石油测井仪器电动卡盘的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种石油测井仪器电动卡盘，包括底板、旋转电机、齿轮轴、支撑板、旋转筒及旋转筒支座，其中：旋转电机和旋转筒支座均安装在所述底板上，旋转筒安装在所述旋转筒支座内，旋转电机通过齿轮轴带动所述旋转筒转动，所述支撑板安装在旋转筒上并随着旋转筒的转动而转动，所述支撑板上安装有左夹持装置和右夹持装置，左夹持装置和右夹持装置用于夹持石油测井仪器，所述旋转电机、左夹持装置和右夹持装置均经远程控制箱控制。本实用新型可进行远程控制，具有夹持和旋转石油测井仪器的功能，不再需要人工进行测井仪器的夹持与旋转作业，能有效减少核辐射对人体的伤害。
【专利说明】石油测井仪器电动卡盘
【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在井口对测井仪器夹持作业的电动卡盘。
【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。在采用该系统进行放射源装卸作业时，先要调整测井仪的方位，让其源仓正对机械手的校准位值；然后将测井仪器夹持、固定住，最后机械手再利用该系统设计的专属工具进行放射源的装、卸作业。
[0003]在现有技术中，与测井仪器相适应的是一种盘状手动卡盘，当需要卡持仪器时，通常作法是操作人员将测井仪器提升到一定高度，然后将卡盘插入仪器上的专属环槽内，再下放仪器，通过卡盘将仪器支撑在井口 ；若需要调整仪器方位，则只能通过人工旋转；不需要卡盘时也是通过手工操作将其取出。该种测井仪器卡持方式有一定的缺陷:若作业人员相互配合失误，可能造成仪器伤人事故；在对装有放射性测井源的仪器进行卡持时，人离放射性测井源较近、费时较长，放射源对人体的照射量相对要大些。
【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，提供一种石油测井仪器电动卡盘，本实用新型可进行远程控制，具有夹持和旋转石油测井仪器的功能，不再需要人工进行测井仪器的夹持与旋转作业，能有效减少核辐射对人体的伤害。
[0005]本实用新型是通过采用下述技术方案实现的:
[0006]一种石油测井仪器电动卡盘，其特征在于:包括底板、旋转电机、齿轮轴、支撑板、旋转筒及旋转筒支座，其中:旋转电机和旋转筒支座均安装在所述底板上，旋转筒安装在所述旋转筒支座内，旋转电机通过齿轮轴带动所述旋转筒转动，所述支撑板安装在旋转筒上并随着旋转筒的转动而转动，所述支撑板上安装有左夹持装置和右夹持装置，左夹持装置和右夹持装置用于夹持石油测井仪器，所述旋转电机、左夹持装置和右夹持装置均经远程控制箱控制。
[0007]所述旋转电机经旋转电机支架固定在底板上，旋转电机支架由一长方形金属板和一块三角型金属板焊接而成。
[0008]所述长方形金属板的上部分别安装有齿轮轴下轴承座和齿轮轴上轴承座，所述齿轮轴安装在齿轮轴下轴承座和齿轮轴上轴承座之间，齿轮轴上安装有齿轮。
[0009]所述左夹持装置包括左夹持电机、左夹持电机支架、左丝杆、左滑轨、左螺纹套、左滑块和左夹持板，所述左夹持电机支架安装在支撑板上，左夹持电机安装在左夹持电机支架上，左丝杆的一端与左夹持电机的输出轴相匹配，另一端与左螺纹套连接，左螺纹套与左夹持板连接，左滑轨安装在支撑板上，左滑块与左夹持板连接，左滑块与所述左滑轨配合。
[0010]所述右夹持装置包括右滑轨、右滑块、右夹持板、右螺纹套、右丝杆、右夹持电机支架、右夹持电机，所述右夹持电机支架安装在支撑板上，右夹持电机安装在右夹持电机支架上，右丝杆的一端与右夹持电机的输出轴相匹配，另一端与右螺纹套连接，右螺纹套与右夹持板连接，右滑轨安装在支撑板上，右滑块与右夹持板连接，右滑块与所述右滑轨配合。
[0011]与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下:
[0012]一、本实用新型所述的电动卡盘是一种全新的石油测井仪器夹持工具，主要用于采用机械手自动装卸源工艺时对测井仪器进行自动夹持与和旋转，可减少装卸测井源时对人体的伤害。
