專利名稱：一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田儀器測量領(lǐng)域，具體的說，涉及一種油田儀器的試驗工具。
背景技術(shù)：
脈沖發(fā)生工具是一種油田儀器，井下工作環(huán)境惡劣，當脈沖發(fā)生工具在井下工作時，容易發(fā)生質(zhì)量問題，當送到井下才發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題時，會帶來很大不便。所以需要設(shè)計制造出一種試驗工具，模擬井下的工作狀況，在下井之前就可以檢驗出脈沖發(fā)生工具出現(xiàn)的問題，這樣就可以在下井前將有問題的脈沖發(fā)生工具修復完成，保證井下工作的可靠性。脈沖發(fā)生工具的外殼內(nèi)有排列成圈的磁鐵,這一段稱為磁鐵段。磁鐵周向轉(zhuǎn)動時，磁鐵前方的斜盤隨著磁鐵周向轉(zhuǎn)動，軸向布置的柱塞在彈簧的作用下緊貼斜盤，并隨著斜盤表面的軌跡軸向來回移動，從而推動脈沖發(fā)生工具的頭部，即前方的螺栓頭相對于外殼軸向來回移動，觸發(fā)螺栓頭的脈沖動作。脈沖發(fā)生工具的外殼上，靠近前方設(shè)有螺紋孔，用于脈沖發(fā)生工具的安裝固定。百分表的測頭平移時，將會帶動指針旋轉(zhuǎn)讀數(shù)，是一種精度較高的測量量具。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是:提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，在井上就能對脈沖發(fā)生工具脈沖動作進行檢測的井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具。為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:—種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，包括依次設(shè)置的脈沖發(fā)生機構(gòu)、夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)；脈沖發(fā)生機構(gòu)包括引導脈沖發(fā)生工具的磁鐵轉(zhuǎn)動的磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)；測試機構(gòu)包括百分表和沿著脈沖發(fā)生工具軸向移動的緩沖機構(gòu)；當脈沖發(fā)生工具穿過脈沖發(fā)生機構(gòu)被夾持機構(gòu)夾緊后，脈沖發(fā)生工具的頭部頂在緩沖機構(gòu)上，緩沖機構(gòu)頂在百分表的測頭上；當脈沖動作發(fā)生時，脈沖發(fā)生工具的頭部通過緩沖機構(gòu)帶動測頭同步軸向來回平行移動。磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括磁鐵、軸套、軸承和軸承座；磁鐵固定于軸套的內(nèi)壁，軸套套在脈沖發(fā)生工具外并通過軸承安裝于軸承座上，軸承座套接并固定于脈沖發(fā)生工具外；脈沖發(fā)生機構(gòu)還包括電機和傳動機構(gòu)；電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動軸套繞脈沖發(fā)生工具轉(zhuǎn)動。磁鐵為條形磁鐵；磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)還包括位于軸套內(nèi)的磁鐵套；條形磁鐵通過灌封膠灌封在磁鐵套內(nèi)。夾持機構(gòu)包括固定環(huán)和支撐立板；固定環(huán)套接在脈沖發(fā)生工具外，固定環(huán)與支撐立板相對固定。 緩沖機構(gòu)包括移動塊、固定塊、中間頂軸、壓力彈簧、碟簧軸和碟簧；中間頂軸穿過移動塊和固定塊并相對于移動塊和固定塊軸向移動；碟簧軸和碟簧為配套設(shè)置的多組，碟簧軸周向圍繞中間頂軸設(shè)置，碟簧軸的一端固定在固定塊上，另一端穿過移動塊并相對于移動塊軸向移動；中間頂軸和移動塊之間設(shè)有將移動塊推向固定塊的壓力彈簧，壓力彈簧套在中間頂軸外；移動塊和固定塊之間設(shè)有將移動塊推離固定塊的碟簧，碟簧套在碟簧軸外；脈沖發(fā)生工具的頭部頂在中間頂軸靠近移動塊的一端，百分表的測頭頂在中間頂軸靠近固定塊的一端。