电动钻具电缆插头胶套密封结构的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种电动钻具电缆插头胶套密封结构，设有一母接头短节以及一公接头短节，母插头短节中固定有一母插头，公插头短节中安装有一公插头，其中：母插头的前端面凹设有一嵌槽，嵌槽的内侧壁上安装有内导电片，其槽口处安装有一胶套，母插头内另设有一下侧电缆，下侧电缆的一端与内导电片电连接；公插头的后端面凸设有一插接头，插接头的外侧面上嵌设有外导电片，其内部另安装有一上侧电缆，上侧电缆的一端与外导电片电连接；当公插头的一端对应与母插头的一端相连接时，插接头的前端对应密封插设于嵌槽内，内导电片与外导电片相接触，插接头的后端则与胶套相密贴，嵌槽的槽底与插接头的前端之间形成的封闭腔能填充绝缘脂。
【专利说明】
电动钻具电缆插头胶套密封结构
技术领域
[0001]本发明属于石油开采领域，具体而言，涉及一种电动钻具电缆插头胶套密封结构。
【背景技术】
[0002]井下电动钻具是用潜油电动机在井底驱动钻头旋转的钻井设备，可用于直井、定向井和水平井作业。电动钻具通过电力为驱动力，主要优势有:相比普通钻井，钻具的转速、扭矩和其他参数与钻井液的注入量、粘度和理化性能无关，只与电机性能有关;相比于传统的螺杆钻具和涡轮钻，具有可进行反循环;采用电力驱动还可作为井下测量仪器的电源使用，可使测量仪器的工作时间大大加长。
[0003]在工作时，电动钻具的电力需要从地面通过电缆传到井下电动机，所以需要对普通钻杆进行改造，现在采用的方法是在钻杆两端安装接头短节，短节内安装有电缆插头。当连接钻杆时，电缆插头同时完成插接。在钻井作业过程中，插头一直通电，由于在钻杆中还有充满钻井液，这时如果钻井液进入插头将会引起短路，造成电动钻具的损坏，还可能会造成人员的伤亡。所以，在工作中怎么防止插头进水是电动钻具成功与否的关键技术。
[0004]有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种电动钻具电缆插头胶套密封结构，以期解决现有技术存在的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是在于提供一种电动钻具电缆插头胶套密封结构，其工作可靠，能防止进水，实现快速的安装及拆卸，克服了现有技术的缺陷。
[0006]为此，本发明提出一种电动钻具电缆插头胶套密封结构，其设有一母接头短节以及一公接头短节，所述母接头短节中固定有一母插头，所述公接头短节中安装有一公插头，其中:
[0007]所述母插头的前端面凹设有一嵌槽，所述嵌槽的内侧壁上安装有内导电片，其槽口处安装有一胶套，所述母插头内另设有一下侧电缆，所述下侧电缆的一端与所述内导电片电连接；
[0008]所述公插头的后端面凸设有一插接头，所述插接头的外侧面上嵌设有外导电片，其内部另安装有一上侧电缆，所述上侧电缆的一端与所述外导电片电连接；
[0009]当所述公插头的一端对应与所述母插头的一端相连接时，所述插接头的前端对应密封插设于所述嵌槽内，所述内导电片与所述外导电片相接触，所述插接头的后端则与所述胶套相密贴，所述嵌槽的槽底与所述插接头的前端之间形成的封闭腔能填充绝缘脂。
[0010]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述公插头内另设有一能与所述封闭腔相连通的L型通道，所述L型通道的一端位于所述公插头的侧壁上，其另一端则位于所述插接头的前端面上。
[0011]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述母接头短节的侧壁上设有第一方孔，所述第一方孔内对应嵌设有一第一方头螺钉，所述第一方头螺钉通过第一定位装置将所述母插头固定于所述母接头短节内。
[0012]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述第一定位装置包括有一第一螺栓以及一设置于所述母插头外侧面的凸部，所述第一螺栓依次穿设于所述凸部以及所述第一方头螺钉的螺杆，并与所述第一方头螺钉的螺杆相螺接，其中，所述第一螺栓的螺帽与所述凸部之间设有一垫圈。
[0013]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述公接头短节的侧壁上设有第二方孔，所述第二方孔内对应设置有一第二方头螺钉，所述第二方头螺钉通过第二定位装置将所述公插头固定于所述公接头短节内。