[0013]二、本实用新型所述的旋转电机、左夹持电机、右夹持电机均为步进电机，采用步进电机有利于各运动机构的精细控制；本实用新型所述的旋转电机、左夹持电机、右夹持电机均为步进电机均具有自锁功能，保证了夹持可靠、旋转精确。
[0014]三、本实用新型所述电动卡盘夹持仪器的原理为:左、右两个夹持机构完全对称；通过控制供给夹持电机电源的极性来改变电机的旋转方向；左、右夹持电机同时上电，电机带动丝杆旋转、丝杆带动夹左、右持板沿滑轨相向或背向运动，从而夹紧或松脱仪器。该结构方式的优点是:位于同一中心线上的左右两个滑轨保证了左、右夹持板对中良好；夹持机构各零部件几何形状简单，便于加工。
[0015]四、本实用新型所述电动卡盘旋转仪器的原理为:夹持机构将测井仪器夹持住、旋转电机供电、电机带动齿轮轴旋转、齿轮轴带动旋转筒旋转，旋转筒与支撑板是固连的，从而安装在支撑板上的夹持机构带动仪器与旋转筒一起旋转。该结构方式的优点是:采用齿轮传动机构，结构简单、传递可靠；齿轮轴、旋转筒均采用了轴承支撑，减少了旋转电机的负载、增加了旋转机构的平稳性；旋转机构各零部件几何形状简单，便于加工。
[0016]五、本实用新型所述的电动卡盘的各结构件之间均采用螺纹方式进行固连，该连接方式安装方便、连接可靠。
[0017]综上所述:本实用新型可应用于机械手自动装卸放射性测井源作业，其有益效果是采用本实用新型所述的电动卡盘后不再需要手工夹持和旋转仪器，可有效减少核辐射对人体的危害。该电动卡盘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电动卡盘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】
[0018]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:
[0019]图1是本实用新型的装配简图；
[0020]图2是图1中左视图图；
[0021]图3为图1中俯视图。
[0022]图中标记为:底板1、旋转电机支架2、旋转电机3、齿轮轴下轴承座4、齿轮轴5、齿轮轴上轴承座6、支撑板7、左夹持电机8、左夹持电机支架9、左丝杆10、左滑轨11、左螺纹套12、左滑块13、左夹持板14、右滑轨15、右滑块16、右夹持板17、右螺纹套18、右丝杆19、右夹持电机支架20、右夹持电机21、旋转筒22、旋转筒支座23。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]作为本实用新型的最基本的实施方式，其包括底板、旋转电机、齿轮轴、支撑板、旋转筒及旋转筒支座，其中:旋转电机和旋转筒支座均安装在所述底板上，旋转筒安装在所述旋转筒支座内，旋转电机通过齿轮轴带动所述旋转筒转动，所述支撑板安装在旋转筒上并随着旋转筒的转动而转动，所述支撑板上安装有左夹持装置和右夹持装置，左夹持装置和右夹持装置用于夹持石油测井仪器，所述旋转电机、左夹持装置和右夹持装置均经远程控制箱控制。左夹持装置和右夹持装置均采用本领域的常规夹持装置实现。
[0025]实施例2
[0026]作为本实用新型的最佳实施方式，其包括底板1、旋转电机支架2、旋转电机3、齿轮轴下轴承座4、齿轮轴5、齿轮轴上轴承座6、支撑板7、左夹持电机8、左夹持电机支架9、左丝杆10、左滑轨11、左螺纹套12、左滑块13、左夹持板14、右滑轨15、右滑块16、右夹持板17、右螺纹套18、右丝杆19、右夹持电机支架20、右夹持电机21、旋转筒22及旋转筒支座23。
[0027]底板I为一长方形金属板，中心位置有一圆形通孔，通孔的大小与旋转筒22的内径相同；底板I的中心安装有旋转筒支座23，旋转筒支座23与底板I间采用螺钉固连；底板I的左边安装有旋转电机支架2，旋转电机支架2与底板I间采用螺钉固连。