百分表通過百分表固定機構(gòu)固定在固定塊上；百分表固定機構(gòu)包括滑動桿和移動托軸；滑動桿平行于軸向固定在固定塊上，移動托軸可拆卸式的固定在滑動桿上，百分表可拆卸式的固定在移動托軸上，百分表沿著軸向設(shè)置。脈沖發(fā)生工具的頭部為螺紋頭，螺紋頭套接螺紋護帽。中間頂軸靠近移動塊的一端套有調(diào)整螺帽。中間頂軸靠近固定塊的一端接有測頭墊。夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)的下方均可調(diào)式的固定在一塊底板上，上方均可調(diào)式的固定在一塊上連接固定板下；底板與脈沖發(fā)生機構(gòu)的下方均可調(diào)式的固定在一個底座上；夾持機構(gòu)與脈沖發(fā)生工具通過螺紋件連接，螺紋件旋入脈沖發(fā)生工具外殼的螺紋孔中?？偟恼f來，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:1.整體只有三個部分組成，結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，測試方便。2.采用磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)，帶動脈沖發(fā)生工具的磁鐵同步轉(zhuǎn)動，觸發(fā)脈沖動作，結(jié)構(gòu)簡單，觸發(fā)過程簡單。3.夾持機構(gòu)通過螺紋件夾緊脈沖發(fā)生工具，螺紋件的位置正好與設(shè)置在脈沖發(fā)生工具外殼的螺紋孔對應。4.緩沖機構(gòu)的設(shè)置，避免脈沖發(fā)生工具直接與百分表的測頭接觸，有效保護脈沖發(fā)生工具和百分表。5.壓力彈簧和碟簧的配合設(shè)置，能很好的發(fā)揮緩沖作用。設(shè)置碟簧后，反應更為靈敏。6.百分表固定機構(gòu)的設(shè)置，便于安裝百分表與將百分表對中，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便。7.螺紋護帽、調(diào)整螺帽和測頭墊的設(shè)置，可避免各部件直接接觸，有效保護設(shè)備，避免損壞；同時，調(diào)節(jié)螺紋護帽、調(diào)整螺帽或測頭墊的軸向位置，即可調(diào)整脈沖發(fā)生工具和沖程試驗工具的初始位置，即對應百分表的歸零位置，保證測試結(jié)果的可靠性。8.底板和上連接固定板將夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)固定，通過可調(diào)式的連接方式調(diào)節(jié)夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)的高度，使得夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)對中。底座將底板和脈沖發(fā)生機構(gòu)固定，通過可調(diào)式的連接方式調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生機構(gòu)和底板的高度，使得脈沖發(fā)生機構(gòu)、夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)三者對中，保證脈沖發(fā)生工具的可靠安裝，可靠測量。


圖1是本發(fā)明的剖視圖。其中，1為左端蓋,2為螺釘,3為軸承盒體,4為軸套,5為磁鐵,6為同步帶輪,7為同步帶,8為頂絲，9為磁鐵套，10為軸承，11為螺釘,12為右端蓋，13為螺釘,14為螺栓,15為上連接固定板，16為螺紋護帽，17為調(diào)整螺帽，18為移動塊，19為碟簧,20為碟簧軸,21為固定塊，22為碟簧軸滑套，23為厚墊，24為薄墊，25為螺母，26為中間頂桿滑套，27為墊片，28為螺母，29為頂絲，30為滑動桿，31為移動托軸，32為百分表，33為螺釘，34為測頭墊，35為前螺帽，36為螺母，37為底板，38為螺栓，39為地腳，40為定位銷，41為底座，42為墊片，43為螺母,44為壓力彈簧,45為中間頂軸,46為螺栓,47為固定環(huán),48為螺栓,49為支撐立板，50為螺栓，51為定位銷，52為平鍵，53為螺栓。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖和具體實施方式
