CN113483014A - 一种用于井下作业的仪器滑车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于井下作业的仪器滑车，包括连接座、回转套和飞轮组件，所述回转套同轴套设在连接座的外侧，且所述回转套相对于连接座在轴向固定且周向转动设置，所述回转套的外侧圆周分布设置有若干飞轮组件，所述飞轮组件相对于回转套可拆卸设置，所述飞轮组件相对转动设置在回转套上，且所述飞轮组件的转动轴线方向垂直于回转套的转动方向。结构简单，运行顺畅，稳定性强，保证了仪器串在安装了仪器滑车之后无论是在水平进给方向还是在圆周方向遇到障碍时，都能通过仪器滑车的转动顺利的越过障碍。

Description

一种用于井下作业的仪器滑车
技术领域
本发明属于深井作业领域，特别涉及一种用于井下作业的仪器滑车。
背景技术
在大斜度深井作业过程中，仪器滑车可以有效减小仪器与套管或井壁的接触面积，大幅度减小仪器串与套管或管壁之间的摩擦力，从而保证仪器可以利用重力到达更大斜度井段作业。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于井下作业的仪器滑车，其结构简单，运行顺畅。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于井下作业的仪器滑车，包括连接座、回转套和飞轮组件，所述回转套同轴套设在连接座的外侧，且所述回转套相对于连接座在轴向固定且周向转动设置，所述回转套的外侧圆周分布设置有若干飞轮组件，所述飞轮组件相对于回转套可拆卸设置，所述飞轮组件相对转动设置在回转套上，且所述飞轮组件的转动轴线方向垂直于回转套的转动方向。
进一步的，所述飞轮组件包括第一飞轮轴承、第一飞轮和第一锁附件，所述第一飞轮通过第一飞轮轴承转动设置在回转套上，所述第一飞轮轴承的内圈通过第一锁附件锁附在回转套上。
进一步的，所述回转套包括第一套环本体和若干设置在所述第一套环本体上的第一安装芯柱，所述第一安装芯柱垂直于第一套环本体的轴向设置，所述第一安装芯柱远离于第一套环本体的一端上开设有盲孔状的第一连接孔，所述第一飞轮轴承的内圈套设在安装芯柱上。
进一步的，所述飞轮组件包括第二飞轮和第二压环，所述回转套的外壁上沿径向向外凸起设置有若干第二安装柱，所述第二飞轮转动套设设置在第二安装柱上，所述第二飞轮通过第二压环轴向固定于安装柱上。
进一步的，所述飞轮组件包括第三飞轮、第三飞轮轴承和第三连接螺栓，所述第三飞轮同轴设置在第三飞轮轴承的外圈上，所述第三连接螺栓穿设在所述第三飞轮轴承的内圈中，所述回转套的圆周壁体上对应于连接螺栓的螺纹轴端开设有沿径向的第三连接螺纹孔；
所述第三飞轮沿轴向开设有对应于第三连接螺栓的第三防松孔，所述第三防松孔内螺纹连接设置有第三防松堵头，所述第三防松堵头的抵压于第三连接螺栓的栓帽端端部；
所述第三防松堵头与第三连接螺栓的螺纹旋向相反。
进一步的，所述飞轮组件包括第四飞轮和第四轴向锁附件，所述第四飞轮通过第四轴向锁附件锁附在回转套上，所述第四飞轮与回转套的相对面之间设置有径向防松结构，所述第四飞轮通过径向防松结构在第四飞轮的径向方向上限位；
所述第四飞轮朝向于回转套的一侧面上环形凹设有第四限位环槽，所述回转套上对应于第四限位环槽凸设有第四限位凸环。
进一步的，所述飞轮组件还包括第四压环和第四飞轮轴承，所述第四飞轮设置在第四飞轮轴承的外圈上，所述第四飞轮轴承的内圈设置在回转套上，所述第四压环通过第四轴向锁附件压覆在第四飞轮轴承的内圈轴向端面上；所述径向防松结构对应于第四压环的端面设置在回转套上，且所述径向防松结构限位第四压环的径向位移。
