Устройство для обнаружения продольных перемещений кабеля Советский патент 1980 года по МПК E21B47/04 

.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КАБЕЛЯ

12 Данное изобретение относится к и мерениям глубиныпогружения в буровые скважины различных приборов, при соединенных к концу Ka6eJiH, так же может быть использовано для обнаруж ния перемещений кабеля находящегося на поверхности. Известно устройство для обнаружения продольных перемещений кабеля, содержащее шасси, две закрепленные на шасси направляющие системы, поддерживающие кабель в двух точках, две подвижные на шасси платформы , установленные с двух сторон кабеля; пружины, размещенные между платформами, два колеса, закрепленные на платформах и находящиеся в танген.циальном контакте с противоположными сторонами, кабеля пОд действием пружины Ci Недостатком указанного устройства является недостаточная надежность, поскольку оба колеса установлены на двух кронштейнах-держателях, шарнирно закрепленных на шасси, а пружина находящаяся между кронштейнами, прижимает одно колесо к другому. Если кабель смещается а сторону и становится слегка перекошенным, си тема из двух колес может так же смещаться в сторону, следуя боковому смещению кабеля. Целью данного изобретения является обеспечение надежности работы устройства путем стабилизации усилия прижатия колеса к кабелю независимо от его поперечных перемещений при движении. . . , Указанная цель достигается тем, что платформы установлены на шасси с- возможностью перемещения относительно него в направлении перпендикулярном оси, проходящей через направляющие системы шасси. На фиг. 1-3 представлена принципиальная схема работы устройства. Устройство обнпругсения 1 содержит шасси. 2, состоятес из двух паралдельных продольных стержней 3 и 4, задние концы которых 5 закреплены в бло-} ке 6.. Продольная ось шасси, обозначенная на чертеже пунктирной прямой 7, параллельной стержням 3 и 4, расположена на половине расстояния между ними. Блок 6 закреплен р помощью полного кардана на нижнем конце консоли 8, средняя часть которой закреплена на управляемом кронштейне. Классический полный кардан имеет крестовину, первая цапЛа 9 которой вставлёна в Просверленное в блоке б перпендикулярно стержню 3 и 4 отвер стие, в котором может вращаться, и вторую цапфу, вставленную в просвер ленное в консоли 8 вертикально и пе пендикулярно направлению управляемо го кронштейна отверстия, в котором она может вращаться. Полный кардан дает возможность продольной оси шас си поворачиваться в любом направлении, вращаясь вокруг его центра, пр .этом стержни остаются неподвижны. При нормальной работе управляемы кронштейн расположен приблизительно горизонтально, и следовательно, вто рая цапфа крестовины ориентирована строго вертикально. Первая цапфа 9 также лежит приблизительно горизонтально. Плоскость си1иметрии 10 стержней 3 и 4, расположена на половине расстояния между этими двумя стержнями и называется, следователь но,, осевой плоскостью шасси, также поддерживается строго вертикальной. На равном расстоянии от осевой плос кости шасси на нижней поверхности 11 блока б установлены вращающиеся цилиндрические ролики 12 и 13, между которыми проходит кабель. Ролики 12 и 13 расположены по вертикали полного кардана и позволяют направлять, ка бель с помощью управляемого кронштей на. Боковая сила, йрилагаемая роликами 12 и 13 не оказывает никакого противодействия ориентации шасси вдоль кабеля. Ориентация шасси вдоль кабеля под держивается с помощью двух направляю щих систол 14 и 15, установленных со ответственно на задних и передних ко цах стержней 3 и 4. Направляющая сис тема 14 имеет корпус 16, образованный двумя, трубчатьми частями 17 и 18, набаженными соответственно на стержни 3 и 4, две продольных боковых стенки 19 и 20 и два поперечных ребра 21, перпендикулярных трубчатым частям 17 и 18, Корпус 16 имеет также два барабана 22 и 