[0014]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述第二定位装置包括有一第二螺栓、一插头压块以及一设置于所述公插头外侧面的凸块，所述第二螺栓依次穿设于所述插头压块以及所述第二方头螺钉，并与所述第二方头螺钉的螺杆螺接固定，其中，所述第二方头螺钉的螺杆端部、所述插头压块的一侧分别形成有一豁口，所述凸块对应嵌设于两所述豁口内，其中，所述第二螺栓的螺帽与所述插头压块之间设有一垫圈。
[0015]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述母插头内沿轴向设有一布线槽，所述布线槽的前端槽底相邻于所述内导电片的外表面，其后端槽口位于所述母插头的后端面，所述下侧电缆的前段伸入所述布线槽内，其前端的铜芯头与所述内导电片焊接连接，其后段经所述后端槽口伸出所述母插头的后端面，所述下侧电缆与所述布线槽的内侧壁之间密封接触。
[0016]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述公插头内沿轴向设有一线缆槽，所述线缆槽的后端槽底相邻于所述外导电片，其前端槽口位于所述公插头的前端面上，所述上侧电缆的后段容置于所述线缆槽内，其后端的铜芯头与所述外导电片焊接连接，其前段经所述前端槽口伸出所述公插头的前端面，所述上侧电缆与所述线缆槽的内侧壁之间密封接触。
[0017]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述母插头的后端面设有密封套设于所述下侧电缆的后端密封头，所述公插头的前端面设有与所述上侧电缆相密封的前端密封头。
[0018]如上所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其中，所述嵌槽的槽口处呈喇叭状的开口部，所述胶套固定于所述开口部处，所述插接头的前段为与所述嵌槽的内壁相匹配的圆柱段，其中段至后段的外径逐渐增大，并形成一圆台部，所述插接头密封插设于所述嵌槽内，所述圆台部能对应挤压所述胶套，以与所述胶套紧密接触。
[0019]本发明提供的电动钻具电缆插头胶套密封结构，通过设置母插头短节与公接头短节，依靠橡胶胶套在插接头挤压下的弹性变形，继而抱紧插接头的外部，使嵌槽与插接头之间实现密封，防止外部的钻井液进入，而利用其内部母插头的嵌槽与公插头的插接头的相互配合，使得内导电片与外导电片的相互接触，实现了上侧电缆与下侧电缆的电连接。
【附图说明】
[0020]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:
[0021]图1为本发明中母接头短节的组成结构示意图。
[0022]图2为本发明中公接头短节的组成结构示意图。
[0023]图3为本发明中母接头短节连接钻杆时的示意图。
[0024]图4为本发明中公接头短节连接钻杆时的示意图。
[0025]图5为本发明中公接头短节与母接头短节的连接示意图。
[0026]图6为本发明中公插头与母插头连接初始时的简化参考示意图。
[0027]图7为本发明中公插头与母插头连接完成后的简化参考示意图。
[0028]图8为本发明中母插头的结构剖面图。
[0029]图9为本发明中公插头的结构剖面图。
[0030]主要元件标号说明:
[0031]I母接头短节11第一方孔
[0032]12第一方头螺钉121螺杆
[0033]13第一螺栓2公接头短节
[0034]21第二方孔221螺杆
[0035]22第二方头螺钉23第二螺栓
[0036]24插头压块3母插头
[0037]301凸部302垫圈
[0038]31嵌槽311开口部
[0039]32内导电片33胶套
[0040]34下侧电缆341铜芯头
[0041]35布线槽36后端密封头
[0042]4公插头401凸块
[0043]41插接头411圆台部
[0044]42外导电片44上侧电缆
[0045]45L型通道46线缆槽
[0046]47前端密封头5封闭腔
[0047]51绝缘脂P豁口
【具体实施方式】
[0048]本发明提出一种电动钻具电缆插头胶套密封结构，其设有一母接头短节以及一公接头短节，所述母接头短节中固定有一母插头，所述公接头短节中安装有一公插头，其中:
