石油井内探测器动力载具的制作方法

本实用新型涉及航海技术领域，尤其涉及石油井内探测器动力载具。

背景技术：

测井仪器根据应用场景不同可以分为井下和井上两类；在井下仪器研发方面，我国的石油测井装备研发投入相对较高，因而仪器的种类相较于井上仪器的种类而言更为丰富，不同的设备的信号与功能均具有其自身特性；而在井上仪器研发方面，由于实际应用要求井上仪器尽量多的与不同的井下仪器兼容，以便于能够根据应用场合与应用需求等制定灵活的装备选取方案这一特点的存在就大大增大了井上相关测井装备的研发成本和研发难度；且随着兼容性的提升，井上仪器的复杂度也呈现大幅增加趋势，但是这种趋势一定程度上降低了地面仪器的可靠性。

专利号为CN206884713U的专利文献公开了一种新型新能源动力载具附属装置，包括液压动力装置、发动机、电线、附属装置、蓄电池、马达、定子、转子、转动轴、驱动装置、第一轴承、离合器、固定块、主动套管、主动齿盘、制动装置、控制器、从动套管、从动齿盘和第二轴承，液压动力装置左侧连接有发动机，发动机顶部设置有附属装置，附属装置顶部通过电线连接有蓄电池，发动机内部设置有马达，马达内部设置有定子，定子内部设置有转子，转子内部设置有转动轴，从动齿盘左侧设置有第二轴承，该新型新能源动力载具附属装置能根据需要自动转换动力，保障了汽车的正常运转，且延长了动力装置的使用寿命。

但是，在实际使用过程中，实用新型人发现通过高压双向泵将载具利用活塞效应打到井底然后再抽出，成本很高，作业时间较长的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，通过设置开放式电机内的螺旋桨a与螺旋件的双螺旋桨叠加推进，从而解决了成本很高，作业时间较长的技术问题，进而实现了降低探测成本，提高探测效率的效果。

针对以上技术问题，采用技术方案如下：石油井内探测器动力载具,包括：

电池仓；

电子仓，所述电子仓设置在所述电池仓后方且与所述电池仓之间可拆卸连接；以及

推进装置，所述推进装置套设在所述电子仓后方，其包括固定设置在所述电子仓后端的导管机构、安装在所述导管机构内且位于所述电子仓后方的驱动机构和设置在所述驱动机构后方且安装在所述导管机构内的尾椎机构；

所述驱动机构包括安装在所述导管机构内的开放式电机和套设在所述开放式电机上且位于所述导管机构内的螺旋件；在检测过程中，利用所述开放式电机的旋转扭矩输出配合其带动旋转的螺旋件，将开放式电机内的泥沙快速排出同时实现载具的快出快进。

