Привод прижимного устройства скважинного прибора Советский патент 1979 года по МПК E21B47/00 

1

Изобретение относится к области геофизических исслецований в скважинах.

Известны прижимные устройства с электромеханическим приводом, в которых используются микромашины малой мощности flj. Недостатком таких устройств является их невысокая нагревостойкость.

Известен привод прижимного устройства скважинного прибора, содержащий электромагнит с якорем, храповой механизм с ведущей собачкой, редуктор и механизм прижима 2.

Однако это устройство при ограниченной подводимой мощности не создает достаточного усилия прижима датчиков к стенке скважины и не позволяет сократить время раскрытия - закрытия механизма прижима, что приводит к ухудшению качества регистрируемых диаграмм и уменьшению скорости проведения промыслово-гео(} изических исследований. Это объясняется несовер)шенство

применяемого привода, в котором за одно включение электромагнита под напряжение -(за один такт) ведущий вал редуктора совершает вращательное движение на угол-чдаг, определяемый величиной зубцового шага храпового колеса. В результате этого редуктор совершает полезную работу лишь в течение полутакта.

Целью изобретения является увеличение силы прижатия датчиков к стенке скважины и сокращение времени раскрытия - закрытия механизма прижима.

Указанная цель достигается тем, что привод снабжен дополнительными электромагнитом и ведущей собачкой, причем электромагниты имеют общий якорь, кинематически связанный с ведущими собачками.

На фиг. 1 изображена электрокинематическая схема привода; на фиг. 2 - электрическая схема соединения обмоток электромагнитов с коммутатором на диодах.

Привод прижимного устройства сква- жинного прибора содержит шаговый двигатель, выполненный в виде двух идентичных прямоходовых электромагнитов, корпусы 1 и 2 которых соосно состыкованы так, что их полюса обращены встречно. Между полюсами электромагнитов- внутри корпусов 1 и 2 размещен общий якорь, состоящий из двух жестко соединенных половин 3 и 4, связанных с тягами 5 и 6. В корпусах 1 и 2 расположены одинаковые обмотки 7 и 8, для управления которыми устройство снабжено коммутатором. Причем, при эксплуатации устройства с трехжильным каротажным кабелем коммутатор может быть размещен в наземном блоке управления, а в случае .использования одножильного бронированного каротажного кабеля, коммутатор, устанавливают в сквал

жинном приборе. Для управления обмотками могут быть использованы электронный коммутатор, .конечный переключатель, кинематически связанный с тягой 5, или шаговый переключатель обратного действия. В последнем случае обмотки 7 и 8 должны быть .присоединены к источнику питания через собственные контакты 9, 1О шагового переключателя, а обмотка 11 самого переключателя в зависимости от величины сопротивлений обмоток 7 и 8 может быть подключена к источнику питания параллельно или последовательно. При подаче на обмотки 7 и 8 равнополярных управляющих импульсов, коммутатор целесообразно выполнять в виде диодов 12 и 13 встречно подключенных к началам или концам обмоток 7, 8, параллельно присоединенных к источнику питания. Шаговый двигатель кроме двух электромагни тов включает в себя хр)аповой механизм осуществляющий кинематическую связь общего якоря с ведущим валом редуктора. Храповой механизм состоит из тяги 6 с двумя роликами на конце, расположенными в прорезях рычагов 14 и 15, щарнирно соединенных с корпусом 16 редуктора, двух ведущих собачек 17 и 18, щарнирно закрепленных на свободных концах рычагов 14 и 15, с пружинами (на чертеже не показаны), и храпового колеса 19, с которым пружины обесчпечивают замыкание ведущих собачек 1 7 и 18. Выходной вал редуктора посредством закрепленной на нем обгонной му({ггы выполненной в виде храпового механизма, кривошипа 2О с шатуном 21 через

демпфер, выполненный в виде поршня 22 размещенного в цилиндре 23, кинемати- чески связан с механизмом прижима, включающим в себя силовой пружинный узел 24 со штоком 25 и систему рычагов, несущих геофизические датчики (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При подаче импульсов тока на обмотки 7 и 8 электромагнитов якори 3 и 4 совершают совместно возвратно-поступательное движение с частотой равной частоте следования импульсов. Прямоходовое движение якорей 3 и 4 преобразуется во вращение храпового колеса 19 при помощи, попеременно входящих с ним в зацепление, собачек 17 и 18, которые одновременно являются стопорами, предотвращающими возможность обратного вращения храпового колеса 19 под действием пружины 24. За один полный ход якорей 3 и 4 храповое колесо 19 поворачивается на угол,720 . При сохранении неизмененными основных параметров устройства (габариты, число ампер-витков обмоток, ход якоря, передаточное отношение редуктора и т. д.) время закрытия системы рычагов будет сокращено не менее, чем в 2 раза при подаче на обмотки 7 и 8 разнополярных импульсов Тока той же частоты (2-3 Гц Это позволит за счет уменьшения выигрыша во времени раскрьггия-оакрытия механизма прижима, путем .уменьшения шага двигателя, увеличить усилие прижима датчиков к стенке скважины, благодаря полученной возможности использования в устройстве более жесткого силового пружинного узла 24. Кроме того, в предложенном устройстве, вследствие отсутствия на якоре возвратной пружины, высвобождается энергия, которая частично или полностью используется для обеспечения работы коммутатора.

Таким образом, применение изобретения позволит увеличить скорость и повысить качество проведения геофизических исследований скважин.

Форм у л а изобретения

Привод прижимного устрюйства сква- жинного прибора, содержащий электромагнит с якорем, храповой механизм с ведущей собачкой, редуктор и механизм прижима, отличающий -