接头，由于受仪器外径、导线外径等多种因素的限制，结构较为复杂，可靠性不尽人意。因此现有技术仍存在不足，有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种井下大电流公接头用密封绝缘结构，以实现多组大直径导线和带电环之间可靠的大电流供电，从而克服现有技术存在的不足。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的一种井下大电流公接头用密封绝缘结构，包括绝缘主体；绝缘主体为圆柱结构；绝缘主体顶部与仪器主体连接；绝缘主体由下至上依次设有导向头、A绝缘管、A带电环、B绝缘管、B带电环、C绝缘管和C带电环；绝缘主体内设有A导线、B导线、C导线和加强杆；A导线下端与A带电环连接，B导线下端与B带电环连接；C导线下端与C带电环连接；A导线、B导线、C导线和加强杆顶部设有锁块，锁块经螺钉与绝缘主体锁紧连接。
前述井下大电流公接头用密封绝缘结构中，所述导向头下部为圆锥体，锥头为球面结构；导向头上部为圆柱结构，圆柱顶面设有偏心盲孔，偏心的盲孔底部设有螺纹孔，盲孔的侧壁设有一组密封槽，密封槽内设有密封圈。
前述井下大电流公接头用密封绝缘结构中，所述加强杆两端均加工有外螺纹；加强杆上端的外螺纹与锁块上的内螺纹连接；加强杆下端的外螺纹与导向头上的螺纹孔连接。
前述井下大电流公接头用密封绝缘结构中，所述绝缘主体上部设有凸台，凸台上方加工有外螺纹，凸台上的外螺纹与仪器主体上的内螺纹连接；在仪器主体与绝缘主体的连接处设有密封圈；仪器主体的内孔中灌注有电机油。
前述井下大电流公接头用密封绝缘结构中，所述仪器主体底端，绝缘主体、A绝缘管、A带电环、B绝缘管、B带电环、C绝缘管和C带电环两端、以及导向头顶端均设有矩形槽或矩形键；仪器主体、绝缘主体、A绝缘管、A带电环、B绝缘管、B带电环、C绝缘管、C带电环和导向头经矩形槽或矩形键依次防转连接。
前述井下大电流公接头用密封绝缘结构中， 所述A绝缘管、A带电环、B绝缘管、B带电环、C绝缘管和C带电环与绝缘主体的连接处均设有一组密封槽，密封槽内设有密封圈。
前述井下大电流公接头用密封绝缘结构中，所述A带电环上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉，A带电环经导电螺钉与A导线铜芯上的螺纹孔电气连接；B带电环上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉，B带电环经导电螺钉与B导线铜芯上的螺纹孔电气连接；C带电环上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉，C带电环经导电螺钉与C导线铜芯上的螺纹孔电气连接。
前述井下大电流公接头用密封绝缘结构中，所述A导线、B导线和C导线与绝缘主体的穿线孔之间均灌注有绝缘胶。
前述井下大电流公接头用密封绝缘结构中，所述A导线、B导线和C导线呈等腰三角形与绝缘主体中心线平行设置；所述加强杆与B导线相对设置并与绝缘主体中心线平行。
由于采用了上述技术方案，本发明在小直径的公接头内部布置了三根大直径导线，配合其他结构，保证了大电流供电的密封绝缘要求。在小直径的公接头内部偏心布置了一根加强杆，保证了整体结构的高强度和刚度。虽然采用多重偏心结构增加了一定的加工难度，但是将整个密封绝缘结构简化，提高整个结构的安装操作性、可靠性。三个绝缘管和绝缘主体为高强度非金属绝缘材料，保证整个结构薄壁处的密封强度。三个绝缘管和绝缘主体为高强度非金属绝缘材料，保证带电环与金属零件之间、铜芯与金属零件之间的绝缘性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A-A剖面图；
图3是图1中B-B剖面图；
图4是图1中C-C剖面图；
图5是本发明的外观示意图。