23, расположеннах напротив друг друга и пересекающих соответственно боковые стенки 19 и 20. В барабанах 22 и 23 trptidBepineHH коайсйальные отверстия, в которые вставлены два шарикоподшипника 24 и 25. Колесо 26 заклинено на втулке, вращающейся в шарикоподшипниках 24 и 25. Ось врацдения колёса : 6 также перпендикулярна осевой плоскости шасси.. Шкив 27, имекяций периферическую канавку 28 в форме буквы У, благодаря шарикоподшипнику 29 может вращать ся на кронштейне 30, шарнирно скрепленном с цапфой 31, находящейся в ни ней части поперечных ребер 21. Кронштейн 30 имеет с другой стороны от цапфы 31 удлинение 33, наконце которого с помощью штифта 34 шарнирно прикреплен шатун 32. Шатун 32 имеет фланец 35, который может скользить в цилиндре 36, в направлении, ограниченном кольцом 37. Пружина 38 зажата между фланцем 35 и дном цилиндра 36, к которому прикреплена надставка 39, связанная шарнирно с помощью штифта 40 срукояткой 41. Рукоятка 41 в свою очередь шарнирно, закреплена на цапфе 42, неподвижно укрепленной на поперечном ребре 21. Когда рукоятка 41 находится в нижнем положении, пружина 38 сжата и толкает вниз удлинение 33 кронштейна 30. Шкив 27 в этом случае выталкивается наверх и прижимает кабель к колесу 26. Для освобождения кабеля рукоятка 41 переводится в верхнее положение, при этом расжимается пружина 38 и дает возможность шкиву 27 откинуться вниз вокруг цапфы 31. Направляющая система 15, помещенная рядом с блоком 6,аналогична системе 14 имеет колесо 43 и шкив 44, идентичные колесу 26 и шкиву 27. Однако втулка колеса 43 соединена с помощью конической передачи с квадратным стержнем, увлекаемым вращением колеса 43. Этот стержень соединен с механическим приводом, который может быть заменен в случае крайней необходимости электрическим приводом. Между двумя направляющими системами 14 и 15 на двух стержнях 3 и 4 укреплена спаренная система обнаружения смещений кабеля. В четырёх углах прямоугольной рамки 45 расположены направленные вверх и предназначенные для захвата стержн й 3 и 4 зажимы 46, Вертикальная щель 47 позволяет зажимать стержень в зажиме с помощью винта 48. Задняя поперечная часть рамки имеет два зажима 49, направленных вниз расположенных симметрично по отношению к осевой плоскости шасси и предназначенных для захвата поперечной трубки 50. Винты 51 зажимают трубку 50 в Зажимах 49 и поддерживают ее перпендикулярно осевой плоскости. Посередине поперечной части рамкой 45с помощью . гайки 52 р регулируемом положении закреплен зажим 53, в котором вторая поперечная трубка 54. С двух сторон от осевой плоскости установлены платформы 55 и 56, скользящие по поперечным трубкам 50 и 54. Платформа 55 имеет две полых трубчатых части 57 и 58, соединенных двумя распорками 55 и 60 с центральной кольцевой частью 61. Трубчатые части удлиняются книзу с помощью стояков 62 и 63, нижние части которых соединены с ажурной прокладкой 64. В трубчатую часть 57 вмонтированы гильзы с шариками 65 и 66, поддерживаемые пружинящими кольцами 67 и 68. Гильзы с шариками 65 и 66 могут скользить в трубке 50. На крышке 69, заключенной в трубчатой части и имеющей прокладку 70 и 71 имеется часть с нарезкой 72, а на конце названной крышки просверлено отверстие 73 для валика 74. Заглушки навинчивается на часть с нарезкой 72. На противоположном конце трубчатой части закреплена эластичная гармошка 75, препятствующая проникновению крупных частиц пыли в гильзы с шариками. Внутри трубки 50 вставлена пружина 76. Трубчатая часть выполнена сколь зящей на поперечной трубке, также содержащей пружины, прижимающей друг к другу платформы. Сверхстатичное крепление двух платформ на поперечных трубках с помощью шариковых гильз делает систему из двух трубок недеформируемой, что не требует жесткого закрепления рамки на шасси. Для этого достаточно, чтобы трубки были закреплены на шасси в трех точках, причем положение одной из них может регулироваться.