进一步的，所述径向防松机构为第四限位销，所述第四压环对应于第四限位销凹设有第四销孔。
进一步的，还包括平衡回正机构，所述平衡回正机构设置在飞轮组件的外侧，且所述平衡回转机构与回转套相对固定设置，两组所述飞轮组件的轮面通过所述平衡回正机构始终贴合于行进面；
所述平衡回正机构包括平衡挡板，所述平衡挡板随动于回转套设置，两组所述飞轮组件对称设置在回转套上，且两组所述平衡挡板分别对应于两飞轮组件的轴向外端面设置。
进一步的，所述平衡挡板为弧形状的弯杆杆体结构，且所述平衡挡板的两端分别回转设置在连接座的外侧，所述飞轮组件的轴伸端转动设置在平衡挡板上；
所述连接座上间距套设设置有两个回转固定座，且两个所述回转固定座分别间距设置于回转套的轴向两侧，两个所述平衡挡板的两端分别可拆卸的连接设置在回转固定座的外壁上。
有益效果：本发明的结构简单，运行顺畅，稳定性强，飞轮组件可通过回转套绕连接轴公转转动，也可通过回转套自转转动，并具有相互垂直的转动方向，保证了仪器串在安装了仪器滑车之后无论是在水平进给方向还是在圆周方向遇到障碍时，都能通过仪器滑车的转动顺利的越过障碍，同时由于在运动过程中为滚动摩擦，其摩擦系数远远小于不加仪器滑车时的滑动摩擦系数。
附图说明
附图1为本发明的整体结构主视图；
附图2为本发明的第一实施例的整体结构半剖示意图；
附图3为本发明的第一实施例的飞轮组件示意图；
附图4为本发明的第二实施例的轴向剖视图；
附图5为本发明的第二实施例的飞轮组件示意图；
附图6为本发明的第三实施例的连接座和回转套半剖示意图；
附图7为本发明的第三实施例的飞轮组件的示意图；
附图8为本发明的第四实施例的轴向剖视图；
附图9为本发明的第四实施例的飞轮组件示意图；
附图10为本发明的第五实施例的主视图；
附图11为本发明的飞轮组件和平衡回转机构放大示意图；
附图12为本发明的回转固定座的立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至附图12所示，一种一种用于井下作业的仪器滑车，包括连接座1、回转套2和飞轮组件，所述连接座1为连接轴或连接套等柱状式结构，所述回转套2同轴套设在连接座1的外侧，且所述回转套2相对于连接座1在轴向固定且周向转动设置，所述回转套2的外侧圆周分布设置有若干飞轮组件3，至少包含两组相对称设置的飞轮组件3，所述飞轮组件转动设置在回转套2上，且所述飞轮组件的转动轴线方向垂直于回转套2的转动方向；飞轮组件可通过回转套绕连接轴公转转动，也可通过回转套自转转动，并具有相互垂直的转动方向，保证了仪器串在安装了仪器滑车之后无论是在水平进给方向还是在圆周方向遇到障碍时，都能通过仪器滑车的转动顺利的越过障碍。
相较于目前大多的滑动摩擦的滑车就，本方案中由于在运动过程中为滚动摩擦，其摩擦系数远远小于不加仪器滑车时的滑动摩擦系数，提升使用寿命和稳定性。
第一实施例：所述飞轮组件包括第一飞轮轴承1.3、第一飞轮1.4和第一锁附件1.5，所述第一飞轮1.4通过第一飞轮轴承1.3转动设置在回转套上，所述第一飞轮轴承1.3的内圈通过第一锁附件1.5锁附在回转套2上，所述第一锁附件1.5为锁附螺钉，增强第一飞轮轴承1.3与回转套2的连接强度，提升稳定性，防止飞轮脱离。
所述第一飞轮为凸球面盘体结构，且若干所述第一飞轮在轴向剖面内其弧面共圆，即处于同一节圆面上，以使得第一飞轮相对于管道或孔道顺畅转动。
