CN201173100Y - 电动震击器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动震击器，涉及石油工程测井中一种井下随测解卡装置，包括动力功能体和震击功能体，其特征是：所述震击功能体包括弹簧挡体，弹簧拉杆、储能弹簧、冲击锤，所述动力功能体包括电机减速器、中接头、滚珠丝杠、滚珠螺母及挂接齿套；电机减速器与中接头紧固连接，滚珠丝杠轴向限位安装在中接头内，滚珠螺母通过一个深沟球轴承与一个圆周定向套隔离，挂接齿套与圆周定向套之间置有一个扭转弹簧，挂接齿套与滚珠螺母连接成一整体，滚珠螺母外径连接一个解脱齿套；所述震击功能体和动力功能体通过弹簧挡体左端相对应中接头右端插入对接。测井时将本实用新型与下井仪器串接，在仪器遇卡时通过地面给电机供电启动震击器进行解卡。

Description

电动震击器

所属技术领域

本实用新型涉及石油工程测井中一种井下随测解卡装置。

背景技术

在石油工程裸眼井测井生产中，因地层、钻井生产及测井仪器结构等多方面的原因，经常有井下仪器在测井过程中遇卡事件发生。井下仪器一旦遇卡，要解除仪器被卡状态并不是一件容易的事情。目前仪器遇卡后常见的解决方法有：电缆强行提升解卡，钻杆旁通解卡，电缆穿芯解卡。在以上几种解卡方法中，电缆强行提升解卡存在将电缆绷断危险，严格来说应该禁止用此种方式来解卡，旁通解卡和穿芯解卡需要钻井队配合来完成，劳动强度大，施工时间长，特别是现今最常用穿芯解卡，打捞完仪器后必须中断现场测井，到有条件的维修场所修复电缆后才能继续测井。

随着现今人们对测井时效要求日益提高，国内外将仪器遇卡的解卡方式研究由原来钻井打捞解卡改进为测井仪器“自救”解卡，也就是在仪器遇卡时靠测井仪器某装置自身的作用力来摆脱仪器的被卡状态。借鉴钻井卡钻时靠冲击产生震击进行解卡的成熟技术，在测井技术领域，大家比较认同靠弹簧储能释放后给被卡仪器一向下冲击力，靠冲击震击后产生的松动和向下位移来摆脱仪器被卡状态。近两年国内外已有用电缆提升储能的电缆震击器开始装备测井仪器来实施解卡的试验事例。电缆震击器其基本结构是电缆通过马笼头和提升杆与震击器震击储能弹簧挂接，在提升杆和震击器外壳之间预压一高刚度的弹簧，其用途一是为了保证钢丝电缆与井下仪器串的联结刚性，不至于对测井零长产生影响，二是使提升杆归位和解脱震击弹簧拉杆锁作用，此外，震击器的提升杆部分还必须有压力平衡装置，解脱锁部分还必须有液压延时装置。电缆震击器使用时上端必须配备井下张力仪器，地面绞车操作员根据井下张力来提升或放松电缆操作震击器。由于电缆震击器只有在仪器最上端的马笼头未被卡时才能启动，启动拉力又加剧仪器与井筒夹契状态，需要精确井下张力仪器来配合，并且仪器长，造价高，对仪器的可挂接性，日常维护，地面绞车操作员技术素质都提出很高的要求，所以推广应用还存在很大困难。

发明内容

为了使震击解卡的方法能得到实用普及，本实用新型设计了一种靠电机来储能震击的电动震击器。整个震击器既能产生与电缆震击器相同的作用力，又具备有无张力仪器都可使用。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电动震击器，包括动力功能体和震击功能体，其特征是：所述震击功能体包括冲击锤、储能弹簧、弹簧拉杆及与其对接的弹簧挡体，所述动力功能体包括电机减速器、中接头、滚珠丝杠、滚珠螺母及挂接齿套；电机减速器与中接头紧固连接，滚珠丝杠轴向限位安装在中接头内，滚珠螺母通过一个深沟球轴承与一个圆周定向套隔离，挂接齿套与圆周定向套之间置有一个扭转弹簧，挂接齿套与滚珠螺母连接成一整体，滚珠螺母外径连接一个解脱齿套；所述震击功能体和动力功能体通过弹簧挡体左端相对应中接头右端插入对接。

上述结构的电动震击器在电机旋转时滚珠螺母既能相对丝杠来回移动又能在当有外扭矩作用时相对于圆周定向套作一定角度扭转。中接头、弹簧挡体和弹簧拉杆在圆周方向相互镶嵌，这样可以使在扭簧的作用下挂接齿套齿中心和弹簧拉杆拉柱中心位于同一圆周中心线上。当有外扭矩作用时，挂接齿就会和弹簧拉力柱错开至脱离，这样就可以方便地通过圆周扭转来实现弹簧储能挂接和脱离。根据弹簧冲击行程调整好限位开关，操作震击器时地面操作员只要给电机供上额定正反向电压，震击器就会自动完成震击工作。

