石油測井放射源抓卸工具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種石油測井放射源抓卸工具，其特征在于：包括滑爪、檔塊、連接塊、絲杠、小彈簧、支撐盤、吸盤、轉(zhuǎn)軸、大彈簧、推盤、銷軸及扶正軸承；本實(shí)用新型能與現(xiàn)有的“機(jī)械手”配套使用，機(jī)械手能伸展至石油測井放射源抓卸工具的設(shè)計(jì)工位并與其快速結(jié)合，然后通過控制安裝在機(jī)械手末端、與抓卸工具相匹配的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向來夾持或放松測井源；抓、卸源結(jié)束后，機(jī)械手又可將本抓卸源工具送至其設(shè)計(jì)工位并快速分離。
【專利說明】石油測井放射源抓卸工具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油測井勘探開發(fā)【技術(shù)領(lǐng)域】，確切地說涉及一種主要用于放射性測井儀刻度、測井等作業(yè)抓卸具有核輻射作用測井源的石油測井放射源抓卸工具。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，為了了解已鉆成井眼的井下情況，根據(jù)鉆井設(shè)計(jì)，在一定的井深位置需要對井下情況進(jìn)行測試，在實(shí)施測試時(shí)“核測井”是較為常用的測井方法之一。核測井時(shí)需要放射性測井源從其儲存罐提取到測井儀器中，測井結(jié)束后又要將測井源放回儲存罐。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，測井源的拾、放操作是由人工完成的，其核輻射對操作人員有一定危害；為了降低測井源對人體的傷害，在石油測井領(lǐng)域已著手機(jī)械手自動(dòng)裝卸放射源系統(tǒng)的研發(fā)，該系統(tǒng)主要有控制軟件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大單元；通過控制軟件及相應(yīng)的硬件設(shè)備可對執(zhí)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)序、工作姿態(tài)等進(jìn)行遠(yuǎn)程操控作業(yè)，不再需要操作人員手持專用工具近距離進(jìn)行裝卸源作業(yè)，大幅度減少了核輻射對作業(yè)人員的傷害。
[0003]“機(jī)械手自動(dòng)裝卸放射源系統(tǒng)”是石油測井勘探開發(fā)領(lǐng)域中全新的專用設(shè)備，其核心部件“機(jī)械手”可從專業(yè)公司直接購買，但要真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝卸放射源還需研制與“機(jī)械手”配套使用的測井源抓卸工具，而現(xiàn)有技術(shù)中則沒有與之對應(yīng)的“測井源抓卸工具”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型旨在針對上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷和不足，提供一種石油測井放射源抓卸工具，本實(shí)用新型能與現(xiàn)有的“機(jī)械手”配套使用，機(jī)械手能伸展至石油測井放射源抓卸工具的設(shè)計(jì)工位并與其快速結(jié)合，然后通過控制安裝在機(jī)械手末端、與抓卸工具相匹配的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向來夾持或放松測井源；抓、卸源結(jié)束后，機(jī)械手又可將本抓卸源工具送至其設(shè)計(jì)工位并快速分離。
[0005]本實(shí)用新型是通過采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:包括滑爪、檔塊、連接塊、絲杠、小彈簧、支撐盤、吸盤、轉(zhuǎn)軸、大彈簧、推盤、銷軸及扶正軸承；
