Шаговый гидропривод для скважинных приборов Советский патент 1980 года по МПК E21B47/00 E21B23/00 F15B11/18 

ШАГОВЫЙ ГИДРОПРИВОД ДЛЯ СКВАЖИННЫХ

(54) ПРИБОРОВ

Изобретение относится к промысловой геофизцческой аппаратуре, а именно к при жимным скважинным устройствам Известно устройство, содержащее два подпружиненных плунжера и неподвижный гидрошшинар, на поршне которого свободно установлены две втулки, имеющие отверстия ДЛЯ фиксирующего шарика и канавки ДЛЯ входа в них шариков в крайних по;юженнях l. Недостатком данного устройства является невозможность фиксации промежуточных отношений поршня. Известен также шаговый гидропривод, содержащий профилированный подвижный шток, поршни и фиксаторы . Недостатком такого устройства являет ся несовместимость его габаритов с ритамн скважинного прибора, требующего точной фиксации промежуточных состояний штока. Цель изобретения - повышение -точности регулирования за счет фикьааии проме жуточных состояний штока. Указанная цель достигается выполнением ф1-1ксатора в виде электромеханического затвора, подвижный корпус которого выполнен с отверстиями, в которых установлены шарики, зафиксированные цилиндрической обоймой, механически связанной с электромагнитом, а также тем, что корпус фиксатора и обойма подпружинены пружинами разл1 чной жесткости. На чертеже схематически (на примере теплового гидропривода ) изображено устройство, разрез. Устройство состоит из тепловой каморы 1, нагревательного элемента 2, поршня 3 рабочей жидкости 4, корпуса фиксатора 5 со стопорными шариками 6 и 7, 1ФУЖИНЫ 8, штока 9, цилиндрической обоймы 1О, механически связанной с якорем 11 электромагнита 12 и пружиной 13. Управляемый поршень 14. нагружен иоиолнительным органом 15, например пакбруюшим устройством прибора.

37112

Тепловая камера 1 заполнена жидкосью с большим температурным коэф нпгргеном расшире1шя,

Микровыклгочателк ВК1, ВК2 и диоды 1, Д2 обеспечивают коммутацию цепей итаюш нагревательного эле мета 2 и об- отки эпектромапшта (ЭМ) 12. .

Привод работает следуЕо.щим образом В исходном состоянии порше 1ь 3, шток и управляемый поршень 14 находятся ю крайнем верхнем положении, а икливдри™ еская обойма 10, имеющая механичесую связь с якорем 11 здекаромагнита 12, под действием возвратной .пружш ы 13 расположена так, что ее кольцевая15

проточка находится ниже отверстий корпуса 5, где вмонтированы стопорггою шарики 6, 7. При этом стопорные шарики 6, 7, диаметр которых несколько тгревышает толщину стенки корпуса 5, частично вы- 20 ступают внутрь и входят в кольцевую проточку штока 8, обеспечивая жесткую его фиксацию .

При подаче через диод Д1 и замкнутые д контакты l, 2 выключателя ВК1 отрицательного напряжешга на нагревательный элемент 2 жидкость в 7;епловой камере .1 расширяется, создавая при этом опредепенное усилие на поршень 3, Когда усилие, Q создаваемое на поршне 3 расшщзяюыхайся жидкостью, превысит встречное усилие. приложенное на него со стороны управляемого органа 15, поршень 3, шток 9 и управляемый поршень 14 начнут перемеишть-L ся вниз и когда кольцевой выступ штока 9 достигнет стопорньгх шариков 6, 7, вместе со штоком 9 начнет перемешаться и подпружиненный пружиной 8 корпус фиксатора 5, который приведет в действие вы- до ключатель ВК1.

Выключатель контактами l, 2. размыкает цепь питания нагревательноix) элемен-тз, а контактами З 4замыкает цепь питания . обмотки электромапжта 12 (ЭМ), При Этом срабатывает якорьэлектромаппгта и М(эханически связшшая с ним ииливдрическая обойма заш1Мает положешш-, при котором ее кольцевая проточка совмещает- Q ся, с отверстиями в корпусе S, где вмон тированы стопорные шарики 6, 7. После Этого под давлешшм штока 9 стопорные шарики 6,. 7 перемещаются в кольцевую проточку обоймы 1О, освобождая канал gg для прохождения кольде1зого выступа што ка 9. Затем под действием пружины 8 корпус 5 возвращается в исходное положе™ ние, а стопорные шарики 6, 7 пёремец.ают764

ся в верхнюю кольцевую прс: 1хэчку штока 9, фикс{фуя тем самым новое положе1ше штока,, При перемешении корпуса 5 вверх, контакты Ij 2 выключателя ВК1 подготавливают цепь питания нагревательного эле мента для очередного запуска, а контакты З 4разрывают цепь питания электромагнита (ЭМ),

Повторяя, таким образом, необходимое количество циклов, можно привести привод в любое заранее .задашюе положение. Для возврата привода в исходное состояние (в верхнее положение) после охлаждегшя лсидкости в тепловой камере досгаа-очно подать на устройство положительное напряжение, которое через диод Д2 и нормально замкнутые (при нижнем положении привода) контакть5 выключателя ВК2 постутЕает на обмотку электромагнита ЭМ,-При этом срабатывает якорь 11 электромапжтаэ а кольцевая проточка цилиндрической обоймы Ю совмещается с отверстием в корпусе 5. Под действием исполрштельного органа, например паке , ра управляек1Ый поршень 14, шток 9 и пор iuejib 3 возвращаются в исходное состояние . т.е. в крайнее верхнее положение. При шток 9 своим верхним выступом приводит в действие конечный выключател ВК2, который контактами i и 2 разрывает цепь питания электромагнита. Таким образом, обеспечивается регулирование и (|1иксалия положения привода.

Устройство обеспечивает также регулирование к фиксацию прямого хода привода без электромагнита. Для этого ход корпуса 5 фиксатора, который регулируется положеш-хем выключателя ВК1, выбран равным расстоянию . ме}кду стопорными шариками 6, 7 корпуса 5 и кольцевой про-гочкой обоймы 10, а пружина 8 выполнена с жесткостью большей, чем жесткость /зозвратной пружи1Ш1 13 обоймы 10., .

При подаче через диод Д1 и замкнутые контакты Ij 2 вьшлючателя ВК1 отрицательного напряжения на нагревательный элемент поршень 3, шток 9 и шравляемый поршень 14 начина от перемещаться вниз. Когда кольцевой выступ штока 9 достигает стопорных шариков 6, 7, вместе со штоком начинаеа перемещаться и корпус 5, с кимая при этом пружину 8, В момент, когда отверстия корпуса совмещаются с кольцевой проточкой обоймы 1О, ci-oiropHbie шарики 6, 7 освобож- шток 9 и корпус S под действием пружлны 8 вместе со сачэпорными шариками б, 7 и обоймой 10 идет вверх. При этом стопорные шарики 6, 7 перемещаются в сторону верхней проточки штока 9, а обойма под действием возвратной пружины 13 занимает исходное положение.

Таким образом, обеспечивается регулирование и фиксация прямого хода привода без электромагнита. А возврат привода в исходное состояние осуществляется также, как и в первом случае, подачей обрат ного, т.е. положительного, напряжения на обмотку электромагнита (ЭМ).

Экономический эффект от внедрения в производствопредлагаемо го устройства Ьбеспечйвается расширением области применення скважинных приборов и повьшхени ем достоверности результатов исследования скважин. Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при

№ 4405О4, кл. F 15 В 11/18, опублик. 1974 (прототип).

Щ