作为优选，所述开放式电机包括：

壳体，所述壳体上沿圆周均布开设有若干贯穿壳体的进水口；

转动件，所述转动件安装在所述壳体内；

全包覆定子绕组，所述全包覆定子绕组套设在所述转动件上；

磁钢，所述磁钢套设于所述壳体下方且位于所述全包覆定子绕组外侧，该磁钢与所述全包覆定子绕组之间呈间隙设置，该磁钢底端与所述转动件下端之间设置有出水口；以及

螺旋桨a，所述螺旋桨a设置于所述壳体下方且位于所述全包覆定子绕组上方，该螺旋桨a与所述全包覆定子绕组之间呈间隙设置。

作为优选，所述螺旋件包括：

安装部，所述安装部套设在所述开放式电机上且其底部开设有安装所述开放式电机的安装孔；以及

螺旋桨b，所述螺旋桨安装在所述安装部尾端且与所述开放式电机同轴设置。

作为优选，所述螺旋桨a为离心螺旋桨。

作为优选，所述螺旋桨b为轴流螺旋桨，其上设置有若干等距的叶轮，其呈机翼型结构且朝同一方向设置。

作为优选，所述导管机构包括：

安装架a，所述安装架a为若干导流板a等间距圆周阵列组成，其通过安装轴固定套设在所述电子仓尾部；

固定壳，所述固定壳与所述安装架a固定连接且为空心圆筒设置，该固定壳与所述螺旋件间隙设置形成增压区；以及

安装架b，所述安装架b为若干导流板b等间距圆周阵列组成，其与所述尾椎机构固定连接；

相邻的两个所述导流板a之间形成入水区；相邻的两个所述导流板b之间形成排沙区。

作为优选，所述入水区朝外一端为入水口a，朝内一端为入水口b，所述入水口a口径为L1，所述入水口b口径为L2，所述L1＞L2；

所述排沙区朝外一端为排沙口a，朝内一端为排沙口b，所述排沙口a口径为L3，其排沙口b口径为L4，所述L3＞L4。

作为优选，所述电池仓为圆筒状金属件，其与所述电子仓相连一端为敞开式，另一端设置有封盖；

所述电池仓上设置有用于放置密封件的密封槽，该电池仓两端分别设置有连接件，所述连接件由若干个扣件等间距组成，所述扣件为耳状结构。

作为优选，所述电子仓为旋转弧形空心台状，其与所述电池仓相连一端为敞开式，且其端部设置有与所述扣件一一对应且卡合连接的卡扣。

作为又优选，所述尾椎机构朝外一侧设置为子弹头结构。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型中通过设置开放式电机内的螺旋桨a与螺旋件的双螺旋桨叠加推进效果，使得载具在工作过程中能及时进行排沙，同时实现增加水压，提高推力的效果；

(2)本实用新型中通过设置螺旋桨a，使得泥沙在螺旋桨a的作用下，从间隙中排出，而不积累在开放式电机内，保证了开放式电机的稳定运行，同时提高了开放式电机的使用寿命；

(3)本实用新型中通过设置螺旋桨b配合螺旋桨a在旋转的过程中，一方面增强载具推力，增加液体流动，快速排沙；另一方面也可以提高开放式电机在工作时的散热效果；

(4)本实用新型中通过设置螺旋桨a为离心螺旋桨，螺旋桨b为轴流螺旋桨，使得在工作过程中，两者不会因为同步同向作用而相对静止，利用桨叶的不同设置进而实现推力叠加的效果；

(5)本实用新型中通过设置固定壳与所述螺旋件间隙设置形成增压区，减小螺旋桨b的旋转空间，增强水压，进而提高推动力；

(6)本实用新型中通过设置载具在轴向进出的工作中，容易发生偏移，进而与井壁发生碰撞，通过设置固定壳，使得当固定壳某一角碰到井壁时，即可回弹复位，保证了载具的稳定性，同时保护了螺旋桨b在旋转工作时不被损害、报废，提高装置的使用寿命；

(7)本实用新型中通过设置导流板a和导流板b，一方面具有支撑作用，另一方面实现含有泥沙的水快速进入，处理后的泥沙快速导出的效果。

综上所述，该设备具有防沙效果好，推动力高的优点，尤其适用于航海技术领域。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为石油井内探测器动力载具的结构示意图。

图2为石油井内探测器动力载具下沉时的剖视示意图。

图3为石油井内探测器动力载具上浮时的剖视示意图。

图4为推进装置的剖视示意图。

图5为安装架a的放大示意图。

图6为开放式电机的结构示意图。

图7为螺旋件的结构示意图。

图8为推进装置的俯视示意图。

图9为推进装置的主视示意图。

图10为电子仓和电池仓的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图1、图2所示，石油井内探测器动力载具，包括：

电池仓1；

电子仓2，所述电子仓2设置在所述电池仓1后方且与所述电池仓1之间可拆卸连接；以及

推进装置3，所述推进装置3套设在所述电子仓2后方，其包括固定设置在所述电子仓2后端的导管机构31、安装在所述导管机构31内且位于所述电子仓2后方的驱动机构32和设置在所述驱动机构32后方且安装在所述导管机构31内的尾椎机构33；

所述驱动机构32包括安装在所述导管机构31内的开放式电机321和套设在所述开放式电机321上且位于所述导管机构31内的螺旋件322；在检测过程中，利用所述开放式电机321的旋转扭矩输出配合其带动旋转的螺旋件322，将开放式电机321内的泥沙快速排出同时实现载具的快出快进。

在本实施例中，通过设置开放式电机内321的螺旋桨a329与螺旋件322的双螺旋桨叠加推进效果，使得载具在工作过程中能及时进行排沙，同时实现增加水压，提高推力的效果。

进一步，如图6所示，所述开放式电机321包括：

壳体323，所述壳体323上沿圆周均布开设有若干贯穿壳体的进水口324；

转动件325，所述转动件325安装在所述壳体323内；

全包覆定子绕组326，所述全包覆定子绕组326套设在所述转动件325上；

磁钢327，所述磁钢327套设于所述壳体323下方且位于所述全包覆定子绕组326外侧，该磁钢327与所述全包覆定子绕组326之间呈间隙设置，该磁钢327底端与所述转动件325下端之间设置有出水口328；以及

