專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器，屬石油工程井下作業(yè)工具設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
:目前，水平井技術(shù)的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛。但在水平井的檢測(cè)及井下作業(yè)方面卻十分困難。其主要原因是傳統(tǒng)的輸送方式無(wú)法將測(cè)井儀器和井下工具輸送到水平段的相應(yīng)位置，水平段越長(zhǎng)，相應(yīng)的輸送困難越大。在豎直井和小斜度井中，測(cè)井儀器和井下工具可以依靠自身的重力通過(guò)纜繩或鋼絲繩下放到合適的工作位置，然而在大斜度井和水平井中作業(yè)時(shí)，情況相對(duì)要復(fù)雜得多，在垂直井段工具可以依靠自身重力下放，而到了水平段則必須依靠附加牽引力拉動(dòng)其向前前進(jìn)。國(guó)內(nèi)外水平井牽引器多采用往復(fù)式牽引和滾輪驅(qū)動(dòng)式的結(jié)構(gòu)，動(dòng)力部分通常采用電力和液力驅(qū)動(dòng)。其中，往復(fù)式牽引器需配置兩組以上牽引工具并同步動(dòng)作；而滾輪驅(qū)動(dòng)式牽引器每組需配置4個(gè)滾輪且每個(gè)滾輪都有馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)。這二種牽引器共同的缺點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作困難，不能很好滿(mǎn)足目前石油勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)的需要
發(fā)明內(nèi)容
:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器，能滿(mǎn)足水平井井下測(cè)井儀器和井下工具通過(guò)牽引器的作用而準(zhǔn)確到達(dá)作業(yè)位置的需求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)適用，使用方便的特點(diǎn)。本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的的。在一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置有:左管接頭、左堵蓋、缸體、左固緊螺母、左活塞、左活塞密封圈、楔形齒條、左壓縮彈簧、活動(dòng)蓋板、單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、右壓縮彈簧、右活塞、右活塞密封圈、右固緊螺母、右堵蓋、右管接頭、固定塊、中心軸固定螺母、中心軸、傳動(dòng)齒輪、滾子、銷(xiāo)孔彈簧、傳動(dòng)銷(xiāo)、弧形槽、環(huán)形孔；缸體為圓筒形；在缸體內(nèi)，安裝有楔形齒條；楔形齒條兩端為圓柱狀，方便與左活塞、右活塞相連接；中間為平板式齒條，一端上下對(duì)稱(chēng)且平行；另一端上下對(duì)稱(chēng)且呈逐漸向平板式齒條中心聚攏狀；在楔形齒條的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)安裝有兩個(gè)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；兩個(gè)上下對(duì)稱(chēng)安裝在固定塊上的單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪與楔形齒條相哨合；單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由中心軸、傳動(dòng)齒輪、滾子組成；傳動(dòng)齒輪通過(guò)鍵連接安裝在中心軸上；滾子通過(guò)過(guò)渡配合連接安裝在中心軸上；單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在楔形齒條的作用下，徑向張開(kāi)到一定程度，使安裝在其上的滾子緊貼油管或套管內(nèi)壁，從而將牽引器支撐在油管或套管內(nèi)壁上，并沿油管或套管內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)；在傳動(dòng)齒輪上開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的銷(xiāo)孔，在銷(xiāo)孔中安裝有銷(xiāo)孔彈簧和傳動(dòng)銷(xiāo)；在滾子上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有兩段90°弧度帶有斜度的弧形槽；傳動(dòng)齒輪上的傳動(dòng)銷(xiāo)對(duì)應(yīng)安裝在滾子上的弧形槽內(nèi)；在楔形齒條的兩端，分別安裝有左活塞和右活塞；通過(guò)左固緊螺母和右固緊螺母將左活塞和右活塞固定在楔形齒條左、右端的臺(tái)肩處；在左活塞上裝有左活塞密封圈，在右活塞上裝有右活塞密封圈；由活塞、楔形齒條與缸體組成液壓缸，外端的液壓介質(zhì)通過(guò)管接頭的輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)；在缸體內(nèi)的中間位置設(shè)有一開(kāi)口處，固定塊焊接在缸體開(kāi)口處，固定塊的外表面和缸體的外表面平齊；在固定塊上設(shè)有上下兩個(gè)環(huán)形孔，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