石油测井放射源抓卸工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种石油测井放射源抓卸工具，其特征在于：包括滑爪、档块、连接块、丝杠、小弹簧、支撑盘、吸盘、转轴、大弹簧、推盘、销轴及扶正轴承；本实用新型能与现有的“机械手”配套使用，机械手能伸展至石油测井放射源抓卸工具的设计工位并与其快速结合，然后通过控制安装在机械手末端、与抓卸工具相匹配的电机的旋转方向来夹持或放松测井源；抓、卸源结束后，机械手又可将本抓卸源工具送至其设计工位并快速分离。
【专利说明】石油测井放射源抓卸工具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油测井勘探开发【技术领域】，确切地说涉及一种主要用于放射性测井仪刻度、测井等作业抓卸具有核辐射作用测井源的石油测井放射源抓卸工具。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，为了了解已钻成井眼的井下情况，根据钻井设计，在一定的井深位置需要对井下情况进行测试，在实施测试时“核测井”是较为常用的测井方法之一。核测井时需要放射性测井源从其储存罐提取到测井仪器中，测井结束后又要将测井源放回储存罐。在现有技术条件下，测井源的拾、放操作是由人工完成的，其核辐射对操作人员有一定危害；为了降低测井源对人体的伤害，在石油测井领域已着手机械手自动装卸放射源系统的研发，该系统主要有控制软件和执行机构两大单元；通过控制软件及相应的硬件设备可对执行结构的动作时序、工作姿态等进行远程操控作业，不再需要操作人员手持专用工具近距离进行装卸源作业，大幅度减少了核辐射对作业人员的伤害。
[0003]“机械手自动装卸放射源系统”是石油测井勘探开发领域中全新的专用设备，其核心部件“机械手”可从专业公司直接购买，但要真正实现自动装卸放射源还需研制与“机械手”配套使用的测井源抓卸工具，而现有技术中则没有与之对应的“测井源抓卸工具”。
【发明内容】
[0004]本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种石油测井放射源抓卸工具，本实用新型能与现有的“机械手”配套使用，机械手能伸展至石油测井放射源抓卸工具的设计工位并与其快速结合，然后通过控制安装在机械手末端、与抓卸工具相匹配的电机的旋转方向来夹持或放松测井源；抓、卸源结束后，机械手又可将本抓卸源工具送至其设计工位并快速分离。
[0005]本实用新型是通过采用下述技术方案实现的:
[0006]一种石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:包括滑爪、档块、连接块、丝杠、小弹簧、支撑盘、吸盘、转轴、大弹簧、推盘、销轴及扶正轴承；
[0007]滑爪与推盘配合，滑爪通过所述销轴安装在挡块上，且滑爪绕销轴转动；挡块的端部与连接块连接，连接块的轴向中心通孔上安装所述丝杠；连接块的上、下端分别于所述支撑盘和挡块相连；丝杠插接在所述转轴上，丝杠上设有限位轴肩，轴肩以下为螺纹段，螺纹段与推盘配合，螺纹段下端用于安装所述扶正轴承；所述小弹簧和大弹簧均套在丝杠上，且一个小弹簧位于挡块与推盘之间，另一个小弹簧位于推盘与支撑盘之间；所述大弹簧安装在支撑盘与吸盘之间；所述吸盘的中部与转轴连接，吸盘的周围与支撑盘连接；所述转轴上加工有十字通槽，十字通槽用于与机械手末端安装的电机的输出轴相匹配。
[0008]还包括有连接螺钉一、连接螺钉二和连接螺钉三，连接螺钉一用于吸盘与支撑盘的连接，连接螺钉二用于支撑盘与连接块的连接，连接螺钉三用于连接块与挡块的连接。
[0009]滑爪的外形为L形，共四块，径向均布在同一空间圆柱面；滑爪上部为斜面且嵌在推盘的斜槽内，斜面的倾斜角与推盘的斜槽相匹配；滑爪的中下部有一圆形通孔，通过销轴安装在挡块的径向凹槽内，滑爪可绕该销轴转动。
[0010]档块的外形为十字形，其四个翼上设计有同尺寸的径向凹槽，凹槽的中部、端部各有一圆形通孔，中部的通孔用于与滑爪的连接，端部的通孔用于与连接块的连接；挡块上设计有轴向台阶中心通孔，轴向台阶中心通孔用于安装丝杠的扶正轴承。
[0011]连接块的外形呈筋状，共四块，径向均布在同一空间圆柱面，其上、下端通过螺钉分别与支撑盘和挡块相连。
