一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置.pdf

本发明涉及一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，包括电机、蜗轮、蜗杆、压力传感器、钢丝绳和半圆片组成的推靠臂组成，推靠臂的伸缩由电机通过蜗轮和蜗杆带动钢丝绳，进而带动多个半圆片卷起或者放下，推靠臂不仅可以接受控制主机的控制，还可以自主地智能工作，具有压紧感知、收回感知、卡困感知、自主解困、自动脱落，全程推靠器工况可以自动汇报地面功能，本发明的推靠臂可以自行脱落，脱落的半圆片可以变小，降低堵塞深孔的概率。本发明中推靠装置的零部件安排巧妙，紧凑，机电集成度较高。

1.  一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，这个推靠装置由装在监测仪器的电机(1)、蜗轮(2)、蜗杆(3)、以及固定在监测仪器壳体外部的压力传感器(4)、钢丝绳(5)、半圆片组成的推靠臂(6)组成；推靠臂的伸缩由电机通过蜗轮和蜗杆带动钢丝绳，进而带动多个半圆片卷起或者放下，推靠臂的动作既可以通过控制主机控制，还可以自主智能工作，并将推靠臂的工况返回给控制主机，推靠臂的半圆片可以自行脱落，脱落后自动缩小体积。

2.  根据权利要求1所述的一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，在监测仪器圆柱形外壳的柱面上附着半圆片组成的推靠臂的部分，工作时推靠臂从下端依次翘起来，将监测装置压在深孔的孔壁上。

3.  根据权利要求1所述的一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，推靠臂由多段半圆形金属片组成，通过两根弹性钢丝绳串起大小递减的半圆片，半圆柱面的中线有一根细钢丝绳串接起来，末端连接一小球锁住最后一个半圆片，另一端止住于推靠臂的驱动机构，推靠臂的伸出可由钢绳拉动来实现，拉紧钢绳，推靠臂伸出；放松钢绳，推靠臂归位。

4.  根据权利要求1所述的一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，推靠臂由7块半圆片组成，弧度由大到小，每块半圆片宽度为30mm，总长210mm，相邻半圆片链接处弧度相等，即对应的角度为135°、120°、105°、90°、75°、60°、45°、30°；弧长分别为：58.88mm、52.33mm、45.78mm、39.24mm、32.70mm、26.16mm、19.62mm、13.08mm。

5.  根据权利要求1所述的一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，推靠臂被深孔中的异物卡住时，如果控制系统的排除指令不能奏效，控制系统可下指令丢弃推靠臂的最末的半圆片，剩余的半圆片仍可正 常工作；如仍不能奏效，则依次丢弃第二节半圆片关节，直至全部丢弃，尽剩三根钢丝绳。

6.  根据权利要求1所述的一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，推靠臂的半圆片采用薄壳弹性设计，安装在监测装置的壳体上是展开状态，被丢弃后的半圆片能利用弹性应力自动缩小体积，将堵塞深孔的可能性减小到最小。

7.  根据权利要求1所述的一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，两根钢丝绳的伸出及归位状态可由压力传感器辨别，钢丝绳具有拉力和零拉力两种状态，辨别结果用于控制推靠臂的智能控制。

8.  根据权利要求1所述的一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，推靠臂既可以由控制主机控制运行，又可以根据压力传感器检测的手指状态来自主地智能工作，具有压紧感知、收回感知、卡困感知、自主解困、自动脱落功能，全程推靠器工况可以自动汇报控制主机。

9.  根据权利要求1所述的一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置，其特征在于，通过记录蜗轮的转角，可获知推靠臂的运行状况，0％表示正常，100％表示推靠臂伸出后无回位。

