Электромеханический привод для скважинных приборов Советский патент 1985 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть применено в скважинных приборах, имеющих дистанционно-управляемые элементы -выдвижные зонды, прижимные лапы, центраторы и т. п.

Известно управляемое прижимное устройство скважинных приборов, содержащее электродвигатель, редуктор, винтовую пару с силовым штоком 1.

Недостатком устройства является отсутствие системы контроля за положением силовых элементов скважинного прибора, связанных с силовым штоком.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электромеханический привод для скважинных приборов, содержащий корпус, реверсивный электродвигатель, редуктор, передачу винт-гайка с силовым щтоком и концевые выключатели 2.

Недостатком известного устройства является то, что оно не дает возможности контролировать усилие на щтоке электромеханического привода, которое определяет усилие прижатия выдвижных элементов скважинного прибора к стенкам скважины. Это сопряжено с опасностью перегрузки электродвигателя и выхода его из строя.

Целью изобретения является повыщение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что электромеханический привод для скважинных приборов, содержащий корпус, реверсивный электродвигатель, редуктор, передачу винт-гайка с силовым штоком и концевые выключатели, снабжен упругой гильзой, нажимной и ограничительной втулками, между которыми установлена кольцевая пружина, при этом упругая гильза выполнена податливой в осевом направлении, концентрично установлена на корпусе и имеет окна, в которых размещены концевые выключатели, нажимная втулка установлена в расточке корпуса с возможностью взаимодействия с концевым вьжлючателем при движении силового штока вверх, а ограничительная втулка размещена в упругой гильзе соосно с корпусом с возможностью взаимодействия посредством упругой гильзы с концевым выключателем при движении силового штока вниз.

Кроме того, с целью фиксации силового штока от проворота устройство снабжено шпонкой, жестко закрепленной в корпусе привода, а в силовом щтоке выполнен паз для взаимодействия со шпонкой.

Наличие упругой гильзы, взаимодействующей с концевыми выключателями, а также ограничительной и нажимной втулок, дает, поми.мо возможности отключения электродвигателя в крайних положениях силового щтока, возможность отключить его автоматически при любом осевом положении

силового штока в зависимости от величины рабочего усилия, что существенно повысит надежность привода в целом, предохраняя электродвигатель от перегрузки.

На фиг. 1 представлен электромеханический привод, общий вид, в разрезе; на фиг. 2вторая проекция привода; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Электромеханический привод собран в корпусе 1, который объединяет реверсивный

0 электродвигатель 2, редуктор 3, выходной вал 4 которого соединен с ходовым винтом 5, установленным в подщипниках 6 передачи винт-гайка, взаимодействующим с силовым штоком 7, который на своем центрирующем цилиндрическом пояске имеет паз В, входящий в зацепление с ходовой щпонкой 8, закрепленной на корпусе 1. Упругая гильзая 9 укреплена на корпусе 1 жестко ее верхним концом и может перемещаться относительно корпуса 1 нижней частью, снаб0 женной пояском Е. Упругая гильза 9 имеет

окна К и несколько радиальных прорезей,

определяющих ее малую, по сравнению с

корпусом 1, силовым щтоком 7 и винтом 5,

осевую жесткость. В окнах К на корпусе 1

5 закреплены концевые выключатели 10, своими кнопками ориентированные во взаимно противоположном осевом направлении. В нижней расточке корпуса 1 подвижно в осевом направлении установлена ограничительная втулка 11, а на нижнем конце силового

0 штока 7 закреплено ограничительное кольцо 12, упирающееся в нажимную втулку 13, прижатую к гильзе 9 кольцевой пружиной 14. Упругая гильза 9 крепится к корпусу геофизического прибора 15 при помощи пояска Е.

Электромеханический привод работает следующим образом.

При включении электродвигателя 2 вращение его вала приводит к тому, что крутящий момент через редуктор 3 передается

0 ходовому винту 5, вращение которого преобразуется силовым штоком 7 в поступательное движение. Соответственно направлению вращения вала электродвигателя, силовой шток 7 может двигаться вверх или вниз. При появлении усилия Р на штоке 7, оно через ходовой винт 5 и подшипники 6 передается на корпус 1 и на упругую гильзу 9, соединенную с корпусом геофизического прибора 15, вызывая ее сжатие или растяжение в зависимости от направления силы Р.

0 Упругие перемещения гильзы 9 пропорциональны усилию Р, и, при предельном его значении, зазор Т или С выбирается, что приводит к срабатыванию соответствующего концевого выключателя 10, отключающего электродвигатель, что приводит к оста5 новке силового штока 7.

В случае, когда усилие на силовом штоке 7 мало или отсутствует, а электродвигатель 2 включен, силовой шток движется беспрепятственно вверх или вниз. При движении силового штока 7 вниз, он в конце хода упирается в ограничительную втулку 11, которая, сжимая до упора пружину 15, перемещает упругую гильзу на величину Т, достаточную для срабатывания одного из концевых выключателей 10, что приводит к отключению электродвигателя 2. При движении силового штока 7 вверх, в своем крайнем положении он упирается ограничительным кольцом 12 в нажимную втулку 13 и перемещает ее вверх. При этом пружина 14 сжимается и выбирается зазор С, что влечет за собой срабатывание соответствующего концевого выключателя 10 и отключение электродвигателя 2. Применение упругой гильзы с окнами, в которых, неподвижно относительно корпуса, установлены концевые выключатели. обеспечивает контроль предельного усилия, создаваемого электромеханическим приводом на силовом щтоке, предохраняя электродвигатель от перегрузки, а детали геофизического прибора от действия внещних нагрузок, превыщающих расчетные. Включение в конструкцию привода ограничительной и нажимной втулок, разжимающей пружины, дает возможность отключения электродвигателя привода в крайних положениях его силового щтока, независимо от величины усилия, приложенного к щтоку. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает контроль усилия на щтоке электромеханического привода и отключение его электродвигателя в крайних положениях щтока автоматически, без вмещательства оператора, что повышает надежность работы устройства.

I. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД ДЛЯ СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ, содержащий корпус, реверсивный электродвигатель, редуктор, передачу винт-гайка с силовым штоком и концевые выключатели, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он Снабжен упругой гильзой, нажимной и ограничительной втулками, между которыми установлена кольцевая пружина, при этом упругая гильза выполнена податливой в осевом направлении, концентрично установлена на корпусе и имеет окна, в которых размещены концевые выключатели, нажимная втулка установлена в расточке корпуса с возможностью взаимодействия с концевым выключателем при движении силового штока вверх, а ограничительная втулка размещена в упругой гильзе соосно с корпусом с возможностью взаимодействия посредством упругой гильзы с концевым выключателем при движении силового штока вниз. 2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью фиксации силового щтока от проворота, он снабжен шпонкой, жестко закрепленной в корпусе привода, а в силовом штоке выполнен паз для взаимодействия со шпонкой. О5 СП 4:

ч