[0012]丝杠的上端为方形，直接插在转轴的方形孔中；丝杠中上部有一限位轴肩，轴肩以下为螺纹段，其螺纹的的参数与推盘的螺孔相匹配；螺纹下端为光滑的圆柱面，该轴段用来安装扶正轴承。
[0013]支撑盘外形为圆柱状，沿端面有九个轴向通孔，其中一个为中心通孔，该孔是丝杆的过孔，其余八个孔每四个为一组，分别用于支撑盘与连接块、支撑盘与吸盘的连接。
[0014]吸盘的外形为上大下小的圆台形，沿端面有五个轴向通孔，其中一个为中心通孔，该孔用于转轴的支撑；其余四个孔用于吸盘与支撑盘的连接。
[0015]转轴外形为圆柱形，上端面加工有十字通槽，通槽的尺寸与“机械手装卸放射源系统”中机械手末端安装的电机的输出轴相匹配；转轴的下端面沿轴向加工有一中心方形盲孔，其尺寸与丝杠的方形相适应。
[0016]推盘外形为圆柱形，安装在由四连接块合围而成的环形空间内；推盘的外圆柱面上有四道轴向斜通槽，通槽的尺寸与滑爪的斜面相匹配；推盘上还设计有一轴向中心螺纹通孔，该螺孔用于与丝杆的连接。
[0017]与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下:
[0018]一、本实用新型是一种全新的、适用于机械手自动装卸放射源系统的石油测井源抓卸工具，在机械手自动装卸放射源系统之控制单元的作用下，本工具与机械手、测井仪源仓开关工具等共同作用、分布实施，可完成放射性石油测井仪器所需测井源的自动装卸作业，减少核辐射对人体的伤害。
[0019]二、本实用新型包所述的挡块可视为工具的底座，挡块与支撑盘、四个连接块等共同围成了一圆筒，形成了滑块及推盘的运动空间；支撑盘与连接块、连接块与挡块间均采用螺钉进行固连。采用此结构便于安装，同时工具总装后稳定、牢靠、重量较轻、外形美观。
[0020]三、本实用新型所述的转轴、丝杠、扶正轴承、推盘、滑爪、销轴等组成了工具开口大小的调节机构。四个滑爪通过销轴安装在挡块对应的凹槽内，形成一环形空间，销轴是固定在挡块上的，但滑爪可绕销轴作微量偏转；滑爪上部为斜面且嵌在推盘的斜槽内，斜面的倾斜角与推盘的斜槽相匹配。丝杆上端为方形，直接插在转轴的方形孔中；丝杠穿过支撑盘后采用螺纹方式与推盘中心螺孔连接，尾部通过滚珠扶正轴承固连在挡块上。转轴转动时带动丝杆旋转，由于丝杠轴向位置是固定的，故能带动推盘上下移动；在推盘斜槽的作用下带动滑爪以销轴为旋转轴偏转一定角度，推盘下移时，滑爪下端向内偏转，工具开口变小，四个滑爪将测井源夹紧，反之则开口变大、松开测井源。
[0021 ] 本实用新型所采用的工具开口大小调节方式具有结构简单、实现容易的优点。
[0022]四、本实用新型所述的丝杆上端为方形，穿过大弹簧后直接插在转轴的方形孔中；转轴方形孔的深度大于丝杆方形轴段的长度，在大弹簧的作用下丝杆与转轴之间构成了浮动连接方式。该结构的优点在于可对工具在拾、放测井源的位置和动作误差进行一定程度的补偿与纠正。
[0023]五、本实用新型所述的支撑盘与推盘、推盘与挡块间均装有小弹簧，丝杠从小弹簧的中心穿过；采用该结构方式使得推盘上下移动时更加平稳。
[0024]六、本实用新型所述的吸盘的外形为上大下小的圆台形，沿端面有五个轴向通孔，其中一个为中心通孔，该孔用于转轴的支撑；其余四个孔用于吸盘与支撑盘的连接。该结构方式中，吸盘的倒圆台外形有利于机械手将工具准确地放入工具存放位；吸盘与支持盘采用螺钉固联方式，安装方便、连接可靠。
[0025]综上所述，本实用新型可应用于机械手装卸放射性测井源作业。其有益效果是在需要的情况下机械手能与其快速结合，然后通过控制安装在机械手末端的电机的旋转方向可以实现自动夹持或放松测井源；抓、卸源结束后，机械手又可与本装源工具快速分离。该放射源抓卸工具是机械手自动装卸放射源系统中不可缺少的专用设备之一，在本实用新型所述的石油测井源抓卸工具与其它专属工具的共同作用下才能真正实现机械手自动装卸放射源作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]下面将结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细说明，其中:
[0027]图1是本实用新型的装配简图；
[0028]图2是图1中左视图的剖面示意图；