來對本發(fā)明做進一步詳細的說明。圖1所示的井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具包括:從左向右依次設(shè)置的脈沖發(fā)生機構(gòu)、夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)。脈沖發(fā)生工具穿過脈沖發(fā)生機構(gòu)被夾持機構(gòu)夾持固定。脈沖發(fā)生機構(gòu)包括:磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)、電機和傳動機構(gòu)，具體包括如下零部件:左端蓋1、螺釘2、軸承盒體3、軸套4、磁鐵5、同步帶輪6、同步帶7、頂絲8、磁鐵套9、軸承10、螺釘11、右端蓋12和平鍵52等。左端蓋1、軸承盒體3和右端蓋12構(gòu)成放置軸承10的軸承座。此處的傳動機構(gòu)為帶傳動機構(gòu)。條形磁鐵5按照磁極的順序裝入環(huán)形的磁鐵套9內(nèi)，并用環(huán)氧樹脂膠灌封，環(huán)氧樹脂膠不能高于磁鐵套9的外徑。將裝有磁鐵5的磁鐵套9裝進環(huán)形的軸套4內(nèi)。軸套4的外壁設(shè)有鍵槽，將平鍵52置入鍵槽，再將同步帶輪6沿著軸向裝在軸套4外壁的中間位置，最后將頂絲8旋進同步帶輪6內(nèi)并且頂緊軸套4實現(xiàn)軸向定位，平鍵52對同步帶輪6周向定位。將同步帶7套在同步帶輪6外。將以上組件放在軸承盒體3內(nèi)，將兩個耐高溫的軸承10分別裝入軸承盒體3內(nèi)的左右兩側(cè)的軸承槽內(nèi)，軸承10的內(nèi)孔裝入磁鐵套9，再將左端蓋I和右端蓋12分別裝在軸承盒體3的左右兩端，并用螺釘2和螺釘11旋緊左端蓋I和右端蓋12。完成脈沖發(fā)生機構(gòu)的裝配。夾持機構(gòu)包括固定環(huán)47和支撐立板49。固定環(huán)47為環(huán)形筒狀結(jié)構(gòu)，中間供脈沖發(fā)生工具穿過。支撐立板49的中間具有供脈沖發(fā)生工具穿過的開口，以及與固定環(huán)47外形相應的階梯位。固定環(huán)47左端涂上鎖緊劑，用工具將其壓入支撐立板49內(nèi)。完成夾持機構(gòu)的裝配。測試機構(gòu)包括緩沖機構(gòu)、百分表32和百分表固定機構(gòu)。其中緩沖機構(gòu)包括:調(diào)整螺帽17、移動塊18、碟簧19、碟簧軸20、固定塊21、碟簧軸滑套22、厚墊23、薄墊24、中間頂軸滑套26、墊片27、螺母28、螺釘33、測頭墊34、前螺帽35、螺母36、墊片42、螺母43、壓力彈簧44和中間頂軸45。百分表固定機構(gòu)包括:螺母25、頂絲29、滑動桿30、移動托軸31。緩沖機構(gòu)中，碟簧19、碟簧軸20和碟簧軸滑套22有四組，圍繞中間頂軸45周向?qū)ΨQ布置。將四個碟簧軸滑套22和一個中間頂軸滑套26分別壓入固定塊21內(nèi)，將四個碟簧軸20分別插入四個碟簧軸滑套22內(nèi)，將四個碟簧19穿入四個碟簧軸20內(nèi)，再將中間頂軸45外套上壓力彈簧44,中間頂軸45的軸肩對壓力彈簧44左邊軸向定位,將中間頂軸45右端插入移動塊18內(nèi)，移動塊18左端的凹位對壓力彈簧44右端軸向定位，再將移動塊18插入四根碟簧軸20和中間頂軸滑套26內(nèi)，將墊片42套在碟簧軸20左端上，再將螺母43旋在碟簧軸20左端的螺扣上，再將調(diào)整螺帽17旋在中間頂軸45的左端。將四個厚墊23分別套進四個碟簧軸20的右端，再將四個薄墊24分別套進四個碟簧軸20的右端，將八個螺母36分別旋進四個碟簧軸20的右端。將墊片27套進中間頂軸45的右端，再將螺母28旋進中間頂軸45的右端，將前螺帽35旋進中間頂軸45的右端，再將測頭墊34安裝在前螺帽35的右端，并用螺釘33將測頭墊34固定住。測頭墊34為與百分表的測頭接觸的部件，防止試驗過程中測頭的損壞。百分表固定機構(gòu)中，將條形的滑動桿30旋在固定塊21上，并用螺母25鎖緊，使得滑動桿30平行于軸向設(shè)置；將移動托軸31套在滑動桿30上，并放置在合適的位置，并用頂絲29頂緊；將百分表32從移動托軸31的右端穿入，放置合適位置用頂絲29頂緊。通過松緊頂絲29，即可調(diào)節(jié)移動托軸31和百分表32的軸向位置。完成測試機構(gòu)的裝配。