[0007]滑爪與推盤配合，滑爪通過所述銷軸安裝在擋塊上，且滑爪繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)；擋塊的端部與連接塊連接，連接塊的軸向中心通孔上安裝所述絲杠；連接塊的上、下端分別于所述支撐盤和擋塊相連；絲杠插接在所述轉(zhuǎn)軸上，絲杠上設(shè)有限位軸肩，軸肩以下為螺紋段，螺紋段與推盤配合，螺紋段下端用于安裝所述扶正軸承；所述小彈簧和大彈簧均套在絲杠上，且一個(gè)小彈簧位于擋塊與推盤之間，另一個(gè)小彈簧位于推盤與支撐盤之間；所述大彈簧安裝在支撐盤與吸盤之間；所述吸盤的中部與轉(zhuǎn)軸連接，吸盤的周圍與支撐盤連接；所述轉(zhuǎn)軸上加工有十字通槽，十字通槽用于與機(jī)械手末端安裝的電機(jī)的輸出軸相匹配。
[0008]還包括有連接螺釘一、連接螺釘二和連接螺釘三，連接螺釘一用于吸盤與支撐盤的連接，連接螺釘二用于支撐盤與連接塊的連接，連接螺釘三用于連接塊與擋塊的連接。
[0009]滑爪的外形為L形，共四塊，徑向均布在同一空間圓柱面；滑爪上部為斜面且嵌在推盤的斜槽內(nèi)，斜面的傾斜角與推盤的斜槽相匹配；滑爪的中下部有一圓形通孔，通過銷軸安裝在擋塊的徑向凹槽內(nèi)，滑爪可繞該銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]檔塊的外形為十字形，其四個(gè)翼上設(shè)計(jì)有同尺寸的徑向凹槽，凹槽的中部、端部各有一圓形通孔，中部的通孔用于與滑爪的連接，端部的通孔用于與連接塊的連接；擋塊上設(shè)計(jì)有軸向臺階中心通孔，軸向臺階中心通孔用于安裝絲杠的扶正軸承。
[0011]連接塊的外形呈筋狀，共四塊，徑向均布在同一空間圓柱面，其上、下端通過螺釘分別與支撐盤和擋塊相連。
[0012]絲杠的上端為方形，直接插在轉(zhuǎn)軸的方形孔中；絲杠中上部有一限位軸肩，軸肩以下為螺紋段，其螺紋的的參數(shù)與推盤的螺孔相匹配；螺紋下端為光滑的圓柱面，該軸段用來安裝扶正軸承。
[0013]支撐盤外形為圓柱狀，沿端面有九個(gè)軸向通孔，其中一個(gè)為中心通孔，該孔是絲桿的過孔，其余八個(gè)孔每四個(gè)為一組，分別用于支撐盤與連接塊、支撐盤與吸盤的連接。
[0014]吸盤的外形為上大下小的圓臺形，沿端面有五個(gè)軸向通孔，其中一個(gè)為中心通孔，該孔用于轉(zhuǎn)軸的支撐；其余四個(gè)孔用于吸盤與支撐盤的連接。
[0015]轉(zhuǎn)軸外形為圓柱形，上端面加工有十字通槽，通槽的尺寸與“機(jī)械手裝卸放射源系統(tǒng)”中機(jī)械手末端安裝的電機(jī)的輸出軸相匹配；轉(zhuǎn)軸的下端面沿軸向加工有一中心方形盲孔，其尺寸與絲杠的方形相適應(yīng)。
[0016]推盤外形為圓柱形，安裝在由四連接塊合圍而成的環(huán)形空間內(nèi)；推盤的外圓柱面上有四道軸向斜通槽，通槽的尺寸與滑爪的斜面相匹配；推盤上還設(shè)計(jì)有一軸向中心螺紋通孔，該螺孔用于與絲桿的連接。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果如下:
[0018]一、本實(shí)用新型是一種全新的、適用于機(jī)械手自動(dòng)裝卸放射源系統(tǒng)的石油測井源抓卸工具，在機(jī)械手自動(dòng)裝卸放射源系統(tǒng)之控制單元的作用下，本工具與機(jī)械手、測井儀源倉開關(guān)工具等共同作用、分布實(shí)施，可完成放射性石油測井儀器所需測井源的自動(dòng)裝卸作業(yè)，減少核輻射對人體的傷害。
[0019]二、本實(shí)用新型包所述的擋塊可視為工具的底座，擋塊與支撐盤、四個(gè)連接塊等共同圍成了一圓筒，形成了滑塊及推盤的運(yùn)動(dòng)空間；支撐盤與連接塊、連接塊與擋塊間均采用螺釘進(jìn)行固連。采用此結(jié)構(gòu)便于安裝，同時(shí)工具總裝后穩(wěn)定、牢靠、重量較輕、外形美觀。
[0020]三、本實(shí)用新型所述的轉(zhuǎn)軸、絲杠、扶正軸承、推盤、滑爪、銷軸等組成了工具開口大小的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。四個(gè)滑爪通過銷軸安裝在擋塊對應(yīng)的凹槽內(nèi)，形成一環(huán)形空間，銷軸是固定在擋塊上的，但滑爪可繞銷軸作微量偏轉(zhuǎn)；滑爪上部為斜面且嵌在推盤的斜槽內(nèi)，斜面的傾斜角與推盤的斜槽相匹配。絲桿上端為方形，直接插在轉(zhuǎn)軸的方形孔中；絲杠穿過支撐盤后采用螺紋方式與推盤中心螺孔連接，尾部通過滾珠扶正軸承固連在擋塊上。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)絲桿旋轉(zhuǎn)，由于絲杠軸向位置是固定的，故能帶動(dòng)推盤上下移動(dòng)；在推盤斜槽的作用下帶動(dòng)滑爪以銷軸為旋轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)一定角度，推盤下移時(shí)，滑爪下端向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，工具開口變小，四個(gè)滑爪將測井源夾緊，反之則開口變大、松開測井源。
