CN212008125U - 一种扶正器性能检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及扶正器性能检测装置，包括框架、扶正器移动定位机构、重量检测装置、测量头、测量头传动机构、压力检测装置、扶正器锁紧机构、控制及显示装置；本实用新型用于检测扶正器的力学特性，为扶正器的操作使用提供依据，从而保证油井仪器在测井作业中始终处于居中位置。

Description

一种扶正器性能检测装置

技术领域

本实用新型涉及石油测井技术领域，尤其涉及一种扶正器性能检测装置。

背景技术

扶正器是石油测井过程中必不可少的设备，扶正器的作用是保证测井仪器沿着井壁中心移动，保证测井仪器发出的声波、电磁波、光波能够正常接收，达到精准测井的目的。扶正器按照支持臂的数量分为3臂扶正器、4臂扶正器、6臂扶正器、弓形扶正器、6臂复合式扶正器等；按照接头内径规格分为：

等。

目前，扶正器在使用过程尤其是支撑臂调节方面没有明确的操作规范，支撑力的大小完全依靠经验调节，无法保证各支撑臂的预紧力一致，因此在测井作业时也无法保证测井仪器处于井内中心位置。如果测井仪器不是处于井壁中心位置，所接收的反射波精度将受到很大的影响，测量数据存在较大偏差，严重影响测试精度，使测井作业失去意义。

到目前为止，除了预紧力调节时缺乏具体理论数据支持外，测井仪器中仪器串的重量、扶正器的重量、扶正器特性曲线对其使用都存在较大影响，而这些影响因素导致扶正器在使用过程中的特性、力度和状态存在未知和不可预测的情况，缺乏可操作性。

发明内容

本实用新型提供了一种扶正器性能检测装置，用于检测扶正器的力学特性，为扶正器的操作使用提供依据，从而保证油井仪器在测井作业中始终处于居中位置。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种扶正器性能检测装置，包括框架、扶正器移动定位机构、重量检测装置、测量头、测量头传动机构、压力检测装置、扶正器锁紧机构、控制及显示装置；所述框架的顶部设扶正器移动定位机构，扶正器移动定位机构中设气缸及卷扬机，卷扬机能够由气缸带动水平移动；重量检测装置设于卷扬机的钢丝绳上，重量检测装置设吊钩用于吊挂待检测的扶正器；所述扶正器移动定位机构移动路径下方的框架一侧设测量头传动机构，测量头设于测量头传动机构上并能够在其带动下水平移动，测量头传动机构一侧设位移检测装置；测量头与测量头传动机构之间设压力检测装置；测量头朝向框架内侧的一端设有2个夹持臂，夹持臂能够沿测量头上的竖直滑轨上、下移动；扶正器锁紧机构由固定座及弹性锁环构成，设于框架中部的固定座为一侧开口结构，测量头上与固定座开口端相对的位置设弹性锁环，通过弹性锁环受压变形将扶正器锁紧在固定座中；控制及显示装置包括控制系统及与控制系统相连的操作显示屏，扶正器移动定位机构、测量头、测量头传动机构中各驱动装置的控制端分别连接控制系统，重量检测装置、位移检测装置、压力检测装置的信号输出端分别连接控制系统。

所述框架为可移动框架，框架的底部四角分别设滚轮。

所述扶正器移动定位机构由卷扬机、线性滑轨一、气缸组成，气缸的固定端固定在框架的顶部，气缸的缸杆与卷扬机相连，卷扬机的两侧、沿卷扬机移动方向分别设线性滑轨一，卷扬机的底部设滑座与线性滑轨一配合滑动。

所述重量检测装置为电子秤，该电子秤具备数据记录及显示功能。

所述测量头由支架、2个夹持臂及夹持臂调节装置组成，其中夹持臂调节装置包括双出轴伺服电机及丝杆丝母传动机构；双出轴伺服电机固定在支架中部，其2个输出轴分别通过联轴器与丝杆丝母传动机构中对应侧的丝杆相连，2个丝杆上螺纹的螺距相同、旋向相反，2个夹持臂分别与丝母固定连接，通过丝母与丝杆的传动连接，2个夹持臂沿支架上的竖直滑轨相向或相背移动；夹持臂的伸出端设半环形夹持块。