[0029]图3为图1中俯视图；
[0030]图4为图1中仰视图。
[0031]图中标记为:滑爪1、档块2、连接块3、丝杠4、小弹簧5、支撑盘6、吸盘7、连接螺钉一 8、转轴9、大弹簧10、连接螺钉二 11、推盘12、连接螺钉三13、销轴14、扶正轴承15。
【具体实施方式】
[0032]作为本实用新型的最佳实施方式，其包括滑爪1、档块2、连接块3、丝杠4、小弹簧
5、支撑盘6、吸盘7、连接螺钉一 8、转轴9、大弹簧10、连接螺钉二 11、推盘12、连接螺钉三13、销轴14及扶正轴承15。
[0033]滑爪I的外形为L形，共四块，径向均布在同一空间圆柱面；滑爪I上部为斜面且嵌在推盘12的斜槽内，斜面的倾斜角与推盘12的斜槽相匹配；滑爪I的中下部有一圆形通孔，通过销轴14安装在挡块2的径向凹槽内，滑爪I可绕该销轴14转动。
[0034]档块2的外形为十字形，其四个翼上设计有同尺寸的径向凹槽，凹槽的中部、端部各有一圆形通孔，中部的通孔用于与滑爪I的连接，端部的通孔用于与连接块3的连接；挡块2上设计有轴向台阶中心通孔，该孔的作用是安装丝杠4的扶正轴承15。
[0035]连接块3的外形呈筋状，共四块，径向均布在同一空间圆柱面，其上、下端通过螺钉分别与支撑盘6、挡块2相连。
[0036]丝杠4的上端为方形，直接插在转轴9的方形孔中；丝杠4中上部有一限位轴肩，轴肩以下为螺纹段，其螺纹的的参数与推盘12的螺孔相匹配；螺纹下端为光滑的圆柱面，该轴段用来安装扶正轴承15。
[0037]小弹簧5、大弹簧均10选用的标准件。小弹簧5有两盘，一盘穿过丝杠4下端后装在挡块2与推盘12之间，另一盘穿过丝杠4后装在推盘12与支撑盘6之间；大弹簧10只有一盘，穿过丝杆4后安装在支撑盘6与吸盘7之间。
[0038]支撑盘6外形为圆柱状，沿端面有九个轴向通孔，其中一个为中心通孔，该孔是丝杆4的过孔，其余八个孔每四个为一组，分别用于支撑盘6与连接块3、支6撑盘与吸盘7的连接。
[0039]吸盘7的外形为上大下小的圆台形，沿端面有五个轴向通孔，其中一个为中心通孔，该孔用于转轴9的支撑；其余四个孔用于吸盘7与支撑盘6的连接。
[0040]转轴9外形为圆柱形，上端面加工有十字通槽，通槽的尺寸与“机械手装卸放射源系统”中机械手末端安装的电机的输出轴相匹配；转轴9的下端面沿轴向加工有一中心方形盲孔，其尺寸与丝杠4的方形轴段相适应。
[0041]推盘12外形为圆柱形，安装在由四连接块3合围而成的环形空间内；推盘12的外圆柱面上有四道轴向斜通槽，通槽的尺寸与滑爪I的斜面相匹配；推盘12上还设计有一轴向中心螺纹通孔，该螺孔用于与丝杆4的连接。
[0042]连接螺钉一 8、连接螺钉二 11、连接螺钉三13、销轴14及扶正轴承15均为标准件；连接螺钉一 8用于吸盘7于支撑盘6的连接，连接螺钉二 11用于支撑盘6与连接块3的连接，连接螺钉三13用于连接块3与挡块2的连接，销轴14用于滑爪I与档块间2的连接，扶正轴承15用于丝杠4尾部与挡块2间的固联。
[0043]本实用新型为一种石油测井源抓卸工具，当需要使用它时先将机械手伸至其存放位，同时给安装在机械手末端的电磁铁供电，在电磁力的作用下通过吸盘7将工具与机械手连接。机械手末端的电机旋转，电机输出轴带动转轴9、丝杆4旋转，由于丝杠4轴向位置是固定的，故能带动推盘12上下移动；在推盘12斜槽的作用下带动滑爪I以销轴15为旋转轴偏转一定角度，推盘12下移时，滑爪I下端向内偏转，四个滑爪I将测井源夹紧，反之则松开测井源。机械手带动工具到目标位完成拾、放测井源作业后，将工具送回其存放位，电磁铁断电，电磁力消失，机械手即可与工具分离。
【权利要求】
1.一种石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:包括滑爪(1)、档块、连接块(3)、丝杠(4)、小弹簧(5)、支撑盘(6)、吸盘(7)、转轴(9)、大弹簧(10)、推盘(12)、销轴(14)及扶正轴承(15)； 滑爪(1)与推盘(12 )配合，滑爪(1)通过所述销轴(14 )安装在挡块(2 )上，且滑爪(1)绕销轴(14 )转动；挡块(2 )的端部与连接块(3 )连接，连接块(3 )的轴向中心通孔上安装所述丝杠(4);连接块(3)的上、下端分别于所述支撑盘(6)和挡块(2)相连；丝杠(4)插接在所述转轴(9)上，丝杠(4)上设有限位轴肩，轴肩以下为螺纹段，螺纹段与推盘(12)配合，螺纹段下端用于安装所述扶正轴承(15);所述小弹簧(5)和大弹簧(10)均套在丝杠(4)上，且一个小弹簧(5)位于挡块(2)与推盘(12)之间，另一个小弹簧(5)位于推盘(12)与支撑盘(6)之间；所述大弹簧(10)安装在支撑盘(6)与吸盘(7)之间；所述吸盘(7)的中部与转轴(9 )连接，吸盘(7 )的周围与支撑盘(6 )连接；所述转轴(9 )上加工有十字通槽，十字通槽用于与机械手末端安装的电机的输出轴相匹配。