所述回转套2包括套设在连接座1外侧的第一套环本体1.10和若干设置在所述第一套环本体1.10上的第一安装芯柱1.11，本实施例的连接座1为连接轴，所述第一安装芯柱1.11为圆柱体结构，所述第一安装芯柱1.11的轴向垂直于第一套环本体1.10的轴向设置，所述第一安装芯柱1.11远离于第一套环本体1.10的一端上开设有盲孔状的第一连接孔1.12，所述第一飞轮轴承1.3的内圈套设在安装芯柱上，其结构紧凑，整体体积小。
所述第一安装芯柱1.11与第一飞轮轴承1.3的内圈之间设置有第一内衬套1.6，所述第一内撑套1.6包含设置在第一飞轮轴承1.3的内圈的第一内衬环体1.14和设置在所述第一内衬环体一端上的第一端环1.13，所述第一内衬套1.6为T型截面的环体结构，所述第一端环1.13压覆在第一飞轮轴承1.3的内圈端面上，所述第一端环1.13通过第一锁附件1.5锁附在第一安装芯柱1.11上，用以在轴向上将第一飞轮轴承1.3的内圈稳定连接于回转套上。
所述第一飞轮1.4为半球状壳体结构，所述第一飞轮1.4的内壁与第一飞轮轴承1.3的外圈连接设置，所述第一锁附件1.5位于第一飞轮1.4的内凹侧，所述第一飞轮1.4上对应于第一锁附件1.5开设有通孔，以便于锁附件的拆装，所述通孔内可拆卸的设置有第一橡胶塞1.7，以对第一飞轮1.4内腔进行保护。
所述回转套2与连接座1之间设置有第一自润滑轴承1.8，以保证回转套2的转动顺畅性，提升耐磨性能。
所述回转套2上沿进行开设有若干第一注油孔，所述第一注油口连通于回转套2与连接座1之间的腔隙中，通过向第一注油孔内注油，以增加回转套与连接座1的转动顺畅性。
第二实施例：所述飞轮组件包括第二飞轮2.6和第二压环2.8，所述回转套2的外壁上沿径向向外凸起设置有若干第二安装柱2.7，所述第二飞轮2.6转动套设设置在第二安装柱2.7上，所述第二飞轮2.6通过第二压环2.8轴向固定于安装柱上，所述第二压环2.8为螺母，所述第二安装柱2.7的端部包含螺纹段。
第三实施例：所述飞轮组件包括第三飞轮3.15、第三飞轮轴承3.16和第三连接螺栓3.17，所述第三飞轮轴承为深沟球轴承，所述第三飞轮3.15同轴设置在第三飞轮轴承3.16的外圈上，所述第三连接螺栓3.17穿设在所述第三飞轮轴承3.16的内圈中，所述回转套2的圆周壁体上对应于第三连接螺栓3.17的螺纹轴端开设有沿径向的第三连接螺纹孔3.18。通过所述第三连接螺栓3.17可拆卸于第三连接螺纹孔3.18内，拆装十分方便。
还包括第三压环3.20，所述第三压环3.20为套设在第三连接螺栓3.17外侧的环体结构，且所述第三压环压覆在第三飞轮轴承的内圈端部，使得锁附压力均匀分布。
所述第三飞轮3.15沿轴向开设有对应于第三连接螺栓3.17的第三防松孔3.21，所述第三防松孔3.21内螺纹连接设置有第三防松堵头3.19，所述第三防松堵头3.19的抵压于第三连接螺栓3.17的栓帽端端部，所述第三防松堵头3.19与第三连接螺栓3.17的螺纹旋向相反。通过第三防松堵头3.19进一步的对第三连接螺栓3.17进行限位和防松，提升飞轮与连接套的连接强度和稳定性，防止飞轮脱离。
第四实施例：所述飞轮组件包括第四飞轮4.3和第四轴向锁附件4.4，所述第四轴向锁附件4.4为螺栓，所述回转套2的壁体上沿径向凹设有第四连接螺孔4.11，结构简单，操作方便，所述第四飞轮4.3通过第四轴向锁附件4.4锁附在回转套上，沿轴向对第四飞轮进行安装固定，所述第四飞轮4.3与回转套2的相对面之间设置有径向防松结构，所述第四飞轮4.3通过径向防松结构在第四飞轮的径向方向上限位，第四飞轮4.3通过径向防松机构进行径向限位，可减少其在管道或者孔道内的震动幅度，提升连接稳定性，防止飞轮脱离。