將支撐立板49下端通過螺栓48固定在底板37上，將固定塊21下端通過螺栓固定在底板37上，調(diào)節(jié)螺栓，即可調(diào)節(jié)夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)的高度，從而使得夾持機構(gòu)和中間頂軸45同軸；將上連接固定板15用螺釘13固定在支撐立板49和固定塊21上方，完成夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)的安裝定位，得到右側(cè)組件。用儀器找同軸度，使得左側(cè)的脈沖發(fā)生機構(gòu)和右側(cè)組件同軸，再將右側(cè)組件的底板37用螺栓50和定位銷40固定在底座41上；再將脈沖發(fā)生機構(gòu)通過定位銷51和螺栓53固定在底座41上。最后，將四個地腳39通過螺栓38固定在底座41的下方。調(diào)節(jié)螺栓38，即可調(diào)節(jié)底座41的水平度。將脈沖發(fā)生工具從左端依次穿入脈沖發(fā)生機構(gòu)和夾持機構(gòu)，脈沖發(fā)生工具的頂部硬質(zhì)合金軸承裝在左端蓋的一端，將螺紋護帽16旋在脈沖發(fā)生工具的頭部的螺紋頭上，將一個長的螺栓14穿過上連接固定板15和固定環(huán)47，旋入脈沖發(fā)生工具外殼的螺紋孔，將兩個短的螺栓46穿過固定環(huán)47旋入脈沖發(fā)生工具外殼的螺紋孔。將中間頂軸的左端旋上調(diào)整螺帽17，調(diào)整螺帽17的旋入深度決定軸向長度，此時螺紋護帽16與調(diào)整護帽17頂緊，再調(diào)整百分表的外表盤，將小指針和大指針都歸零。測試時，電機為直流調(diào)速電機，速度由調(diào)速器控制，電機功率750W，轉(zhuǎn)速0-2000轉(zhuǎn)/分，直流調(diào)速電機的同步帶輪的轉(zhuǎn)速和沖程試驗工具的同步帶輪的轉(zhuǎn)速比為2:1，沖程試驗工具的同步帶輪最高轉(zhuǎn)速可達到4000轉(zhuǎn)/分。沖程試驗工具的同步帶輪轉(zhuǎn)動時,帶動磁鐵轉(zhuǎn)動機構(gòu)的磁鐵轉(zhuǎn)動；在磁力的作用下，磁鐵帶動脈沖發(fā)生工具磁鐵段的磁鐵同步轉(zhuǎn)動，引發(fā)脈沖發(fā)生工具的頭部沿著軸向進行往復的脈沖動作；螺栓頭和螺紋護帽推動調(diào)整螺帽、中間頂軸和測頭墊往復脈沖動作，進而推動百分表的測頭往復脈沖動作，實現(xiàn)百分表的讀數(shù)。通過觀測百分表的讀數(shù)，即可監(jiān)測脈沖動作，判斷脈沖發(fā)生工具是否工作正常。除了本實施例提及的方式外，還可采用其他的替代方式，例如傳動機構(gòu)采用齒輪傳動機構(gòu)，在軸套外制作齒形輪廓；緩沖機構(gòu)不采用移動塊、碟簧和碟簧軸的結(jié)構(gòu)，直接將壓力彈簧頂在固定塊上；百分表固定機構(gòu)不安裝在固定塊上，而安裝在底板上，位置可調(diào)；這些變換方式均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:包括依次設(shè)置的脈沖發(fā)生機構(gòu)、夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)；脈沖發(fā)生機構(gòu)包括引導脈沖發(fā)生工具的磁鐵轉(zhuǎn)動的磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)；測試機構(gòu)包括百分表和沿著脈沖發(fā)生工具軸向移動的緩沖機構(gòu)；當脈沖發(fā)生工具穿過脈沖發(fā)生機構(gòu)被夾持機構(gòu)夾緊后，脈沖發(fā)生工具的頭部頂在緩沖機構(gòu)上，緩沖機構(gòu)頂在百分表的測頭上；當脈沖動作發(fā)生時，脈沖發(fā)生工具的頭部通過緩沖機構(gòu)帶動測頭同步軸向來回平行移動。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括磁鐵、軸套、軸承和軸承座；磁鐵固定于軸套的內(nèi)壁，軸套套在脈沖發(fā)生工具外并通過軸承安裝于軸承座上，軸承座套接并固定于脈沖發(fā)生工具外；脈沖發(fā)生機構(gòu)還包括電機和傳動機構(gòu)；電機通過傳動機構(gòu)驅(qū)動軸套繞脈沖發(fā)生工具轉(zhuǎn)動。
