一种井下测调仪的滑动离合方法及装置与流程

本发明涉及一种井下测调仪的滑动离合方法及装置，属于井下仪器结构技术领域。

背景技术：

为了减短整机长度、降低加工制造成本和提高仪器的可靠性，井下仪器通常采用单电机实现多动作功能，而多动作之间往往不能同步执行，需要采用离合机构进行分开操作。目前，控制单臂收张的离合技术比较成熟，而控制双臂收张的离合装置较少，市面上较为常见的为螺纹离合装置，而螺纹离合不仅结构较复杂，而且存在螺纹扣易磨损、损坏和遇砂易卡的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种结构简单、操作方便、并且不易砂卡的井下测调仪的滑动离合方法及装置，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种井下测调仪的滑动离合方法，该方法是在井下测调仪内设置一根离合轴；离合轴顶端通过顶端扁孔与驱动轴的底端扁轴传动连接，离合轴底端通过底端扁轴与调节轴的顶端扁孔传动连接，离合轴中段设有与凸轮离合连接的中段扁轴；中段扁轴与凸轮上的扁孔构成离合连接结构；井下测调仪下井前离合轴与凸轮处于结合状态，且定位臂收缩在支座内；当井下测调仪下放至井下工具位置后，通过驱动轴使定位臂张开，当张开的定位臂坐落在井下工具的支撑平台上时，定位臂无法继续下移，而在下行惯性力和仪器重力的作用下，离合轴在继续下移过程中，使离合轴上的中段扁轴从凸轮的扁孔中滑出，离合轴与凸轮之间处于离开状态，同时套在离合器外的弹簧产生压缩变形；因此离合轴的转动对定位臂无影响，离合轴仅带动底端的调节轴转动，完成对配水器的调节；当完成对配水器的调节后，上提井下测调仪，失去重力作用的弹簧复位伸长，带动离合轴相对凸轮向下移动，使离合轴的中段扁轴重新滑入凸轮的扁孔处于结合状态，并通过驱动轴带动定位臂收缩至支座内，即可进行下一个调节过程；定位臂的收张动作与调节臂的调节功能互不影响。

前述方法中，所述离合轴上段外套有导向管，离合轴与导向管之间设有弹簧，连接管与导向管之间滑动连接；导向管最大外圆柱面上设有泄压槽；离合时通过泄压槽泄压，并防止砂卡；离合轴与驱动轴间设有o形圈密封装置。

前述方法中，所述导向管上设有限位装置，限制导向管转动，使导向管只能轴向滑动。

根据上述方法构建的本发明的一种井下测调仪的滑动离合装置，包括导向管，导向管内设有离合轴，离合轴与导向管之间设有弹簧；离合轴顶端与驱动轴传动连接，驱动轴与离合轴间设有o形圈密封装置，导向管外设有连接管，连接管与导向管间滑动连接，支座内设有凸轮，凸轮上的扁孔与离合轴的中段扁轴离合连接；支座上设有沿圆周均布的定位臂，定位臂与支座铰接，定位臂上端与凸轮的外圆滑动连接；离合轴的底端扁轴与调节轴顶端的扁孔滑动连接，调节轴底端与调节臂传动连接。

前述装置中，所述导向管最大外圆柱面上设有泄压槽。

前述装置中，所述导向管上设有限位装置。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明在结构简单的基础上能实现双臂收张和调节功能，且各动作间互不影响、工作时的可靠性高；当啮合和脱开时，驱动轴、离合轴和调节轴始终一起转动；离合轴与凸轮啮合时，凸轮转动并带动则定位臂收张；离合轴与凸轮脱开时，离合轴转动则定位臂不动作；离合脱开采用仪器自重和惯性力实现，离合轴与凸轮啮合通过弹簧实现。离合过程中，离合轴与各结构之间为滑动配合；调节轴与离合轴之间在离合过程中为滑动配合；凸轮与离合轴之间在离合过程中为滑动配合；导向管与连接管之间在离合过程中也为滑动配合。导向管上设有泄压槽，用于离合时泄压和防砂卡；离合过程中，由于采用了滑动配合，且各滑动面间为间隙配合，可有效防止砂卡。本发明的滑动离合装置适用于油田井下仪器的离合结构，也适用于其它仪器的离合结构。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是离合轴与凸轮的脱离状态的示意图；