[0049]所述母插头的前端面凹设有一嵌槽，所述嵌槽的内侧壁上安装有内导电片，其槽口处安装有一胶套，所述母插头内另设有一下侧电缆，所述下侧电缆的一端与所述内导电片电连接；
[0050]所述公插头的后端面凸设有一插接头，所述插接头的外侧面上嵌设有外导电片，其内部另安装有一上侧电缆，所述上侧电缆的一端与所述外导电片电连接；
[0051]当所述公插头的一端对应与所述母插头的一端相连接时，所述插接头的前端对应密封插设于所述嵌槽内，所述内导电片与所述外导电片相接触，所述插接头的后端则与所述胶套相密贴，所述嵌槽的槽底与所述插接头的前端之间形成的封闭腔能填充绝缘脂。
[0052]本发明的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其工作可靠，能防止进水，实现快速的安装及拆卸，克服了现有技术的缺陷。
[0053]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下结合附图及较佳实施例，对本发明提出的电动钻具电缆插头胶套密封结构的【具体实施方式】、结构、特征及功效，详细说明如后。另外，通过【具体实施方式】的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
[0054]图1为本发明中母接头短节的组成结构示意图。图2为本发明中公接头短节的组成结构示意图。图3为本发明中母接头短节连接钻杆时的示意图。图4为本发明中公接头短节连接钻杆时的示意图。图5为本发明中公接头短节与母接头短节的连接示意图。图6为本发明中公插头与母插头连接初始时的简化参考示意图。图7为本发明中公插头与母插头连接完成后的简化参考示意图。图8为本发明中母插头的结构剖面图。图9为本发明中公插头的结构剖面图。
[0055]如图1至图4所示，本发明提出的电动钻具电缆插头胶套密封结构，设有一母接头短节I以及一公接头短节2，所述母接头短节I中固定有一母插头3，所述公接头短节2中安装有一公插头4，其中:
[0056]所述母插头3的前端面凹设有一嵌槽31，所述嵌槽31的内侧壁上安装有内导电片32，其槽口处安装有一胶套33，所述母插头3内另设有一下侧电缆34，所述下侧电缆34的一端与所述内导电片32电连接，以实现导电功能；
[0057]所述公插头4的后端面凸设有一插接头41，所述插接头41的外侧面上嵌设有外导电片42，其内部另安装有一上侧电缆44，所述上侧电缆44的一端与所述外导电片42电连接；
[0058]当所述公插头4的一端对应与所述母插头3的一端相连接时，所述插接头41的前端对应密封插设于所述嵌槽31内，所述外导电片42与所述内导电片32相接触，使得所述母插头3的下侧电缆34及公插头4的上侧电缆44，能对应通过所述外导电片42与所述内导电片32的接触进行导电，所述插接头41的后端则与所述胶套33相密贴，所述嵌槽31的槽底与所述插接头41的前端之间形成的封闭腔5能填充绝缘脂51，以平衡内外压力。
[0059]较佳地，所述公插头4内另设有一能与所述封闭腔5相连通的L型通道45，所述L型通道45的一端位于所述公插头4的侧壁上，其另一端则位于所述插接头41的前端面上。通过设置该L型通道，既能保持所述母插头3与公插头4连接后的内外压力平衡，还能在安装后方便灌入绝缘脂。
[0060]其中，所述母接头短节I的侧壁上设有横截面呈方形的第一方孔11，所述第一方孔11内对应嵌设有一第一方头螺钉12，所述第一方头螺钉12通过第一定位装置将所述母插头3固定于所述母接头短节I内。
[0061]请参见图1、图3及图8，所述第一定位装置包括有一第一螺栓13以及一设置于所述母插头3外侧面的凸部301，所述第一螺栓13依次穿设于所述凸部301以及所述第一方头螺钉12的螺杆121，并与所述第一方头螺钉12的螺杆121相螺接，其中，所述第一螺栓12的螺帽122与所述凸部30之间设有一垫圈302。较佳地，图示中所述凸部301为一环型结构。
[0062]通过将所述第一方孔11设置呈方形，并配合所述第一方头螺钉12使用，能提高对第一定位装置及所述母插头3的连接可靠性，避免因所述母插头3的摇晃而干扰对接，确保使用效果。至于所述第一方孔11的数量可根据实际需要而定，如在图示的结构中，在所述母接头短节I上沿周向间隔的布设有两个所述第一方孔11。
[0063]优选地，所述公接头短节2的侧壁上设有横截面呈方形的第二方孔21，所述第二方孔21内对应设置有一第二方头螺钉22，所述第二方头螺钉22通过第二定位装置将所述公插头4固定于所述公接头短节2内。