如附图2和附图3所示，所述第四飞轮4.3为凸球面结构的盘体式结构，所述第四飞轮4.3朝向于回转套2的一侧面上环形凹设有第四限位环槽4.5，所述回转套2上对应于第四限位环槽4.5凸设有第四限位凸环4.6，通过第四限位凸环4.6和第四限位环槽4.5对第四飞轮的径向进行限位，且还可以对第四飞轮的回转转动进行导向，能够极大程度的提升第四飞轮的稳定性。
如附图3所示，所述飞轮组件还包括第四压环4.8和第四飞轮轴承4.7，所述第四飞轮4.3设置在第四飞轮轴承4.7的外圈上，所述第四飞轮轴承4.7的内圈设置在回转套2上，所述第四压环4.8通过第四轴向锁附件4.4压覆在第四飞轮轴承4.7的内圈轴向端面上。
径向防松结构还包括另一实施例：所述径向防松结构对应于第四压环4.8的端面设置在回转套2上，且所述径向防松结构限位第四压环4.8的径向位移。所述径向防松机构为第四限位销4.9，所述第四压环4.8对应于第四限位销4.9凹设有第四销孔4.10。通过第四限位销对第四压环进行限位和防松动，以限位第四压环4.8对第四飞轮轴承4.7的内圈的压覆，保证压覆稳定。
所述第四飞轮4.3沿轴向开设有对应于第四轴向锁附件4.4的第四注油孔4.13，所述第四注油孔4.13内设置有第四密封堵头4.12，所述第四防松堵头4.12为堵头螺丝，所述第四飞轮4.3的内腔面与第四飞轮轴承4.7的端面之间包含第四注油腔4.14，所述第四注油腔4.14连通于第四注油孔4.13和第四飞轮轴承的轴承沟槽，通过向第四注油孔内注入润滑油或润滑脂，以保证第四飞轮轴承的转动顺畅，防止卡涩现象。
所述第四轴向锁附件4的螺栓顶端包含扳手孔4.15，所述扳手孔4.15小于第四注油孔4.13，第四飞轮4.3对应于第四注油孔的台阶端面能够对第四轴向锁附件4.4进行轴向限位，限位其旋拧的深度，能够有效的进行防松，防止飞轮在震动过程中脱落，增强稳定性。
在装配时，现将第四轴向锁附件4.4穿设在第四压环和第四飞轮轴承内圈，再将其整体放入到第四飞轮的内腔中，并使得第四飞轮轴承外圈与第四飞轮固定，然后通过扳手插入到扳手孔内并使得扳手与螺栓、飞轮相对固定，将第四轴向锁附件的底端螺杆向回转套上的第四连接螺孔中旋入，当第四限位凸环与第四限位凹槽适配时，在通过扳手旋拧螺杆，将螺杆安装到位。
第五实施例：所述平衡回正机构4设置在飞轮组件3的外侧，且所述平衡回转机构4与回转套2相对固定设置，两组所述飞轮组件3的飞轮轮面通过所述平衡回正机构4始终贴合于行进面。通过平衡回正机构对滑车进行导向和扶正，防止飞轮倾倒，能够使得飞轮轮面始终贴合于管道或者孔道的内壁，始终保持滚动摩擦的前进方式，提升稳定性。
如附图2所示，所述平衡回正机构4包括平衡挡板5.5，所述平衡挡板5.5随动于回转套2设置，两组所述飞轮组件3对称设置在回转套上，且两组所述平衡挡板5.5分别对应于两飞轮5.3的轴向外端面设置，通过两个平衡挡板5.5对飞轮进行防倾倒，防止轮面朝下，维持滚动前进。
所述平衡挡板5.5为弧形状的弯杆杆体结构，且所述平衡挡板5.5的两端分别回转设置在连接座1的外侧，本实施例中的所述连接座1为连接芯轴，所述飞轮5.3的轴伸端转动设置在平衡挡板5.5上。使得平衡挡板5.5与飞轮5.3、回转套2在连接芯轴的圆周方向上同步运动，所述连接座1上间距套设设置有两个回转固定座5.6，且两个所述回转固定座5.6分别间距设置于回转套2的轴向两侧，两个所述平衡挡板5.5的两端分别可拆卸的连接设置在回转固定座5.6的外壁上。