的中心軸通過(guò)中心軸固定螺母安裝在環(huán)形孔內(nèi)，并可在環(huán)形孔內(nèi)上下移動(dòng)；而單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的滾子安裝好之后位于缸體的開(kāi)口處，傳動(dòng)齒輪與楔形齒條上的齒相嚙合；由兩個(gè)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、楔形齒條、固定塊和缸體構(gòu)成支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；兩個(gè)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上下對(duì)稱(chēng)安裝于楔形齒條的兩側(cè)；單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)中心軸固定螺母與固定塊連接，實(shí)現(xiàn)上下的移動(dòng)；在楔形齒條的軸線(xiàn)方向上，同時(shí)在固定塊的左右兩側(cè)分別安裝有左壓縮彈簧和右壓縮彈簧；在楔形齒條前進(jìn)的過(guò)程中，當(dāng)左活塞到達(dá)碰撞到固定塊的位置時(shí)，左壓縮彈簧起一個(gè)緩沖作用，以減弱相互之間的作用力；楔形齒條后退時(shí)右壓縮彈簧也起同樣的作用；在缸體的左端，安裝有左堵蓋和左管接頭，在缸體的右端，安裝有右堵蓋和右管接頭，通過(guò)左管接頭和右管接頭連接液壓源。本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，能夠在等直徑的油管或套管內(nèi)平穩(wěn)、等間隔周期性連續(xù)地牽弓I，并且能夠提供較大的驅(qū)動(dòng)力，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高的特點(diǎn)。


:圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的楔形齒條部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖1的A-A斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明的單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明的單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中滾子部分的示意圖。圖8為本發(fā)明的固定塊部分的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中:1.左管接頭、2.左堵蓋、3.缸體、4.左固緊螺母、5.左活塞、6.左活塞密封圈、7.楔形齒條、8.左壓縮彈簧、9.活動(dòng)蓋板、10.單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、11.右壓縮彈簧、12.右活塞、13.右活塞密封圈、14右固緊螺母、15.右堵蓋、16.右管接頭、17.固定塊、18.中心軸固緊螺母、19.中心軸、20.傳動(dòng)齒輪、21.滾子、22.銷(xiāo)孔彈簧、23.傳動(dòng)銷(xiāo)、24.弧形槽、25.環(huán)形孔。
具體實(shí)施方式
:本發(fā)明一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器由左管接頭1、左堵蓋2、缸體3、左固緊螺母4、左活塞5、左活塞密封圈6、楔形齒條7、左壓縮彈簧8、活動(dòng)蓋板9、單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10、右壓縮彈簧U、右活塞12、右活塞密封圈13、右固緊螺母14、右堵蓋15、右管接頭16、固定塊17、中心軸固緊螺母18、中心軸19、傳動(dòng)齒輪20、滾子21、銷(xiāo)孔彈簧22、傳動(dòng)銷(xiāo)23、弧形槽24、環(huán)形孔25組成；左管接頭I的右端與左堵蓋2的左端通過(guò)螺紋連接；左堵蓋2的右端與缸體3的左端通過(guò)螺紋連接；缸體3為圓筒形；在缸體3的左腔中通過(guò)左固緊螺母4對(duì)左活塞5和楔形齒條7進(jìn)行固定，左活塞5與缸體3之間采用左活塞密封圈6進(jìn)行密封，左活塞密封圈6為0型密封圈；在楔形齒條7的軸線(xiàn)方向上，同時(shí)在固定塊17的左右兩側(cè)分別安裝有左壓縮彈簧8和右壓縮彈簧11 ;在缸體3的開(kāi)口處焊接有活動(dòng)蓋板9，兩個(gè)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10上下對(duì)稱(chēng)安裝在固定塊17上，而單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的傳動(dòng)齒輪20與楔形齒條7上的齒相嚙合；單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的中心軸19位于固定塊17上的環(huán)形孔25內(nèi)，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的滾子21安裝好之后位于缸體3的開(kāi)口處；單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的傳動(dòng)齒輪20通過(guò)鍵連接安裝在中心軸19上；滾子21通過(guò)過(guò)渡配合連接安裝在中心軸19上；在滾子21上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有兩段90°弧度帶有斜度的弧形槽24 ;在傳動(dòng)齒輪20上開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的銷(xiāo)孔，在銷(xiāo)孔中安裝有銷(xiāo)孔彈簧22和傳動(dòng)銷(xiāo)23 ;傳動(dòng)齒輪20上的傳動(dòng)銷(xiāo)23對(duì)應(yīng)安裝在滾子21上的弧形槽24內(nèi)，滾子21與傳動(dòng)齒輪20通過(guò)傳動(dòng)銷(xiāo)23和銷(xiāo)孔彈簧22來(lái)實(shí)現(xiàn)連接傳動(dòng)；在缸體3的右腔中通過(guò)右固緊螺母14對(duì)右活塞12和楔形齒條7進(jìn)行固定，右活塞12與缸體3之間采用右活塞密封圈13進(jìn)行密封，右活塞密封圈13為O型密封圈；安裝組件時(shí)，在左活塞5上裝上左活塞密封圈6，在右活塞12上裝上右活塞密封圈13 ;在楔形齒條7中間有齒的兩端安裝左壓縮彈簧8和右壓縮彈簧11，再在楔形齒條7的兩端圓柱處安裝左活塞5和右活塞12，分別用左固緊螺母4和右固緊螺母14進(jìn)行固定；將組裝好的部件放入缸體3內(nèi)，而兩個(gè)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10對(duì)稱(chēng)放置于楔形齒條7沿水平方向傾斜齒處，位于左壓縮彈簧8和右壓縮彈簧11的中間，使單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的滾子21位于缸體3的開(kāi)口處，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的中心軸19位于固定塊17上的環(huán)形孔25內(nèi)，并用固定螺母18進(jìn)行定位；在缸體3上的開(kāi)口處焊接有活動(dòng)蓋板9，用來(lái)防止工作狀態(tài)時(shí)外界液體和雜質(zhì)的侵入，以減少對(duì)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)和楔形齒條(7)的摩損，延長(zhǎng)其使用壽命。缸體3內(nèi)腔安裝完成之后，對(duì)固定塊17和缸體3的銜接處進(jìn)行焊接；最后在缸體3的左端安裝左堵蓋2、左管接頭1，在缸體3的右端安裝右堵蓋15、右管接頭16，使其與外界的液壓裝置相連接。牽引器入井初始狀態(tài)時(shí)，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10位于楔形齒條7的楔形頂端位置，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的滾子21不與油管或者套管接觸；當(dāng)左端的液壓缸進(jìn)液時(shí)，楔形齒條7前行，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪20旋轉(zhuǎn)，同時(shí)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10受楔形齒條7的作用產(chǎn)生徑向張開(kāi)，當(dāng)傳動(dòng)齒輪20與楔形齒條7的平行部位接觸后，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的滾子21則壓緊油管或者套管內(nèi)壁，傳動(dòng)齒輪20的旋轉(zhuǎn)通過(guò)傳動(dòng)銷(xiāo)23的作用帶動(dòng)滾子21轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)牽引器前行；當(dāng)右端的液壓缸進(jìn)液時(shí)，楔形齒條7后退，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪20反向旋轉(zhuǎn)，由于帶有斜度的弧形槽24的作用，傳動(dòng)齒輪20的旋轉(zhuǎn)不能通過(guò)傳動(dòng)銷(xiāo)23來(lái)帶動(dòng)滾子21轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，此時(shí)的滾子21不旋轉(zhuǎn)，使得牽引器在原地靜止不動(dòng)；而單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10中的傳動(dòng)齒輪20回到初始位置。通過(guò)左右液壓缸兩端交替進(jìn)液，使得牽引器間隔周期性地牽引前行。
權(quán)利要求
1.一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器，由左管接頭(I)、左堵蓋(2)、缸體(3)、左固緊螺母(4)、活動(dòng)蓋板(9)、右固緊螺母(14)、右堵蓋(15)、右管接頭(16)、中心軸固定螺母(18)組成；其特征在于在其結(jié)構(gòu)中設(shè)置有左活塞(5)、左活塞密封圈(6)、楔形齒條(7)、左壓縮彈簧(8)、單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)、右壓縮彈簧(11)、右活塞(12)、右活塞密封圈(13)、固定塊(17)、中心軸(19)、傳動(dòng)齒輪(20)、滾子(21)、銷(xiāo)孔彈簧(22)、傳動(dòng)銷(xiāo)(23)、弧形槽(24)、環(huán)形孔(25);缸體⑶為圓筒形；在缸體⑶內(nèi)，安裝有楔形齒條(7);楔形齒條(7)兩端為圓柱狀，方便與左活塞(5)、右活塞(12)相連接；中間為平板式齒條，一端上下對(duì)稱(chēng)且平行；另一端上下對(duì)稱(chēng)