[0064]进一步地，所述第二定位装置包括有一第二螺栓23、一插头压块24以及一设置于所述公插头4外侧面的凸块401，所述第二螺栓23依次穿设于所述插头压块24以及所述第二方头螺钉22，并与所述第二方头螺钉22的螺杆221螺接固定，其中，所述第二方头螺钉22的螺杆221端部、所述插头压块24的一侧分别形成有一豁口 P，所述凸块401对应嵌设于两所述豁口P内，其中，所述第二螺栓23的螺帽与所述插头压块24之间设有一垫圈402。其中，在图中所述凸块401优选为一凸环。
[0065]通过将所述第二方孔21与所述第一方头螺钉配合使用，能提高对第二定位装置及所述公插头4的连接可靠性，其中在图示的结构中，优选在所述公接头短节2上沿周向间隔的布设有两个所述第二方孔21。
[0066]另外，在图示的结构中，还进一步将所述第一方孔11、第二方孔21分别设置为沉孔的形式，这样既便于设置所述第一方头螺钉12、第二方头螺钉22的螺帽完全容置于所述母接头短节1、公接头短节2内，更好的保持母接头短节1、公接头短节2外表面的平整美观。
[0067]其中，如图8所示，所述母插头3内沿轴向设有一布线槽35，所述布线槽35的前端槽底相邻于所述内导电片32的外表面，其后端槽口位于所述母插头3的后端面，所述下侧电缆34的前段伸入所述布线槽35内，其前端的铜芯头341与所述内导电片32焊接连接，其后段经所述后端槽口伸出所述母插头3的后端面，所述下侧电缆34与所述布线槽35的内侧壁之间密封接触。
[0068]进一步地，请参见图9，所述公插头3内沿轴向设有一线缆槽46，所述线缆槽46的后端槽底相邻于所述外导电片42，其前端槽口位于所述公插头4的前端面上，所述上侧电缆44的后段容置于所述线缆槽内，其后端的铜芯头441与所述外导电片42焊接连接，其前段经所述前端槽口伸出所述公插头3的前端面，所述上侧电缆44与所述线缆槽45的内侧壁之间密封接触。
[0069]为便于连接钻杆，在所述母插头3的后端面设有密封套设于所述下侧电缆的后端密封头36，所述公插头4的前端面设有与所述上侧电缆相密封的前端密封头47(如图3、图4所示)。
[0070]较佳地，所述嵌槽31的槽口处呈喇叭状的开口部311，所述胶套33固定于所述开口部311处，所述插接头41的前段为与所述嵌槽31的内壁相匹配的圆柱段，其中段至后段的外径逐渐增大，并形成一圆台部411，当所述插接头密封插设于所述嵌槽31内，所述圆台部411能对应挤压所述胶套33，以与所述胶套33紧密接触。
[0071]请参见图5至图7，本发明提供的电动钻具电缆插头胶套密封结构，在实施应用中，是预先将所述母插头3及公插头4分别连接钻杆6，具体连接时，是将所述公插头2向下套接在所述母插头I的外侧，于此同时，所述公插头短节4的插接头41对应插设于所述嵌槽31内，使所述外导电片42对应与所述内导电片32相接触，而其圆台部411则对应挤压胶套33变形，使得所述胶套33抱紧所述圆台部411，从而完成密封，隔绝钻井液7，防止钻井液经母插头3与公插头4的相接处进入，避免在工作时出现短路情况的发生，由此，本发明完成插接，实现下侧电缆34与上侧电缆44的电连接。其中，在连接时，预先在所述嵌槽31内注满绝缘脂51，在所述插接头41插设于所述嵌槽31中时，所述绝缘脂51会对应被挤入L型通道45内，以保持内外压力平衡。
[0072]本发明提供的电动钻具电缆插头胶套密封结构，通过设置母接头短节与公接头短节，依靠橡胶胶套在插接头挤压下的弹性变形，继而抱紧插接头的外部，使嵌槽与插接头之间实现密封，防止外部的钻井液进入，而利用其内部母插头的嵌槽与公插头的插接头的相互配合，使得内导电片与外导电片的相互接触，实现了上侧电缆与下侧电缆的电连接。
[0073]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，设有一母接头短节以及一公接头短节，所述母接头短节中固定有一母插头，所述公接头短节中安装有一公插头，其中: 所述母插头的前端面凹设有一嵌槽，所述嵌槽的内侧壁上安装有内导电片，其槽口处安装有一胶套，所述母插头内另设有一下侧电缆，所述下侧电缆的一端与所述内导电片电连接； 所述公插头的后端面凸设有一插接头，所述插接头的外侧面上嵌设有外导电片，其内部另安装有一上侧电缆，所述上侧电缆的一端与所述外导电片电连接； 当所述公插头的一端对应与所述母插头的一端相连接时，所述插接头的前端对应密封插设于所述嵌槽内，所述内导电片与所述外导电片相接触，所述插接头的后端则与所述胶套相密贴，所述嵌槽的槽底与所述插接头的前端之间形成的封闭腔能填充绝缘脂。