一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置
技术领域
本发明涉及一种深孔中监测仪器的推靠臂，尤其是采用变胞结构设计的推靠臂。
背景技术
深孔中安装微震监测装置的时候，由于监测装置是悬挂在深孔里，为了保证传感器和孔壁由良好的耦合，利用一个推靠臂将监测装置推靠在孔壁上，保持监测装置和孔壁的良好接触。
石油测井仪器都具有推靠臂，大部分的推靠臂是用一杆状物附着与测井仪器器上，使用的时候这一推杆斜方向伸出，使测井仪器靠紧孔壁，这一设计在一定程度上可满足实际上的应用，有的推出杆占了比较多的空间，有的用半圆管形，占的体积相对小些。由于现有的推靠臂大多是杆状结构，容易卡死，且不容易逃脱，脱落的杆段还容易堵在钻孔中。使得测井仪器难以回收或者难以获取有效的测井数据。
发明内容
本发明目的是提供一种适用于深孔环境下的采用变胞结构设计的深孔监测仪器的推靠装置。
为实现上述目的，本发明提供的深孔监测仪器的推靠装置，这个推靠装置，包括电机、蜗轮、蜗杆、压力传感器、钢丝绳和半圆片组成的推靠臂组成，推靠臂的伸缩由电机通过蜗轮和蜗杆带动钢丝绳，进而带动多个半圆片卷起或者放下，推靠臂不仅可以接受控制主机的控制，还可以自主地智能工作，具有压紧感知、收回感知、卡困感知、自主解困、自动脱落、全程推靠器工况可以自动汇报地面功能，本发明的推靠臂可以自行脱落，脱落的半圆 片可以变小，避免了堵塞深孔的几率。
本发明的特征在于，在监测仪器圆柱形外壳的柱面上附着半圆片组成的推靠臂的部分，工作时推靠臂从下端依次翘起来，将监测装置压在深孔的孔壁上。
本发明的特征在于，推靠臂由多段半圆形金属片组成，通过两根弹性钢丝绳串起大小递减的半圆片，半圆柱面的中线有一根细钢丝绳串接起来，末端连接一小球锁住最后一个半圆片，另一端止住于推靠臂的驱动机构，推靠臂的伸出可由钢绳拉动来实现，拉紧钢绳，推靠臂伸出；放松钢绳，推靠臂归位。
本发明的特征在于，推靠臂由7块半圆片组成，弧度由大到小，每块半圆片宽度为30mm，总长210mm，相邻半圆片链接处弧度相等，即对应的角度为135°、120°、105°、90°、75°、60°、45°、30°；弧长分别为：58.88mm、52.33mm、45.78mm、39.24mm、32.70mm、26.16mm、19.62mm、13.08mm。
本发明的特征在于，推靠臂被深孔中的异物卡住时，如果控制系统的排除指令不能奏效，控制系统可下指令丢弃推靠臂的最末的半圆片，剩余的半圆片指仍可正常工作；如仍不能奏效，则依次丢弃第二节半圆片关节，直至全部丢弃，尽剩三根钢丝绳。
本发明的特征在于，推靠臂的手指采用薄壳弹性设计，安装在监测装置的壳体上是展开状态，被丢弃后的半圆片能利用弹性应力自动缩小体积，将堵塞深孔的可能性减小到最小。
本发明的特征在于，两根钢丝绳的伸出及归位状态可由压力传感器辨别，钢丝绳具有拉力和零拉力两种状态，辨别结果用于控制推靠臂的智能控制。
本发明的特征在于，推靠臂既可以由控制主机控制运行，又可以根据压 力传感器检测的手指状态来自主地智能工作，具有压紧感知、收回感知、卡困感知、自主解困、自动脱落功能，全程推靠器工况可以自动汇报控制主机。
本发明的特征在于，通过记录蜗轮的转角，可获知推靠臂的运行状况，0％表示正常，100％表示手指伸出后，一点也没有回位，在0～100％表示可能是泥浆石头夹卡状态。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
推靠臂的设计借鉴了仿生的思想，采用了变胞设计，整个推靠臂由多个半圆片组成，当推靠臂被卡住的的时候，可以通过指令将推靠臂的半圆片从末端一片片的脱落，脱落半圆片后的推靠臂依然可以使用，而脱落的半圆片由于自身的弹性应力使得收缩变形即变胞设计，使钻孔的堵塞机会减少。
附图说明：
图1是推靠装置整体结构图；
1-电机；      2-蜗轮；      3-蜗杆；      4-压力传感器；
5-钢丝绳；    6-半圆片；    7-推靠臂；
图2是推靠臂结构图
图3是半圆片外形图
具体实施方式
图1示出了本发明一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置的整体结构图。从图1中可以看出，整个推靠装置由装在监测仪器的电机(1)、蜗轮(2)、蜗杆(3)、以及固定在监测仪器壳体外部的压力传感器(4)、钢丝绳(5)、半圆片(6)组成；推靠臂的伸缩由电机通过蜗轮和蜗杆带动钢丝绳，进而带动推靠臂伸缩。电机和蜗杆同轴安装，蜗杆和蜗轮啮合，蜗轮上装有一个槽轮，槽轮上缠绕有钢丝绳，电机通过蜗轮蜗杆减速机构使缠有钢丝绳的槽轮与电机轴成直角转动，槽轮的正反转可带动钢丝绳拉紧或放松，也就是带动推靠臂伸出或者归位。推靠臂的动作既可以通过控制主机控制，还可以通 过压力传感器感知推靠臂的状态进而自主智能工作，并将推靠臂的工况返回给控制主机，推靠臂的半圆片可以通过控制指令从末端开始逐级脱落，脱落后的半圆片可以自动缩小体积。避免堵塞钻孔。
图2示出了本发明一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置中的推靠臂结构图。从图中可以看出，整个推靠臂是由7个半圆片组成，半圆片弧度由大到小，每块半圆片宽度为30mm，总长210mm，相邻半圆片链接处弧度相等，即对应的角度为135°、120°、105°、90°、75°、60°、45°、30°；弧长分别为：58.88mm、52.33mm、45.78mm、39.24mm、32.70mm、26.16mm、19.62mm、13.08mm。7个半圆片通过两根弹性钢丝绳5-2和-3串联组成，半圆柱面的中线有一根细钢丝绳5-1串接起来，钢丝绳5-1的末端连接一小球锁住最后一个半圆片，另一端止住于推靠器的驱动机构，推靠臂的伸出可由钢绳5-1拉动来实现，拉紧钢绳5-1，推靠臂伸出；放松钢绳5-1，推靠臂归位。
图3示出了本发明一种变胞结构的深孔监测仪器的推靠装置中的半圆片外形图。从图中可以看出，半圆片呈弧形，半圆片的中部凹下，沿着轴线方向开有通孔，其左右是固定图2中的钢丝绳5-1。半圆片的边缘沿着轴线方向也分别开有通孔，其作用是固定图2中的钢丝绳5-2和5-3。