附图中的标记为：1-导向头、2-电机油、3.1- A绝缘管、3.2- B绝缘管、3.3- C绝缘管、4-加强杆、5.1- A带电环、5.2- B带电环、5.3-C带电环、6-导电螺钉、7-密封圈、8.1- A导线、8.2- B导线、8.3- C导线、9-绝缘主体、10-凸台、11-锁块、12-螺钉、13-仪器主体、14-绝缘胶、15-矩形键与矩形槽连接。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种井下大电流公接头用密封绝缘结构，如图1～5所示，包括绝缘主体9；绝缘主体9为圆柱结构；绝缘主体9顶部与仪器主体13连接；绝缘主体9由下至上依次设有导向头1、A绝缘管3.1、A带电环5.1、B绝缘管3.2、B带电环5.2、C绝缘管3.3和C带电环5.3；绝缘主体9内设有A导线8.1、B导线8.2、C导线8.3和加强杆4；A导线8.1下端与A带电环5.1连接，B导线8.2下端与B带电环5.2连接；C导线8.3下端与C带电环5.3连接；A导线8.1、B导线8.2、C导线8.3和加强杆4顶部设有锁块11，锁块11经螺钉12与绝缘主体9锁紧连接。导向头1下部为圆锥体，锥头为球面结构；导向头1上部为圆柱结构，圆柱顶面设有偏心盲孔，偏心的盲孔底部设有螺纹孔，盲孔的侧壁设有一组密封槽，密封槽内设有密封圈7。加强杆4两端均加工有外螺纹；加强杆4上端的外螺纹与锁块11上的内螺纹连接；加强杆4下端的外螺纹与导向头1上的螺纹孔连接。绝缘主体9上部设有凸台10，凸台10上方加工有外螺纹，凸台10上的外螺纹与仪器主体13上的内螺纹连接；在仪器主体13与绝缘主体9的连接处设有密封圈7；仪器主体13的内孔中灌注有电机油2。仪器主体13底端，绝缘主体9、A绝缘管3.1、A带电环5.1、B绝缘管3.2、B带电环5.2、C绝缘管3.3和C带电环5.3两端、以及导向头1顶端均设有矩形槽或矩形键15；仪器主体13、绝缘主体9、A绝缘管3.1、A带电环5.1、B绝缘管3.2、B带电环5.2、C绝缘管3.3、C带电环5.3和导向头1经矩形槽或矩形键15依次防转连接。A绝缘管3.1、A带电环5.1、B绝缘管3.2、B带电环5.2、C绝缘管3.3和C带电环5.3与绝缘主体9的连接处均设有一组密封槽，密封槽内设有密封圈7。A带电环5.1上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉6，A带电环5.1经导电螺钉6与A导线8.1铜芯上的螺纹孔电气连接；B带电环5.2上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉6，B带电环5.2经导电螺钉6与B导线8.2铜芯上的螺纹孔电气连接；C带电环5.3上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉6，C带电环5.3经导电螺钉6与C导线8.3铜芯上的螺纹孔电气连接。A导线8.1、B导线8.2和C导线8.3与绝缘主体9的穿线孔之间均灌注有绝缘胶14。A导线8.1、B导线8.2和C导线8.3呈等腰三角形与绝缘主体9中心线平行设置；所述加强杆4与B导线8.2相对设置并与绝缘主体9中心线平行。
实施例
本例如图1～5所示，以连接三根导线的大电流公接头用密封绝缘结构为例对本发明进行详细说明。
本例结构整体承受井液施加的外压很大；结构空间小于28mm；绝缘主体9轴向设有三个带电环和三个绝缘体交错分布；单根导线直径为6mm左右属于较粗的导线，导线通过的电流很大；
绝缘主体9的外侧从下至上分布有导向头1、三个绝缘管3和三个带电环5间隔分布。上述零件内孔均加工有多组沟槽相互之间采用沟槽防转，并通过密封圈保证整个结构的密封性和各带电环之间的绝缘性；绝缘管3和绝缘主体9均采用高强度非金属绝缘材料加工。
绝缘主体9内部上半部分偏心布置了三个不同深度的深孔，用于将部分剥去绝缘皮的导线铜芯连接到相应带电环上；绝缘主体9顶部侧口部导线剥皮位置灌封绝缘胶14，提高了导线铜芯与锁块11之间的绝缘性；
绝缘主体9与带电环相应位置处开有三组共六个小孔；，导电螺钉6穿过绝缘主体9，与导线铜芯螺纹连接，实现导线铜芯和带电环之间的导通；导电螺钉6上套有密封圈7保证密封性；密封圈7可采用O形圈；
绝缘主体9内部下半部分偏心布置了一个螺纹孔，用于安装加强杆4；加强杆4上下两端均使用螺纹分别连接导向头1和锁块11，将整个结构件轴向锁紧；为防止螺纹松动，另使用螺钉12将锁块11固定在绝缘主体9上；
整个结构内腔灌电机油，进一步提高内部绝缘性；
本发明在外径很小的情况下，整个结构采用多重偏心结构，保证零件强度和刚度的情况下，实现设定功能。
整个结构的安装过程如下：
1、需套密封圈7零件安装上O形圈；
2、按图1所示位置关系，从上至下将三个带电环、三个绝缘管和导向头1套在绝缘主体9上；