[0021 ] 本實(shí)用新型所采用的工具開口大小調(diào)節(jié)方式具有結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)容易的優(yōu)點(diǎn)。
[0022]四、本實(shí)用新型所述的絲桿上端為方形，穿過大彈簧后直接插在轉(zhuǎn)軸的方形孔中；轉(zhuǎn)軸方形孔的深度大于絲桿方形軸段的長度，在大彈簧的作用下絲桿與轉(zhuǎn)軸之間構(gòu)成了浮動(dòng)連接方式。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于可對工具在拾、放測井源的位置和動(dòng)作誤差進(jìn)行一定程度的補(bǔ)償與糾正。
[0023]五、本實(shí)用新型所述的支撐盤與推盤、推盤與擋塊間均裝有小彈簧，絲杠從小彈簧的中心穿過；采用該結(jié)構(gòu)方式使得推盤上下移動(dòng)時(shí)更加平穩(wěn)。
[0024]六、本實(shí)用新型所述的吸盤的外形為上大下小的圓臺形，沿端面有五個(gè)軸向通孔，其中一個(gè)為中心通孔，該孔用于轉(zhuǎn)軸的支撐；其余四個(gè)孔用于吸盤與支撐盤的連接。該結(jié)構(gòu)方式中，吸盤的倒圓臺外形有利于機(jī)械手將工具準(zhǔn)確地放入工具存放位；吸盤與支持盤采用螺釘固聯(lián)方式，安裝方便、連接可靠。
[0025]綜上所述，本實(shí)用新型可應(yīng)用于機(jī)械手裝卸放射性測井源作業(yè)。其有益效果是在需要的情況下機(jī)械手能與其快速結(jié)合，然后通過控制安裝在機(jī)械手末端的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾持或放松測井源；抓、卸源結(jié)束后，機(jī)械手又可與本裝源工具快速分離。該放射源抓卸工具是機(jī)械手自動(dòng)裝卸放射源系統(tǒng)中不可缺少的專用設(shè)備之一，在本實(shí)用新型所述的石油測井源抓卸工具與其它專屬工具的共同作用下才能真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械手自動(dòng)裝卸放射源作業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下面將結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，其中:
[0027]圖1是本實(shí)用新型的裝配簡圖；
[0028]圖2是圖1中左視圖的剖面示意圖；
[0029]圖3為圖1中俯視圖；
[0030]圖4為圖1中仰視圖。
[0031]圖中標(biāo)記為:滑爪1、檔塊2、連接塊3、絲杠4、小彈簧5、支撐盤6、吸盤7、連接螺釘一 8、轉(zhuǎn)軸9、大彈簧10、連接螺釘二 11、推盤12、連接螺釘三13、銷軸14、扶正軸承15。
【具體實(shí)施方式】
[0032]作為本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式，其包括滑爪1、檔塊2、連接塊3、絲杠4、小彈簧
5、支撐盤6、吸盤7、連接螺釘一 8、轉(zhuǎn)軸9、大彈簧10、連接螺釘二 11、推盤12、連接螺釘三13、銷軸14及扶正軸承15。
[0033]滑爪I的外形為L形，共四塊，徑向均布在同一空間圓柱面；滑爪I上部為斜面且嵌在推盤12的斜槽內(nèi)，斜面的傾斜角與推盤12的斜槽相匹配；滑爪I的中下部有一圓形通孔，通過銷軸14安裝在擋塊2的徑向凹槽內(nèi)，滑爪I可繞該銷軸14轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034]檔塊2的外形為十字形，其四個(gè)翼上設(shè)計(jì)有同尺寸的徑向凹槽，凹槽的中部、端部各有一圓形通孔，中部的通孔用于與滑爪I的連接，端部的通孔用于與連接塊3的連接；擋塊2上設(shè)計(jì)有軸向臺階中心通孔，該孔的作用是安裝絲杠4的扶正軸承15。