[0028]旋转电机支架2由一长方形金属板和一块三角型金属板焊接而成，用螺钉安装在底板I上；旋转电机支架2的长方形金属板是齿轮轴上轴承座6、齿轮轴下轴承座4的安装板，齿轮轴上轴承座6、齿轮轴下轴承4座用螺钉固连在旋转电机支架2上；三角形金属板是加强筋，增加了旋转电机支架2的强度与稳定性。
[0029]旋转电机3、左夹持电机8、右夹持电机21均为是通用电气产品，可直接从市场购买，本电动卡盘选装的三个电机均具有自锁功能；电机的输出轴装入对应的安装孔后均要安装止退螺钉，其目的是消除齿轮轴5、丝杆10的轴向晃动。
[0030]齿轮轴下轴承座4外形为长方体，左端面有四个螺孔，用于与旋转电机支架2间的螺钉连接；齿轮轴下轴承座4下端面有四个圆形螺孔，用于与旋转电机3间的螺钉连接；齿轮轴下轴承座4上加工有竖向阶梯圆形通孔，该孔是轴承安装孔，其尺寸与选用的轴承相匹配。
[0031]齿轮轴5是一阶梯轴，中段为齿轮,其轮齿的参数与旋转筒22上的轮齿相匹配；齿轮轴5上、下段为光滑圆柱面，是轴承的安装位，其尺寸与选用的轴承相匹配；齿轮轴5下端面设计有一方形中心孔，孔的尺寸与旋转电机3的输出轴相匹配。
[0032]齿轮轴下轴承座6外形为长方体，左端面有四个螺孔，用于与旋转电机支架2间的螺钉连接；齿轮轴下轴承座6上加工有竖向阶梯圆形通孔，该孔是轴承安装孔，其尺寸与选用的轴承相匹配。
[0033]支撑板7是长方形金属板，通过螺钉与旋转筒22固连；支撑板7的中心为圆形通孔，孔的大小与旋转筒22的内孔相同；支撑板7的左边沿中心轴线用螺钉安装有左夹持电机支架9和左滑轨11，右边沿中心轴线用螺钉安装有右夹持电机支架20和右滑轨15。
[0034]左夹持电机支架9外形为长方体，用螺钉与支撑板7固连；左夹持电机支架9左端面有左夹持电机8的安装孔，孔的尺寸与左夹持电机8匹配，左夹持电机支架9与左夹持电机8采用螺钉固连。
[0035]左丝杆10是一大螺距螺杆，其螺纹参数与左螺纹套12的螺孔相匹配；左丝杆10的左端面有一方形中心孔，孔的尺寸与左夹持电机8的输出轴相匹配。
[0036]左滑轨11的横截面呈工字形，用螺钉安装在支撑板7左边的中心线位置。
[0037]左螺纹套12外形为圆柱形，加工有轴向中心螺纹通孔，孔的尺寸与左丝杆10匹配；左螺纹套12的右端的结构形式为安装法兰，通过该安装法兰用螺钉将左螺纹套12固连在左夹持板14上。
[0038]左滑块13的横截面呈凹字形，嵌在左滑轨上11，在外力的作用下可沿左滑轨11移动；左滑块13的顶面有四个螺孔，该螺孔用于左滑块13与左夹持板14间的固连。
[0039]左夹持板14的外形如掌，其右端较宽，然后逐渐过渡到左段的小尺寸段；左夹持板14的右端面是竖向半圆通槽，半圆槽的尺寸与所需夹持的仪器的直径相匹配；左夹持板14的顶部有四个竖向通孔，该孔是左滑块13与其连接的螺钉过孔，二者用螺钉固连；左夹持板14的左端面有四个螺孔和一个中心圆孔，螺孔用于左螺纹套12与左夹持板14间的连接，中心圆孔的作用是当左夹持板14沿滑轨向左移动时为左丝杆10提供存储空间。
[0040]右滑轨15的横截面呈工字形，用螺钉安装在支撑板7右边的中心线位置。
[0041]右滑块16的横截面呈凹字形，嵌在右滑轨15上，在外力的作用下可沿右滑轨15移动；右滑块16的顶面有四个螺孔，该螺孔用于右滑块16与右夹持板17间的固连。
[0042]右夹持板17的外形如掌，其左端较宽，然后逐渐过渡到右段的小尺寸段；右夹持板17的左端面是竖向半圆通槽，半圆槽的尺寸与所需夹持的仪器的直径相平配；右夹持板17的顶部有四个竖向通孔，该孔是右滑块16与其连接的螺钉过孔，二者用螺钉固连；右夹持板17的左端面有四个螺孔和一个中心圆孔，螺孔用于右螺纹套18与右夹持板间17的连接，中心圆孔的作用是当右夹持板17沿滑轨向右移动时为右丝杆19提供存储空间。
[0043]右螺纹套18外形为圆柱形，加工有轴向中心螺纹通孔，孔的尺寸与右丝杆19匹配；右螺纹套18的左端的结构形式为安装法兰，通过该安装法兰用螺钉将右螺纹套18固连在右夹持板17上。
[0044]右丝杆19是一大螺距螺杆，其螺纹参数与右螺纹套18的螺孔相匹配；右丝杆19的右端面有一方形中心孔，孔的尺寸与右夹持电机21的输出轴相匹配。