3、将加强杆4与导向头1连接后，再拧紧锁块11和螺钉12；
4、将三根导线剥去相应长度的绝缘皮，依次从绝缘主体9上端穿进相应位置；口部灌封绝缘胶14；
5、导电螺钉6穿过绝缘主体9，与导线铜芯螺纹连接；
6、整体再与仪器主体13螺纹连接。
该发明适用于井下大电流公接头的密封绝缘结构，特别适用于使用井下湿式对接等工艺向井下仪器供电的相关结构，属于井下仪器结构技术领域。

Claims (9)

1.一种井下大电流公接头用密封绝缘结构，包括绝缘主体（9）；其特征在于：绝缘主体（9）为圆柱结构；绝缘主体（9）顶部与仪器主体（13）连接；绝缘主体（9）由下至上依次设有导向头（1）、A绝缘管（3.1）、A带电环（5.1）、B绝缘管（3.2）、B带电环（5.2）、C绝缘管（3.3）和C带电环（5.3）；绝缘主体（9）内设有A导线（8.1）、B导线（8.2）、C导线（8.3）和加强杆（4）；A导线（8.1）下端与A带电环（5.1）连接，B导线（8.2）下端与B带电环（5.2）连接；C导线（8.3）下端与C带电环（5.3）连接；A导线（8.1）、B导线（8.2）、C导线（8.3）和加强杆（4）顶部设有锁块（11），锁块（11）经螺钉（12）与绝缘主体（9）锁紧连接。
2.根据权利要求1所述井下大电流公接头用密封绝缘结构，其特征在于：所述导向头（1）下部为圆锥体，锥头为球面结构；导向头（1）上部为圆柱结构，圆柱顶面设有偏心盲孔，偏心的盲孔底部设有螺纹孔，盲孔的侧壁设有一组密封槽，密封槽内设有密封圈（7）。
3.根据权利要求1所述井下大电流公接头用密封绝缘结构，其特征在于：所述加强杆（4）两端均加工有外螺纹；加强杆（4）上端的外螺纹与锁块（11）上的内螺纹连接；加强杆（4）下端的外螺纹与导向头（1）上的螺纹孔连接。
4.根据权利要求1所述井下大电流公接头用密封绝缘结构，其特征在于：所述绝缘主体（9）上部设有凸台（10），凸台（10）上方加工有外螺纹，凸台（10）上的外螺纹与仪器主体（13）上的内螺纹连接；在仪器主体（13）与绝缘主体（9）的连接处设有密封圈（7）；仪器主体（13）的内孔中灌注有电机油（2）。
5.根据权利要求1所述井下大电流公接头用密封绝缘结构，其特征在于：所述仪器主体（13）底端，绝缘主体（9）、A绝缘管（3.1）、A带电环（5.1）、B绝缘管（3.2）、B带电环（5.2）、C绝缘管（3.3）和C带电环（5.3）两端、以及导向头（1）顶端均设有矩形槽或矩形键（15）；仪器主体（13）、绝缘主体（9）、A绝缘管（3.1）、A带电环（5.1）、B绝缘管（3.2）、B带电环（5.2）、C绝缘管（3.3）、C带电环（5.3）和导向头（1）经矩形槽或矩形键（15）依次防转连接。
6.根据权利要求1所述井下大电流公接头用密封绝缘结构，其特征在于： 所述A绝缘管（3.1）、A带电环（5.1）、B绝缘管（3.2）、B带电环（5.2）、C绝缘管（3.3）和C带电环（5.3）与绝缘主体（9）的连接处均设有一组密封槽，密封槽内设有密封圈（7）。
7.根据权利要求1所述井下大电流公接头用密封绝缘结构，其特征在于：所述A带电环（5.1）上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉（6），A带电环（5.1）经导电螺钉（6）与A导线（8.1）铜芯上的螺纹孔电气连接；B带电环（5.2）上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉（6），B带电环（5.2）经导电螺钉（6）与B导线（8.2）铜芯上的螺纹孔电气连接；C带电环（5.3）上设有一组螺钉孔，螺钉孔内设有导电螺钉（6），C带电环（5.3）经导电螺钉（6）与C导线（8.3）铜芯上的螺纹孔电气连接。
8.根据权利要求1所述井下大电流公接头用密封绝缘结构，其特征在于：所述A导线（8.1）、B导线（8.2）和C导线（8.3）与绝缘主体（9）的穿线孔之间均灌注有绝缘胶（14）。
9.根据权利要求1所述井下大电流公接头用密封绝缘结构，其特征在于：所述A导线（8.1）、B导线（8.2）和C导线（8.3）呈等腰三角形与绝缘主体（9）中心线平行设置；所述加强杆（4）与B导线（8.2）相对设置并与绝缘主体（9）中心线平行。
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