2.如权利要求1所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述公插头内另设有一能与所述封闭腔相连通的L型通道，所述L型通道的一端位于所述公插头的侧壁上，其另一端则位于所述插接头的前端面上。3.如权利要求1或2所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述母接头短节的侧壁上设有第一方孔，所述第一方孔内对应嵌设有一第一方头螺钉，所述第一方头螺钉通过第一定位装置将所述母插头固定于所述母接头短节内。4.如权利要求3所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述第一定位装置包括有一第一螺栓以及一设置于所述母插头外侧面的凸部，所述第一螺栓依次穿设于所述凸部以及所述第一方头螺钉的螺杆，并与所述第一方头螺钉的螺杆相螺接，其中，所述第一螺栓的螺帽与所述凸部之间设有一垫圈。5.如权利要求1或4所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述公接头短节的侧壁上设有第二方孔，所述第二方孔内对应设置有一第二方头螺钉，所述第二方头螺钉通过第二定位装置将所述公插头固定于所述公接头短节内。6.如权利要求5所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述第二定位装置包括有一第二螺栓、一插头压块以及一设置于所述公插头外侧面的凸块，所述第二螺栓依次穿设于所述插头压块以及所述第二方头螺钉，并与所述第二方头螺钉的螺杆螺接固定，其中，所述第二方头螺钉的螺杆端部、所述插头压块的一侧分别形成有一豁口，所述凸块对应嵌设于两所述豁口内，其中，所述第二螺栓的螺帽与所述插头压块之间设有一垫圈。7.如权利要求1或6所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述母插头内沿轴向设有一布线槽，所述布线槽的前端槽底相邻于所述内导电片的外表面，其后端槽口位于所述母插头的后端面，所述下侧电缆的前段伸入所述布线槽内，其前端的铜芯头与所述内导电片焊接连接，其后段经所述后端槽口伸出所述母插头的后端面，所述下侧电缆与所述布线槽的内侧壁之间密封接触。8.如权利要求1或6所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述公插头内沿轴向设有一线缆槽，所述线缆槽的后端槽底相邻于所述外导电片，其前端槽口位于所述公插头的前端面上，所述上侧电缆的后段容置于所述线缆槽内，其后端的铜芯头与所述外导电片焊接连接，其前段经所述前端槽口伸出所述公插头的前端面，所述上侧电缆与所述线缆槽的内侧壁之间密封接触。9.如权利要求1所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述母插头的后端面设有密封套设于所述下侧电缆的后端密封头，所述公插头的前端面设有与所述上侧电缆相密封的前端密封头。10.如权利要求1、6或9所述的电动钻具电缆插头胶套密封结构，其特征在于，所述嵌槽的槽口处呈喇叭状的开口部，所述胶套固定于所述开口部处，所述插接头的前段为与所述嵌槽的内壁相匹配的圆柱段，其中段至后段的外径逐渐增大，并形成一圆台部，当所述插接头密封插设于所述嵌槽内，所述圆台部能对应挤压所述胶套，以与所述胶套紧密接触。
【文档编号】H01R13/04GK106099521SQ201610615947
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月29日 公开号201610615947.2, CN 106099521 A, CN 106099521A, CN 201610615947, CN-A-106099521, CN106099521 A, CN106099521A, CN201610615947, CN201610615947.2
【发明人】邹来方, 张全立, 朱英杰, 王爱国, 彭嵩, 范应璞, 弓志谦, 王雪
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院