3.按照權(quán)利要求2所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述磁鐵為條形磁鐵；磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)還包括位于軸套內(nèi)的磁鐵套；條形磁鐵通過灌封膠灌封在磁鐵套內(nèi)。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述夾持機構(gòu)包括固定環(huán)和支撐立板；固定環(huán)套接在脈沖發(fā)生工具外，固定環(huán)與支撐立板相對固定。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述緩沖機構(gòu)包括移動塊、固定塊、中間頂軸、壓力彈簧、碟簧軸和碟簧；中間頂軸穿過移動塊和固定塊并相對于移動塊和固定塊軸向移動；碟簧軸和碟簧為配套設(shè)置的多組，碟簧軸周向圍繞中間頂軸設(shè)置，碟簧軸的一端固定在固定塊上，另一端穿過移動塊并相對于移動塊軸向移動；中間頂軸和移動塊之間設(shè)有將移動塊推向固定塊的壓力彈簧，壓力彈簧套在中間頂軸外；移動塊和固定塊之間設(shè)有將移動塊推離固定塊的碟簧，碟簧套在碟簧軸外；脈沖發(fā)生工具的頭部頂在中間頂軸靠近移動塊的一端，百分表的測頭頂在中間頂軸靠近固定塊的一端。
6.按照權(quán)利要求5所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述百分表通過百分表固定機構(gòu)固定在固定塊上；百分表固定機構(gòu)包括滑動桿和移動托軸；滑動桿平行于軸向固定在固定塊上，移動托軸可拆卸式的固定在滑動桿上，百分表可拆卸式的固定在移動托軸上，百分表沿著軸向設(shè)置。
7.按照權(quán)利要求5所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述脈沖發(fā)生工具的頭部為螺紋頭，螺紋頭套接螺紋護帽。
8.按照權(quán)利要求5所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述中間頂軸靠近移動塊的一端套有調(diào)整螺帽。
9.按照權(quán)利要求5所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述中間頂軸靠近固定塊的一端接有測頭墊。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項所述的一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，其特征在于:所述夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)的下方均可調(diào)式的固定在一塊底板上，上方均可調(diào)式的固定在一塊上連接固定板下；底板與脈沖發(fā)生機構(gòu)的下方均可調(diào)式的固定在一個底座上；夾持機構(gòu)與脈沖發(fā)生工具通過螺紋件連接，螺紋件旋入脈沖發(fā)生工具外殼的螺紋孔中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種井下脈沖發(fā)生工具的專用沖程試驗工具，包括依次設(shè)置的脈沖發(fā)生機構(gòu)、夾持機構(gòu)和測試機構(gòu)；脈沖發(fā)生機構(gòu)包括引導脈沖發(fā)生工具的磁鐵轉(zhuǎn)動的磁性轉(zhuǎn)動機構(gòu)；測試機構(gòu)包括百分表和沿著脈沖發(fā)生工具軸向移動的緩沖機構(gòu)；當脈沖發(fā)生工具穿過脈沖發(fā)生機構(gòu)被夾持機構(gòu)夾緊后，脈沖發(fā)生工具的頭部頂在緩沖機構(gòu)上的銅帽上，緩沖機構(gòu)頂在百分表的測頭上；當脈沖動作發(fā)生時，脈沖發(fā)生工具的頭部通過緩沖機構(gòu)帶動測頭同步軸向來回平行移動。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，測試方便的優(yōu)點，屬于油田儀器測量領(lǐng)域。
文檔編號G01B5/00GK103091120SQ20131000312
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者石巖峰, 陳旭, 石峻峰 申請人:中天啟明石油技術(shù)有限公司