На центральной части винтами (на чертеже не показаны) закреплен корпус 77 подшипника, в который вмонтирован шариковый подшипник 78. В цент-ре ажурной пластинки с помощью винтов закреплен другой корпус подщипника с шариковым подшипником. Внутри этих двух подшипников вмонтирована вращающаяся втулка 79 измерительного колеса 80, находящегося в тангенциальном контакте с кабелем в случае, если платформа стремится повернуться к осевой плоскости под действием пружины.

В верхней части корпуса п;одшипника закреплен корпус фотоэлектрического кодирующего устройства 81. Это кодирующее устройство классического типа имеет диск, на котором ближе к краям попеременно выгравированы проз рачные и непрозрачные зоны, закрываю щие оптический путь между источником света и приемными ячейками. Диск кодирующего устройства 81 соединен с втулкой 79, измерительного колеса 80 Кодирующее устройство выдает два сиг нала частот, пропорциональных скорости вращения колеса, причем эти два сигнала изменяют фазу Hail90 , в зависимости от направления вращения.Второе измерительное колесо 82 также вращается на платформе, находясь в тангенциальном контакте с другой стороной кабеля. На платформе установлено второе кодирукадее устройство идентичное кодирующему устройству, вырабатывающие сигналы, характеризующие угловые смещения второго измерительного колеса. Можно заметить, что кабель зажимается между двумя измерительными колесами с помощью пружив, однако эти пружины не оказывают никакого противодействия поперечны смещениям системы, образованной двум измерительными колесами, которые, возникают из-за изгиба кабеля в горизон

тальной плоскости. При оптимальном положении измерительного устройства точки опоры измерительных колес лежа на горизонтальной прямой, причем силы, прижимаЕощие колеса к кабелю, имеют противоположное направление и равны между собой, т.к. они возникают под дейст1вием двух пружин.

Для того, чтобы иметь возможность вводить кабель между измерительными .колесами, на шасси имеются средства для разведения последних, в середине хомутика.83, закрепленного на продольных стержнях установлен вертикальный вал 84, который может вращаться, на нижнем конце которого находится кулачок 85. В верхней части вала 84 имеется наклонная рукоятка 86, позволяющая вручную поборачивать кулачок 85, на котором есть два близко расположенные выступа 87 и 88 и два более удаленные углубления, соединенные с выступами округлыми симметричнь ми линиями. Плечо 89 закреплено с боковой стороны платформы винтами 90 и доходит в горизонтально направлении до.выступов кулачка. Другое симметричное плечо закреплено на платформе. При повороте рукоятки 86 по часовой стрелке, кулачок толкает плечо наружу и разводит измерительные колеса, позволяяя вести кабель между ними. Поворот рукоятки в противоположном направлении освобождает платформу и два измерительных колеса под действием пружин, которые могут войти в. контакт с кабелем.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения продольных перемещений кабеля, содержащее шасси, две закрепленные на шасси направляющие системы, поддерживающие кабель в двух точках, две подвижные на шасси платформы, установленные с двух сторон кабеля, пружины, размещенные между платформами два колеса, закрепленные на платформах и находящиеся в тангенциальном контакте с противоположными сторонами кабеля под действием пружины, отличающееся тем, ,что, с целью обеспечения надежности уст ройства путем стабилизации усилия прижатия колес к кабелю независимо от его поперечных перемещений, при движении платформы установлены на шасси с возможностью перемещения относительно него в направлении перпендикулярном оси, проходящей через направляющие системы шасси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 1768809, кл, 33-134, опублик. 1930.