所述测量头传动机构由伺服电机、滚珠丝杆、丝杆螺母、移动套筒、触头及线性滑轨二组成；所述伺服电机固定在框架内的横梁上，伺服电机的输出轴与滚珠丝杆相连并带动其旋转，滚珠丝杆与丝杆螺母传动连接，移动套筒设于滚珠丝杆外围并与丝杆螺母固定连接，移动套筒朝向框架内侧的一端设触头；测量头两侧的框架上设线性滑轨二，测量头的底部设滑架与线性滑轨二配合滑动；移动套筒通过滑动支架与框架滑动连接；移动套筒端部的触头用于与压力检测装置上的触头相接触。

所述压力检测装置为压力传感器。

所述位移检测装置为光栅位移传感器。

述操作显示屏包括扶正器重量显示记录屏、测量头位移显示记录屏、压力传感器显示记录屏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型实现了扶正器力学特性的检测，为扶正器的操作使用提供依据，从而保证油井仪器在测井作业中始终处于居中位置；

2)本实用新型所述检测装置结构简单，操作方便；

3)适合于所有类型、所有规格的扶正器检测。

附图说明

图1是本实用新型所述一种扶正器性能检测装置的主视图。

图2是图1的右视图。

图3是图1的俯视图。

图4是本实用新型所述测量头及测量头传动机构的结构示意图。

图5是图4的局部放大图。

图6是图4的俯视图。

图中：1.框架2.气缸3.卷扬机4.重量检测装置5.测量头6.夹持臂7.测量头传动机构71.伺服电机72.滚珠丝杆73.移动套筒74.线性滑轨二75.移动套筒端部的触头8.固定座9.扶正器10.操作显示屏11.滚轮12.线性滑轨一13.压力检测装置14.位移检测装置15.弹性锁环16.滑动支架

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图3所示，本实用新型所述一种扶正器性能检测装置，包括框架1、扶正器移动定位机构、重量检测装置4、测量头5、测量头传动机构、压力检测装置13、扶正器锁紧机构、控制及显示装置；所述框架1的顶部设扶正器移动定位机构，扶正器移动定位机构中设气缸2及卷扬机3，卷扬机3能够由气缸2带动水平移动；重量检测装置4设于卷扬机3的钢丝绳上，重量检测装置4设吊钩用于吊挂待检测的扶正器9；所述扶正器移动定位机构移动路径下方的框架1一侧设测量头传动机构7，测量头5设于测量头传动机构7上并能够在其带动下水平移动，测量头传动机构7一侧设位移检测装置14；测量头5与测量头传动机构7之间设压力检测装置13；测量头5朝向框架1内侧的一端设有2个夹持臂6，夹持臂6能够沿测量头7上的竖直滑轨上、下移动；扶正器锁紧机构由固定座8及弹性锁环15构成，设于框架1中部的固定座8为一侧开口结构，测量头5上与固定座8开口端相对的位置设弹性锁环15，通过弹性锁环15受压变形将扶正器9锁紧在固定座8中；控制及显示装置包括控制系统及与控制系统相连的操作显示屏10，扶正器移动定位机构、测量头5、测量头传动机构7中各驱动装置的控制端分别连接控制系统，重量检测装置4、位移检测装置14、压力检测装置13的信号输出端分别连接控制系统。

所述框架1为可移动框架，框架1的底部四角分别设滚轮11。

所述扶正器移动定位机构由卷扬机3、线性滑轨一12、气缸2组成，气缸2的固定端固定在框架1的顶部，气缸2的缸杆与卷扬机3相连，卷扬机3的两侧、沿卷扬机3移动方向分别设线性滑轨一12，卷扬机3的底部设滑座与线性滑轨一12配合滑动。

所述重量检测装置4为电子秤，该电子秤具备数据记录及显示功能。

所述测量头5由支架、2个夹持臂6及夹持臂调节装置组成，其中夹持臂调节装置包括双出轴伺服电机及丝杆丝母传动机构；双出轴伺服电机固定在支架中部，其2个输出轴分别通过联轴器与丝杆丝母传动机构中对应侧的丝杆相连，2个丝杆上螺纹的螺距相同、旋向相反，2个夹持臂6分别与丝母固定连接，通过丝母与丝杆的传动连接，2个夹持臂6沿支架上的竖直滑轨相向或相背移动；夹持臂6的伸出端设半环形夹持块。