如附图5所示，所述回转固定座5.6的外壁面上开设有T型卡槽5.12，以供平衡挡板5.5的两端插入，并通过锁紧螺钉进行固定锁附，增强平衡挡板5.5的稳定性，防止其在震动过程中松动或者脱落。所述回转固定座5.6的壁体上还开设有第五注油孔5.13，所述回转固定座5.6与连接芯轴之间设置有第五无油自润滑轴承5.11，第五注油孔5.13的油质能够伸入至连接芯轴与回转固定座5.6之间，提升回转顺畅性，防止卡涩现象。
所述平衡挡板5.5背离于飞轮5.3的外壁面为防倾面5a，所述防倾面5a为外凸的弧形面，当其倾倒时，通过防倾面5a能够快速进行转向调整移位。
如附图4所示，所述平衡挡板5.5位于两组所述飞轮5.3通过回转套2的最大回转节圆内圈中，以避免平衡挡板5.5对飞轮的干涉，通过平衡挡板5.5能够有效的防止飞轮倾倒，且通过平衡挡板5.5的重力和行进过程的摆动，能够对机构整体进行平衡，保证行进的稳定性。
其中第五实施例的平衡回正机构可应用于第一实施例至第四实施例，第五实施例中的飞轮组件可以是第一实施例至第四实施例中的任一项。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：包括连接座(1)、回转套(2)和飞轮组件(3)，所述回转套(2)同轴套设在连接座(1)的外侧，且所述回转套(2)相对于连接座(1)在轴向固定且周向转动设置，所述回转套(2)的外侧圆周分布设置有若干飞轮组件，所述飞轮组件相对于回转套可拆卸设置，所述飞轮组件相对转动设置在回转套(2)上，且所述飞轮组件的转动轴线方向垂直于回转套(2)的转动方向。
2.根据权利要求1所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：所述飞轮组件包括第一飞轮轴承(1.3)、第一飞轮(1.4)和第一锁附件(1.5)，所述第一飞轮(1.4)通过第一飞轮轴承(1.3)转动设置在回转套上，所述第一飞轮轴承(1.3)的内圈通过第一锁附件(1.5)锁附在回转套上。
3.根据权利要求2所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：所述回转套(2)包括第一套环本体(1.10)和若干设置在所述第一套环本体(1.10)上的第一安装芯柱(1.11)，所述第一安装芯柱(1.11)垂直于第一套环本体(1.10)的轴向设置，所述第一安装芯柱(1.11)远离于第一套环本体(1.10)的一端上开设有盲孔状的第一连接孔(1.12)，所述第一飞轮轴承(1.3)的内圈套设在安装芯柱上。
4.根据权利要求1所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：所述飞轮组件包括第二飞轮(2.6)和第二压环(2.8)，所述回转套(2)的外壁上沿径向向外凸起设置有若干第二安装柱(2.7)，所述第二飞轮(2.6)转动套设设置在第二安装柱(2.7)上，所述第二飞轮(2.6)通过第二压环(2.8)轴向固定于安装柱上。