2.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:还包括有连接螺钉一(8)、连接螺钉二(11)和连接螺钉三(13)，连接螺钉一(8)用于吸盘(7)与支撑盘(6)的连接，连接螺钉二( 11)用于支撑盘(6 )与连接块(3 )的连接，连接螺钉三(13 )用于连接块(3)与挡块(2)的连接。
3.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:滑爪(1)的外形为L形，共四块，径向均布在同一空间圆柱面；滑爪(1)上部为斜面且嵌在推盘(12)的斜槽内，斜面的倾斜角与推盘(12)的斜槽相匹配；滑爪(1)的中下部有一圆形通孔，通过销轴(14)安装在挡块(2 )的径向凹槽内，滑爪(1)可绕该销轴(14 )转动。
4.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:档块的外形为十字形，其四个翼上设计有同尺寸的径向凹槽，凹槽的中部、端部各有一圆形通孔，中部的通孔用于与滑爪(1)的连接，端部的通孔用于与连接块(3)的连接；挡块(2)上设计有轴向台阶中心通孔，轴向台阶中心通孔用于安装丝杠(4)的扶正轴承(15)。
5.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:连接块(3)的外形呈筋状，共四块，径向均布在同一空间圆柱面，其上、下端通过螺钉分别与支撑盘(6)和挡块(2)相连。
6.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:丝杠(4)的上端为方形，直接插在转轴(9)的方形孔中；丝杠(4)中上部有一限位轴肩，轴肩以下为螺纹段，其螺纹的的参数与推盘(12)的螺孔相匹配；螺纹下端为光滑的圆柱面轴段，该轴段用来安装扶正轴承(15)。
7.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:支撑盘(6)外形为圆柱状，沿端面有九个轴向通孔，其中一个为中心通孔，该孔是丝杆的过孔，其余八个孔每四个为一组，分别用于支撑盘(6)与连接块(3)、支撑盘(6)与吸盘(7)的连接。
8.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:吸盘(7)的外形为上大下小的圆台形，沿端面有五个轴向通孔，其中一个为中心通孔，该孔用于转轴(9)的支撑；其余四个孔用于吸盘(7)与支撑盘(6)的连接。
9.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:转轴(9)外形为圆柱形，上端面加工有十字通槽，十字通槽的尺寸与机械手末端安装的电机的输出轴相匹配；转轴(9)的下端面沿轴向加工有一中心方形盲孔，其尺寸与丝杠(4)的方形相适应。
10.根据权利要求1所述的石油测井放射源抓卸工具，其特征在于:推盘(12)外形为圆柱形，安装在由四连接块(3)合围而成的环形空间内；推盘(12)的外圆柱面上有四道轴向斜通槽，通槽的尺寸与滑爪(1)的斜面相匹配；推盘(12)上还设计有一轴向中心螺纹通孔，该轴向中心螺纹通孔用于与丝杆的连接。
【文档编号】E21B23/00GK203716900SQ201320802491
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】雷绿银, 孟军, 蒋长青, 陈雄, 刘君, 李洪刚 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司