图3是泄压槽和限位装置的结构示意图。

图中：1-调节臂、2-调节轴、3-离合轴、4-定位臂、5-支座、6-凸轮、7-导向管、8-连接管、9-弹簧、10-控制轴、11-泄压槽、12-顶端扁孔、13-底端扁轴、14-中段扁轴、15-扁孔、16-限位装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的一种井下测调仪的滑动离合方法，该方法是在井下测调仪内设置一根离合轴；离合轴顶端通过顶端扁孔与驱动轴的底端扁轴传动连接，离合轴底端通过底端扁轴与调节轴的顶端扁孔传动连接，离合轴中段设有与凸轮离合连接的中段扁轴；中段扁轴与凸轮上的扁孔构成离合连接结构；井下测调仪下井前离合轴与凸轮处于结合状态，且定位臂收缩在支座内；当井下测调仪下放至井下工具位置后，通过驱动轴使定位臂张开，当张开的定位臂坐落在井下工具的支撑平台上时，定位臂无法继续下移，而在下行惯性力和仪器重力的作用下，离合轴在继续下移过程中，使离合轴上的中段扁轴从凸轮的扁孔中滑出，离合轴与凸轮之间处于离开状态，同时套在离合器外的弹簧产生压缩变形；因此离合轴的转动对定位臂无影响，离合轴仅带动底端的调节轴转动，完成对配水器的调节；当完成对配水器的调节后，上提井下测调仪，失去重力作用的弹簧复位伸长，带动离合轴相对凸轮向下移动，使离合轴的中段扁轴重新滑入凸轮的扁孔处于结合状态，并通过驱动轴带动定位臂收缩至支座内，即可进行下一个调节过程；定位臂的收张动作与调节臂的调节功能互不影响。离合轴上段外套有导向管，离合轴与导向管之间设有弹簧，连接管与导向管之间滑动连接；导向管最大外圆柱面上设有泄压槽；离合时通过泄压槽泄压，并防止砂卡；离合轴与驱动轴间设有o形圈密封装置。导向管上设有限位装置，限制导向管转动，使导向管只能轴向滑动。

根据上述方法构建的本发明的一种井下测调仪的滑动离合装置，如图1-3所示，该装置包括导向管7，导向管7内设有离合轴3，离合轴3与导向管7之间设有弹簧9；离合轴3顶端与驱动轴10传动连接，驱动轴10与离合轴3间设有o形圈密封装置，导向管7外设有连接管8，连接管8与导向管7间滑动连接，支座5内设有凸轮6，凸轮6上的扁孔与离合轴3的中段扁轴14离合连接；支座5上设有沿圆周均布的定位臂4，定位臂4与支座5铰接，定位臂4上端与凸轮6的外圆滑动连接；离合轴3的底端扁轴13与调节轴2顶端的扁孔滑动连接，调节轴2底端与调节臂1传动连接。导向管7最大外圆柱面上设有泄压槽11。导向管7上设有限位装置12。

实施例

本例所用装置如图1-3所示，调节轴2与调节臂1连接，调节轴2转动则调节臂1转动。调节轴2上端加工有扁孔，离合轴3下端加工有扁轴，离合轴3下端的扁轴可以在调节轴2的扁孔内滑动，且离合轴3转动则调节轴2转动。凸轮6上加工有高点和低点，当凸轮6转动时，定位臂4可收张。凸轮6中间加工有扁孔，离合轴3中间位置加工有扁轴可与凸轮6的扁孔配合，当凸轮6轴向上移至极限位置时，凸轮6上的扁孔与离合轴3上的扁轴分离，此时离合轴3转动而凸轮6不转动，但调节臂1可转动；当凸轮6移动至下极限位置时，凸轮6上的扁孔与离合轴3上的扁轴啮合，此时离合轴3转动，则凸轮6转动，从而实现定位臂4收张。支座5用于固定定位臂4，导向管7与支座5通过螺纹连接，导向管7最大外圆柱面上加工有泄压槽，用于离合脱开时泄压和防砂卡。导向管7可在连接管8内滑动，导向管7上加工有限位结构，只能轴向滑动，不能转动。弹簧9套在离合轴3与导向管7之间，起到离合复位的作用。

本发明的工作过程及原理

本发明的整个机构是这样运作的：刚开始定位臂4被收拢，离合轴3上的扁轴与凸轮6上的扁孔处于啮合状态。当仪器下到井下后，驱动轴10转动，则带动离合轴3转动，离合轴3带动凸轮6转动，当定位臂4完全张开后，驱动轴10停止转动。此时下放仪器去坐井下工具，定位臂4坐上井下工具后，在惯性力和仪器重力的作用下，调节臂1、调节轴2、定位臂4、支座5、凸轮6和导向管7一起右移，同时弹簧9被压缩，此时凸轮6内扁孔与离合轴3上的扁轴分离，离合脱开，此时转动调节轴2，凸轮6不转动，而调节臂1可转动，实现调节功能；当仪器被提起来后，转动调节轴2，离合轴3也一起转动，当凸轮6内扁孔与离合轴3上的扁轴对上时，在弹簧9的弹力下，凸轮6内扁孔与离合轴3上的扁轴啮合，离合啮合，此时继续转动调节轴2，凸轮6也一起转动，直到定位臂4完全被收拢时，调节轴2停止转动，实现双臂被收拢的功能。

由于采用了上述技术方案，本发明的滑动离合装置具有以下特点：能实现双臂收张和调节功能，且各动作间互不影响；离合啮合和脱开时，驱动轴、离合轴和调节轴始终一起转动，并带动调节臂旋转实现调节功能；离合轴与凸轮啮合时，凸轮转动并带动则定位臂收张；离合轴与凸轮脱开时，离合轴转动则定位臂不动作；离合脱开采用仪器自重和惯性力实现，离合轴与凸轮啮合通过弹簧实现。离合过程中，离合轴与各结构之间为滑动配合；调节轴与离合轴之间在离合过程中为滑动配合；凸轮与离合轴之间在离合过程中为滑动配合；导向管与连接管之间在离合过程中也为滑动配合。导向管上设有泄压槽，用于离合时泄压和防砂卡；离合过程中，由于采用了滑动配合，且各滑动面间为间隙配合，可有效防止砂卡。本发明的滑动离合装置适用于油田井下仪器的离合结构，也适用于其它仪器的离合结构。