[0035]連接塊3的外形呈筋狀，共四塊，徑向均布在同一空間圓柱面，其上、下端通過螺釘分別與支撐盤6、擋塊2相連。
[0036]絲杠4的上端為方形，直接插在轉(zhuǎn)軸9的方形孔中；絲杠4中上部有一限位軸肩，軸肩以下為螺紋段，其螺紋的的參數(shù)與推盤12的螺孔相匹配；螺紋下端為光滑的圓柱面，該軸段用來安裝扶正軸承15。
[0037]小彈簧5、大彈簧均10選用的標(biāo)準(zhǔn)件。小彈簧5有兩盤，一盤穿過絲杠4下端后裝在擋塊2與推盤12之間，另一盤穿過絲杠4后裝在推盤12與支撐盤6之間；大彈簧10只有一盤，穿過絲桿4后安裝在支撐盤6與吸盤7之間。
[0038]支撐盤6外形為圓柱狀，沿端面有九個(gè)軸向通孔，其中一個(gè)為中心通孔，該孔是絲桿4的過孔，其余八個(gè)孔每四個(gè)為一組，分別用于支撐盤6與連接塊3、支6撐盤與吸盤7的連接。
[0039]吸盤7的外形為上大下小的圓臺形，沿端面有五個(gè)軸向通孔，其中一個(gè)為中心通孔，該孔用于轉(zhuǎn)軸9的支撐；其余四個(gè)孔用于吸盤7與支撐盤6的連接。
[0040]轉(zhuǎn)軸9外形為圓柱形，上端面加工有十字通槽，通槽的尺寸與“機(jī)械手裝卸放射源系統(tǒng)”中機(jī)械手末端安裝的電機(jī)的輸出軸相匹配；轉(zhuǎn)軸9的下端面沿軸向加工有一中心方形盲孔，其尺寸與絲杠4的方形軸段相適應(yīng)。
[0041]推盤12外形為圓柱形，安裝在由四連接塊3合圍而成的環(huán)形空間內(nèi)；推盤12的外圓柱面上有四道軸向斜通槽，通槽的尺寸與滑爪I的斜面相匹配；推盤12上還設(shè)計(jì)有一軸向中心螺紋通孔，該螺孔用于與絲桿4的連接。
[0042]連接螺釘一 8、連接螺釘二 11、連接螺釘三13、銷軸14及扶正軸承15均為標(biāo)準(zhǔn)件；連接螺釘一 8用于吸盤7于支撐盤6的連接，連接螺釘二 11用于支撐盤6與連接塊3的連接，連接螺釘三13用于連接塊3與擋塊2的連接，銷軸14用于滑爪I與檔塊間2的連接，扶正軸承15用于絲杠4尾部與擋塊2間的固聯(lián)。
[0043]本實(shí)用新型為一種石油測井源抓卸工具，當(dāng)需要使用它時(shí)先將機(jī)械手伸至其存放位，同時(shí)給安裝在機(jī)械手末端的電磁鐵供電，在電磁力的作用下通過吸盤7將工具與機(jī)械手連接。機(jī)械手末端的電機(jī)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)輸出軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸9、絲桿4旋轉(zhuǎn)，由于絲杠4軸向位置是固定的，故能帶動(dòng)推盤12上下移動(dòng)；在推盤12斜槽的作用下帶動(dòng)滑爪I以銷軸15為旋轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)一定角度，推盤12下移時(shí)，滑爪I下端向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，四個(gè)滑爪I將測井源夾緊，反之則松開測井源。機(jī)械手帶動(dòng)工具到目標(biāo)位完成拾、放測井源作業(yè)后，將工具送回其存放位，電磁鐵斷電，電磁力消失，機(jī)械手即可與工具分離。
【權(quán)利要求】
1.一種石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:包括滑爪(1)、檔塊、連接塊(3)、絲杠(4)、小彈簧(5)、支撐盤(6)、吸盤(7)、轉(zhuǎn)軸(9)、大彈簧(10)、推盤(12)、銷軸(14)及扶正軸承(15)； 滑爪(1)與推盤(12 )配合，滑爪(1)通過所述銷軸(14 )安裝在擋塊(2 )上，且滑爪(1)繞銷軸(14 )轉(zhuǎn)動(dòng)；擋塊(2 )的端部與連接塊(3 )連接，連接塊(3 )的軸向中心通孔上安裝所述絲杠(4);連接塊(3)的上、下端分別于所述支撐盤(6)和擋塊(2)相連；絲杠(4)插接在所述轉(zhuǎn)軸(9)上，絲杠(4)上設(shè)有限位軸肩，軸肩以下為螺紋段，螺紋段與推盤(12)配合，螺紋段下端用于安裝所述扶正軸承(15);所述小彈簧(5)和大彈簧(10)均套在絲杠(4)上，且一個(gè)小彈簧(5)位于擋塊(2)與推盤(12)之間，另一個(gè)小彈簧(5)位于推盤(12)與支撐盤(6)之間；所述大彈簧(10)安裝在支撐盤(6)與吸盤(7)之間；所述吸盤(7)的中部與轉(zhuǎn)軸(9 )連接，吸盤(7 )的周圍與支撐盤(6 )連接；所述轉(zhuǎn)軸(9 )上加工有十字通槽，十字通槽用于與機(jī)械手末端安裝的電機(jī)的輸出軸相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:還包括有連接螺釘一(8)、連接螺釘二(11)和連接螺釘三(13)，連接螺釘一(8)用于吸盤(7)與支撐盤(6)的連接，連接螺釘二( 11)用于支撐盤(6 )與連接塊(3 )的連接，連接螺釘三(13 )用于連接塊(3)與擋塊(2)的連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:滑爪(1)的外形為L形，共四塊，徑向均布在同一空間圓柱面；滑爪(1)上部為斜面且嵌在推盤(12)的斜槽內(nèi)，斜面的傾斜角與推盤(12)的斜槽相匹配；滑爪(1)的中下部有一圓形通孔，通過銷軸(14)安裝在擋塊(2 )的徑向凹槽內(nèi)，滑爪(1)可繞該銷軸(14 )轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:檔塊的外形為十字形，其四個(gè)翼上設(shè)計(jì)有同尺寸的徑向凹槽，凹槽的中部、端部各有一圓形通孔，中部的通孔用于與滑爪(1)的連接，端部的通孔用于與連接塊(3)的連接；擋塊(2)上設(shè)計(jì)有軸向臺階中心通孔，軸向臺階中心通孔用于安裝絲杠(4)的扶正軸承(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:連接塊(3)的外形呈筋狀，共四塊，徑向均布在同一空間圓柱面，其上、下端通過螺釘分別與支撐盤(6)和擋塊(2)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:絲杠(4)的上端為方形，直接插在轉(zhuǎn)軸(9)的方形孔中；絲杠(4)中上部有一限位軸肩，軸肩以下為螺紋段，其螺紋的的參數(shù)與推盤(12)的螺孔相匹配；螺紋下端為光滑的圓柱面軸段，該軸段用來安裝扶正軸承(15)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:支撐盤(6)外形為圓柱狀，沿端面有九個(gè)軸向通孔，其中一個(gè)為中心通孔，該孔是絲桿的過孔，其余八個(gè)孔每四個(gè)為一組，分別用于支撐盤(6)與連接塊(3)、支撐盤(6)與吸盤(7)的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:吸盤(7)的外形為上大下小的圓臺形，沿端面有五個(gè)軸向通孔，其中一個(gè)為中心通孔，該孔用于轉(zhuǎn)軸(9)的支撐；其余四個(gè)孔用于吸盤(7)與支撐盤(6)的連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:轉(zhuǎn)軸(9)外形為圓柱形，上端面加工有十字通槽，十字通槽的尺寸與機(jī)械手末端安裝的電機(jī)的輸出軸相匹配；轉(zhuǎn)軸(9)的下端面沿軸向加工有一中心方形盲孔，其尺寸與絲杠(4)的方形相適應(yīng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油測井放射源抓卸工具，其特征在于:推盤(12)外形為圓柱形，安裝在由四連接塊(3)合圍而成的環(huán)形空間內(nèi)；推盤(12)的外圓柱面上有四道軸向斜通槽，通槽的尺寸與滑爪(1)的斜面相匹配；推盤(12)上還設(shè)計(jì)有一軸向中心螺紋通孔，該軸向中心螺紋通孔用于與絲桿的連接。
【文檔編號】E21B23/00GK203716900SQ201320802491
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】雷綠銀, 孟軍, 蔣長青, 陳雄, 劉君, 李洪剛 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司