且呈逐漸向平板式齒條中心聚攏狀；在楔形齒條(7)的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)安裝有兩個(gè)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10);兩個(gè)上下對(duì)稱(chēng)安裝在固定塊(17)上的單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)中的傳動(dòng)齒輪(20)與楔形齒條(7)相嚙合；單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)由中心軸(19)、傳動(dòng)齒輪(20)、滾子(21)組成；在傳動(dòng)齒輪(20)上開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的銷(xiāo)孔，在銷(xiāo)孔中安裝有銷(xiāo)孔彈簧(22)和傳動(dòng)銷(xiāo)(23);在滾子(21)上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有兩段90°弧度帶有斜度的弧形槽(24);傳動(dòng)齒輪(20)上的傳動(dòng)銷(xiāo)(23)對(duì)應(yīng)安裝在滾子(21)上的弧形槽(24)內(nèi)；在楔形齒條(7)的兩端，分別安裝有左活塞(5)和右活塞(12);通過(guò)左固緊螺母(4)和右固緊螺母(14)將左活塞(5)和右活塞(12)固定在楔形齒條(7)左、右端的臺(tái)肩處；在左活塞(5)上裝有左活塞密封圈(6)，在右活塞(12)上裝有右活塞密封圈(13);在缸體(3)內(nèi)的中間位置設(shè)有一開(kāi)口處，固定塊(17)焊接在缸體開(kāi)口處，固定塊(17)的外表面和缸體(3)的外表面平齊；在固定塊(17)上設(shè)有上下兩個(gè)環(huán)形孔(25)，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)中的中心軸(19)通過(guò)中心軸固定螺母(18)安裝在環(huán)形孔(25)內(nèi)，并可在環(huán)形孔(25)內(nèi)上下移動(dòng)；單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)中的滾子(21)安裝好之后位于缸體(3)的開(kāi)口處，傳動(dòng)齒輪(20)與楔形齒條(7)上的齒相嚙合；由兩個(gè)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)、楔形齒條(7)、固定塊(17)和缸體(3)構(gòu)成支撐驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；兩個(gè)單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)上下對(duì)稱(chēng)安裝于楔形齒條(7)的兩側(cè)；單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)通過(guò)中心軸固定螺母(18)與固定塊(17)連接，實(shí)現(xiàn)上下的移動(dòng)；在楔形齒條(7)的軸線(xiàn)方向上，同時(shí)在固定塊(17)的左右兩側(cè)分別安裝有左壓縮彈簧(8)和右壓縮彈簧(11);在缸體(3)的左端，安裝有左堵蓋⑵和左管接頭(1)，在缸體⑶的右端，安裝有右堵蓋(15)和右管接頭(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器，其特征在于傳動(dòng)齒輪(20)通過(guò)鍵連接安裝在中心軸(19)上；滾子(21)通過(guò)過(guò)渡配合連接安裝在中心軸(19)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器，其特征在于左活塞密封圈(6)和右活塞密封圈(13)為O型密封圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水平井井下單向傳動(dòng)式牽引器，其特征在于主要由缸體(3)、左活塞(5)、楔形齒條(7)、單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)、右活塞(12)、固定塊(17)等組成，單向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)能夠在楔形齒條(7)的作用下，徑向張開(kāi)到一定程度，使安裝在其上的滾子(21)緊貼油管或套管內(nèi)壁，從而將牽引器支撐在油管或套管內(nèi)壁上，并沿油管或套管內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的牽引器能夠在等直徑的油管或套管內(nèi)平穩(wěn)、等間隔周期性連續(xù)地牽引，能滿(mǎn)足水平井井下測(cè)井儀器和井下工具通過(guò)牽引器的作用而準(zhǔn)確到達(dá)作業(yè)位置的需求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)適用，使用方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B47/00GK103114839SQ20111036285
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者馬衛(wèi)國(guó), 管鋒, 黃清世, 陽(yáng)婷 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江大學(xué)