本实用新型的电动震击器既使在相同操作周期内有与电缆震击器相当的震击力，又具有造价低，挂接性好(不需井下张力仪器)，操作方便，日常无须维护的特点。相对于电缆震击器长度和重量只为其三分之一。另外，电动震击器弹簧储能过程对被卡仪器无外作用力，可以在任何情况下启动震击，这对保护被卡仪器，或者在初卡或微卡就启动震击解卡会产生积极的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是电动震击器一个实施例的主体纵剖构造图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是图1的C方向视图。

图1中：1.电机减速器，2.上保护壳，3.中接头，4.滚珠丝杠，5.滚珠螺母，6.解脱齿套，7.深沟轴承，8.圆周定向套，9.弹簧挡体，10.拉力柱，11.弹簧拉杆，12.储能弹簧，13.主保护壳，14.冲击锤，15.扭转弹簧，16.挂接齿套。

具体实施方式

在图1所示实施例中，通过螺钉将电机减速器(1)与中接头(3)左端紧固连接，通过推力轴承和角接触轴承将滚珠丝杠(4)定位并安装在中接头(3)内部，这样可以充分利用中接头(3)内部的空间。圆周定向套(8)通过轴承(7)隔离安装在滚珠螺母(5)外径上。滚珠螺母(5)外径左端通过沉头螺钉连接解脱齿套(6)，挂接齿套(16)通过螺纹与滚珠螺母(5)连接成一整体。挂接齿套(16)与圆周定向套(8)之间装扭转弹簧(15)。圆周定向套(8)有一直凸块，靠此直凸块将圆周定向套(8)在圆周方向上定位，直凸块的另一作用就是其上可安装一限位杆，可将滚珠螺母(5)的工作行程通过中接头(3)内臂的过孔传递到中接头(3)左端的爪型骨架上，便于限位开关安装和调整。如图2所示，中接头(3)的右端圆周方向加工分割成四爪状并在轴向有一定的长度，弹簧挡体(9)除右端外加工成圆周方向与中接头(3)右端互补的四爪形状并在某一爪中心加工导向直槽供圆周定向套(8)配合使用。如图3所示，弹簧拉杆(11)左端也加工成与中接头右端一样的结构但尺寸稍小，这样使弹簧拉杆(11)既能在弹簧挡体(9)上滑动但不能转动。如图4所示，挂接齿套(16)的挂接齿右端加工成斜面，这样在挂接齿碰到拉力柱(10)时能扭转并越过拉力柱(10)后挂接；同样，解脱齿套(6)的解脱齿也加工成斜面，中接头(3)的右端爪加工成螺旋面，这样到设定行程时解脱齿套(6)带动挂接齿套(16)扭转使弹簧拉杆(11)解脱释放。电机减速器(1)、滚珠丝杠(4)、滚珠螺母(5)等与中接头(3)连接后组成一个传动功能体，而弹簧挡体(9)、弹簧拉杆(11)、储能弹簧(12)、冲击锤(13)等又组成一个震击功能体，将两整体通过弹簧挡体左端相对应中接头右端插入对接再装上仪器保护壳就可以完成整个震击器的主体装配。调整好限位行程后，地面操作时只需给电机缆芯供上正的额定电压，约二十几秒后供电电流回零(此时挂接齿套(16)已与弹簧拉杆(11)完成挂接)，再将供电缆芯电压反向，当电流回零时(此时储能弹簧(12)被拉到设定行程并被释放)停止供电，一个震击操作完成。

本实用新型用高能螺旋压缩弹簧作震击储能元件；用高效直流电机(带减速器)、滚珠丝杠、滚珠螺母作为弹簧储能动力传动装置；利用滚珠丝杠螺母低运动摩擦矩特性，配以扭转弹簧，圆周定向套，轴承等组成弹簧储能动力传递挂接和脱离装置。具体设计技术参数为：1.震击弹簧工作行程为0～80mm，相应工作压缩力0～6800N(相当于0～700公斤)；2.在额定115V直流电压下，电机减速器输出转速应大于或等于55r/min，输出转矩应大10N.m；3.一个震击操作周期应小于60秒。

Claims (4)

1、一种电动震击器，包括动力功能体和震击功能体，其特征是：所述震击功能体包括冲击锤、储能弹簧、弹簧拉杆及与其对接的弹簧挡体，弹簧拉杆与弹簧挡体对接处的一端设有拉力柱；所述动力功能体包括电机减速器、中接头、滚珠丝杠、滚珠螺母及挂接齿套；电机减速器与中接头紧固连接，滚珠丝杠轴向限位安装在中接头内，滚珠螺母通过一个深沟球轴承与一个圆周定向套隔离，挂接齿套与圆周定向套之间置有一个扭转弹簧，挂接齿套与滚珠螺母连接成一整体，滚珠螺母外径连接一个解脱齿套；所述震击功能体和动力功能体通过弹簧挡体左端相对应中接头右端插入对接。

2、根据权利要求1所述的电动震击器，其特征是：所述中接头与弹簧挡体对接部分在圆周方向相互镶嵌。

3.根据权利要求1所述的电动震击器，其特征是：所述弹簧拉杆与弹簧挡体对接部分在圆周方向相互镶嵌。

4、根据权利要求1至3任一所述的电动震击器，其特征是：在挂接齿套右端，其挂接齿加工成斜面；在解脱齿套左端，其解脱齿也加工成斜面。

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