[0045]右夹持电机支架20外形为长方体，用螺钉与支撑板7固连；右夹持电机支架20的右端面有右夹持电机21的安装孔，孔的尺寸与右夹持电机21匹配，右夹持电机支架20与右夹持电机21采用螺钉固连。旋转筒22外形为圆柱状，有轴向中心通孔，孔的尺寸要大于夹持仪器的最大外径；旋转筒22的上断面有四个轴向螺孔，该螺孔用于支撑板7与旋转筒22间的连接；旋转筒22上部的大直径端为齿圈，其轮齿的参数与齿轮轴5的轮齿相同；旋转轴的下端为轴承的安装轴颈，其尺寸与所选用的轴承相匹配。
[0046]旋转筒支座23外形为圆柱形，用螺钉与底板I固连；旋转筒支座23有阶梯状的轴向通孔，通孔的尺寸与所选用的轴承箱匹配。[0047] 本实用新型为所述一种石油测井仪器电动卡盘是一种测井仪器夹持与旋转工具，可对其进行远程控制。夹持和旋转仪器的工作方式为:通过控制供给左、右夹持电机8、21电源的极性来改变电机的选装方向；电机带动丝杆10，19旋转、丝杆带动夹左、右持板14、17沿滑轨相向或背向运动，从而夹紧或松脱仪器；夹持机构将测井仪器夹持住后，旋转电机3供电、旋转电机3带动齿轮轴5旋转、齿轮轴5带动旋转筒旋转22，旋转筒22与支撑板7是固连的，从而安装在支撑板7上的夹持机构带动仪器与旋转筒22 —起旋转。
【权利要求】
1.一种石油测井仪器电动卡盘,其特征在于:包括底板(I)、旋转电机、齿轮轴(5)、支撑板(7)、旋转筒(22 )及旋转筒支座(23 )，其中:旋转电机和旋转筒支座(23 )均安装在所述底板(I)上，旋转筒(22)安装在所述旋转筒支座(23)内，旋转电机通过齿轮轴(5)带动所述旋转筒(22)转动，所述支撑板(7)安装在旋转筒(22)上并随着旋转筒(22)的转动而转动，所述支撑板(7 )上安装有左夹持装置和右夹持装置，左夹持装置和右夹持装置用于夹持石油测井仪器，所述旋转电机、左夹持装置和右夹持装置均经远程控制箱控制。
2.根据权利要求1所述的石油测井仪器电动卡盘，其特征在于:所述旋转电机经旋转电机支架(2 )固定在底板(I)上,旋转电机支架(2 )由一长方形金属板和一块三角型金属板焊接而成。
3.根据权利要求2所述的石油测井仪器电动卡盘，其特征在于:所述长方形金属板的上部分别安装有齿轮轴(5 )下轴承座(4 )和齿轮轴(5 )上轴承座(6 )，所述齿轮轴(5 )安装在齿轮轴(5 )下轴承座(4 )和齿轮轴(5 )上轴承座(6 )之间，齿轮轴(5 )上安装有齿轮。
4.根据权利要求1所述的石油测井仪器电动卡盘，其特征在于:所述左夹持装置包括左夹持电机、左夹持电机支架(9 )、左丝杆(10 )、左滑轨(11)、左螺纹套(12)、左滑块(13 )和左夹持板(14 )，所述左夹持电机支架(9 )安装在支撑板(7 )上，左夹持电机安装在左夹持电机支架(9)上，左丝杆(10)的一端与左夹持电机的输出轴相匹配，另一端与左螺纹套(12)连接，左螺纹套(12 )与左夹持板(14 )连接，左滑轨(11)安装在支撑板(7 )上，左滑块(13 )与左夹持板(14)连接，左滑块(13)与所述左滑轨(11)配合。
5.根据权利要求1所述的石油测井仪器电动卡盘，其特征在于:所述右夹持装置包括右滑轨(15)、右滑块(16)、右夹持板(17)、右螺纹套(18)、右丝杆(19)、右夹持电机支架(20)、右夹持电机(21)，所述右夹持电机支架安装在支撑板(7)上，右夹持电机安装在右夹持电机支架上，右丝杆的一端与右夹持电机的输出轴相匹配，另一端与右螺纹套连接，右螺纹套与右夹持板连接，右滑轨(15 )安装在支撑板(7 )上，右滑块(16)与右夹持板连接，右滑块(16)与所述右滑轨(15)配合。
【文档编号】E21B19/10GK203685067SQ201320802444
【公开日】2014年7月2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, 陶云, 尹国平, 陈雄, 刘君, 杨海丽 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司