5.根据权利要求1所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：所述飞轮组件包括第三飞轮(3.15)、第三飞轮轴承(3.16)和第三连接螺栓(3.17)，所述第三飞轮(3.15)同轴设置在第三飞轮轴承(3.16)的外圈上，所述第三连接螺栓(3.17)穿设在所述第三飞轮轴承(3.16)的内圈中，所述回转套(2)的圆周壁体上对应于连接螺栓(3.17)的螺纹轴端开设有沿径向的第三连接螺纹孔(3.18)；
所述第三飞轮(3.15)沿轴向开设有对应于第三连接螺栓(3.17)的第三防松孔(3.21)，所述第三防松孔(3.21)内螺纹连接设置有第三防松堵头(3.19)，所述第三防松堵头(3.19)的抵压于第三连接螺栓(3.17)的栓帽端端部；
所述第三防松堵头(3.19)与第三连接螺栓(3.17)的螺纹旋向相反。
6.根据权利要求1所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：所述飞轮组件包括第四飞轮(4.3)和第四轴向锁附件(4.4)，所述第四飞轮(4.3)通过第四轴向锁附件(4.4)锁附在回转套上，所述第四飞轮(4.3)与回转套(2)的相对面之间设置有径向防松结构，所述第四飞轮(4.3)通过径向防松结构在第四飞轮的径向方向上限位；
所述第四飞轮(4.3)朝向于回转套(2)的一侧面上环形凹设有第四限位环槽(4.5)，所述回转套(2)上对应于第四限位环槽(4.5)凸设有第四限位凸环(4.6)。
7.根据权利要求6所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：所述飞轮组件还包括第四压环(4.8)和第四飞轮轴承(4.7)，所述第四飞轮(4.3)设置在第四飞轮轴承(4.7)的外圈上，所述第四飞轮轴承(4.7)的内圈设置在回转套(2)上，所述第四压环(4.8)通过第四轴向锁附件(4.4)压覆在第四飞轮轴承(4.7)的内圈轴向端面上；所述径向防松结构对应于第四压环(4.8)的端面设置在回转套(2)上，且所述径向防松结构限位第四压环(4.8)的径向位移。
8.根据权利要求7所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：所述径向防松机构为第四限位销(4.9)，所述第四压环(4.8)对应于第四限位销(4.9)凹设有第四销孔(4.10)。
9.根据权利要求1所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：还包括平衡回正机构(5.4)，所述平衡回正机构(4)设置在飞轮组件(3)的外侧，且所述平衡回转机构(5.4)与回转套(2)相对固定设置，两组所述飞轮组件(3)的轮面通过所述平衡回正机构(5.4)始终贴合于行进面；
所述平衡回正机构(5.4)包括平衡挡板(5.5)，所述平衡挡板(5.5)随动于回转套(2)设置，两组所述飞轮组件(3)对称设置在回转套上，且两组所述平衡挡板(5.5)分别对应于两飞轮组件(3)的轴向外端面设置。
10.根据权利要求9所述的一种用于井下作业的仪器滑车，其特征在于：所述平衡挡板(5.5)为弧形状的弯杆杆体结构，且所述平衡挡板(5.5)的两端分别回转设置在连接座(1)的外侧，所述飞轮组件(3)的轴伸端转动设置在平衡挡板(5.5)上；
所述连接座(1)上间距套设设置有两个回转固定座(5.6)，且两个所述回转固定座(5.6)分别间距设置于回转套(2)的轴向两侧，两个所述平衡挡板(5.5)的两端分别可拆卸的连接设置在回转固定座(5.6)的外壁上。
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