如图4-图6所示，所述测量头传动机构7由伺服电机71、滚珠丝杆72、丝杆螺母、移动套筒73、触头75及线性滑轨二74组成；所述伺服电机71固定在框架1内的横梁上，伺服电机1的输出轴与滚珠丝杆72相连并带动其旋转，滚珠丝杆72与丝杆螺母传动连接，移动套筒73设于滚珠丝杆72外围并与丝杆螺母固定连接，移动套筒73朝向框架1内侧的一端设触头75；测量头5两侧的框架1上设线性滑轨二74，测量头5的底部设滑架与线性滑轨二74配合滑动；移动套筒73通过滑动支架与框架1滑动连接；移动套筒73端部的触头75用于与压力检测装置13上的触头相接触。

所述压力检测装置13为压力传感器。

所述位移检测装置14为光栅位移传感器。

所述操作10包括扶正器重量显示记录屏、测量头位移显示记录屏、压力传感器显示记录屏。

本实用新型所述扶正器性能检测装置的使用方法如下：

1)将待检测的扶正器9通过吊装护帽挂在重量检测装置4的吊钩上，启动卷扬机3，将扶正器9移动至框架1顶部，启动气缸2，将扶正器9移动到检测位的上方；再次启动卷扬机3，将扶正器9降至检测位，记录扶正器9的重量后，将扶正器9悬挂在固定座8上；扶正器9与吊钩脱离，将重量检测装置4提升到框架1顶部；

2)启动夹持臂调节装置中的双出轴伺服电机，将2个夹持臂6调节到与扶正器9上、下2个吊装护帽相对应的位置，通过2个测量臂6夹持扶正器9，对扶正器9的高向位置进行微调，使扶正器9上第1个待检支撑臂的中心线与压力检测装置13的水平中心线重合，然后通过扶正器锁定机构将扶正器9锁紧固定；

3)启动测量头传动机构7中的伺服电机71，将测量头5向待检测扶正器9方向移动，使移动套筒73端部的触头75与压力检测装置13的触头贴紧；将扶正器9的第1个待检支撑臂撑开，使其最外侧与压力检测装置13上的定位挡板接触；测量开始，数据采集开始；继续移动测量头5，对检测中的支撑臂沿扶正器9径向施压，直至移动到该支撑臂的极限位置停止，保持10分钟后，反向启动伺服电机71，使测量头5均速移动到测量起始位置，第1个支撑臂即检测结束；

4)启动卷扬机3，吊钩下降后勾住扶正器9的吊装护帽，松开扶正器锁紧装置，水平旋转扶正器9，使第2个待检支撑臂的中心线与压力检测装置13的水平中心线重合，然后通过扶正器锁定机构将扶正器9锁紧固定；然后按照步骤3)对第2个支撑臂进行检测；

5)重复步骤3)-步骤4)，逐个测量扶正器9上各支撑臂的性能；

6)对测量数据进行整理、保存、输出；

7)各支撑臂全部检测完成后，松开扶正器锁紧机构，通过卷扬机3将扶正器9提升到框架1顶部，再由气缸2移动至起始位置，然后卸下扶正器9。

本实用新型所述一种扶正器性能检测装置的主要功能包括：扶正器的重量检测、扶正器支撑力的检测、扶正器最小预紧力的检测以及扶正器力学特性曲线绘制。

框架1用于将各个功能机构集中安装，并且框架1为可移动式，方便移动操作。

扶正器移动定位机构用于扶正器9在框架1内的移动定位，即将扶正器9移动到检测位，检测完成后再移回起始位置。

重量检测装置4用于测量扶正器9的重量。

测量头5用于扶正器9到达检测位后位置的精确调节，即通过其上2个夹持臂6对扶正器9进行高度的微调。

扶正器锁紧机构用于通过测量头5上的弹性锁环15与固定座8配合将扶正器9锁紧固定在检测位。

测量头传动机构7用于测量头5的整体移动，通过对扶正器9支撑臂施加径向压力，配合压力检测装置13进行扶正器9的各项检测。

控制及显示装置用于本实用新型所述装置中各功能机构的操控运行，并将采集的数据进行实时显示，同时绘制扶正器的力学特性曲线图。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种扶正器性能检测装置，其特征在于，包括框架、扶正器移动定位机构、重量检测装置、测量头、测量头传动机构、压力检测装置、扶正器锁紧机构、控制及显示装置；所述框架的顶部设扶正器移动定位机构，扶正器移动定位机构中设气缸及卷扬机，卷扬机能够由气缸带动水平移动；重量检测装置设于卷扬机的钢丝绳上，重量检测装置设吊钩用于吊挂待检测的扶正器；所述扶正器移动定位机构移动路径下方的框架一侧设测量头传动机构，测量头设于测量头传动机构上并能够在其带动下水平移动，测量头传动机构一侧设位移检测装置；测量头与测量头传动机构之间设压力检测装置；测量头朝向框架内侧的一端设有2个夹持臂，夹持臂能够沿测量头上的竖直滑轨上、下移动；扶正器锁紧机构由固定座及弹性锁环构成，设于框架中部的固定座为一侧开口结构，测量头上与固定座开口端相对的位置设弹性锁环，通过弹性锁环受压变形将扶正器锁紧在固定座中；控制及显示装置包括控制系统及与控制系统相连的操作显示屏，扶正器移动定位机构、测量头、测量头传动机构中各驱动装置的控制端分别连接控制系统，重量检测装置、位移检测装置、压力检测装置的信号输出端分别连接控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种扶正器性能检测装置，其特征在于，所述框架为可移动框架，框架的底部四角分别设滚轮。

3.根据权利要求1所述的一种扶正器性能检测装置，其特征在于，所述扶正器移动定位机构由卷扬机、线性滑轨一、气缸组成，气缸的固定端固定在框架的顶部，气缸的缸杆与卷扬机相连，卷扬机的两侧、沿卷扬机移动方向分别设线性滑轨一，卷扬机的底部设滑座与线性滑轨一配合滑动。

4.根据权利要求1所述的一种扶正器性能检测装置，其特征在于，所述重量检测装置为电子秤，该电子秤具备数据记录及显示功能。

5.根据权利要求1所述的一种扶正器性能检测装置，其特征在于，所述测量头由支架、2个夹持臂及夹持臂调节装置组成，其中夹持臂调节装置包括双出轴伺服电机及丝杆丝母传动机构；双出轴伺服电机固定在支架中部，其2个输出轴分别通过联轴器与丝杆丝母传动机构中对应侧的丝杆相连，2个丝杆上螺纹的螺距相同、旋向相反，2个夹持臂分别与丝母固定连接，通过丝母与丝杆的传动连接，2个夹持臂沿支架上的竖直滑轨相向或相背移动；夹持臂的伸出端设半环形夹持块。

6.根据权利要求1所述的一种扶正器性能检测装置，其特征在于，所述测量头传动机构由伺服电机、滚珠丝杆、丝杆螺母、移动套筒、触头及线性滑轨二组成；所述伺服电机固定在框架内的横梁上，伺服电机的输出轴与滚珠丝杆相连并带动其旋转，滚珠丝杆与丝杆螺母传动连接，移动套筒设于滚珠丝杆外围并与丝杆螺母固定连接，移动套筒朝向框架内侧的一端设触头；测量头两侧的框架上设线性滑轨二，测量头的底部设滑架与线性滑轨二配合滑动；移动套筒通过滑动支架与框架滑动连接；移动套筒端部的触头用于与压力检测装置上的触头相接触。

7.根据权利要求1所述的一种扶正器性能检测装置，其特征在于，所述压力检测装置为压力传感器。

8.根据权利要求1所述的一种扶正器性能检测装置，其特征在于，所述位移检测装置为光栅位移传感器。

9.根据权利要求1所述的一种扶正器性能检测装置，其特征在于，所述操作显示屏包括扶正器重量显示记录屏、测量头位移显示记录屏、压力传感器显示记录屏。

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