螺旋桨a329，所述螺旋桨a329设置于所述壳体323下方且位于所述全包覆定子绕组326上方，该螺旋桨a329与所述全包覆定子绕组326之间呈间隙设置。

在本实施例中，通过设置螺旋桨a329，使得泥沙在螺旋桨a329的作用下，从间隙中排出，而不积累在开放式电机内，保证了开放式电机的稳定运行，同时提高了开放式电机的使用寿命。

值得说明的是，该开放式电机321具有一层过滤膜，海水进入后经过过滤接近纯水，经由螺旋桨a329从出水口流出；磁钢327与所述全包覆定子绕组326之间形成的气隙相比普通电机增加3-4倍，这样可以良好保护电机定转子之间不结晶，不被微小物堵塞附着，且保证自身防沙系统水流有足够的空间；水流经过形成天然水冷，降低系统发热量，提高效率。

值得一提的是，本实施例中的全包覆定子绕组326分为两种两种包覆方式，其一环氧灌封，采用环氧树脂E-44/JA-1型固化剂体系，加入3％SiO2，制品5％800目硫化钼，并加入2％石墨制品，经由自动化点胶机在常温真空下灌封，这样形成的环氧层在抗冲击，弯曲，断裂性能上皆有良好表现，且可在3000米深海中使用；其二为注塑，采用PEFT加入石墨制品与硅粒注塑包覆，具有良好的耐腐蚀性能与导热性，导热性可达120比铁高出40。

此外，磁钢采用镍铜镍镀层加海工防锈漆涂层双层保护，轴承采用与德国合作研发的复合高分子材料水润滑轴承，专为深水环境研发，可承受60Mpa压力，最大吸水率仅为0.1％。

进一步，如图7所示，所述螺旋件322包括：

安装部3221，所述安装部3221套设在所述开放式电机321上且其底部开设有安装所述开放式电机321的安装孔3222；以及

螺旋桨b3223，所述螺旋桨b3223安装在所述安装部3221尾端且与所述开放式电机321同轴设置。

进一步，所述螺旋桨a329为离心螺旋桨且与所述开放式电机321一体式设置。

进一步，如图7所示，所述螺旋桨b3223为轴流螺旋桨，其上设置有若干等距的叶轮3224，该叶轮3224呈机翼型结构且朝同一方向设置。

在本实施例中，通过设置螺旋桨a329为离心螺旋桨，螺旋桨b3223为轴流螺旋桨，使得在工作过程中，两者不会因为同步同向作用而相对静止，利用桨叶的不同设置进而实现推力叠加的效果；

如图3所示，当载具在下沉过程中(水流背向进水口)，水流给螺旋桨b3223反作用，即在螺旋桨b3223上方形成压强区，同时再配合进水口在螺旋桨a329作用下，两者压力的合作用下，形成水流的回流效应，进而提高开放式电机321的排沙工作；

如图4所示，当载具在上沉过程中(水流位于进水口)，螺旋桨b3223受到向下的力，旋转过程中，增加水流进入进水口的推力，进而提高开放式电机321的排沙工作；

值得说明的是，在图7、图8中，虚线箭头代表水流方向，实线箭头代表螺旋桨b3223受到的外力方向。

总之，螺旋桨b3223配合螺旋桨a329在旋转的过程中，一方面增强载具推力，增加液体流动，快速排沙；另一方面也可以提高开放式电机在工作时的散热效果。

进一步，如图10所示，所述电池仓1为圆筒状金属件，其与所述电子仓2相连一端为敞开式，另一端设置有封盖11；

所述电池仓1上设置有用于放置密封件的密封槽12，该电池仓1两端分别设置有连接件13，所述连接件13由若干个扣件131等间距组成，所述扣件131为耳状结构。

在本实施例中，电池仓1内部为系统所需的动力和电子仓所用直流电源。

进一步，如图10所示，所述电子仓2为旋转弧形空心台状，其与所述电池仓1相连一端为敞开式，且其端部设置有与所述扣件131一一对应且卡合连接的卡扣132。

在本实施例中，电子仓2为电机驱动器和控制信号接收调制器。

通过设置电池仓1和电池仓1密封连接，进而实现载具实现井下全密封效果。

进一步，如图1所示，所述尾椎机构33朝外一侧设置为子弹头结构。

在本市实例中，通过设置尾椎机构33为子弹头结构，减小分阻，增强前进的穿透力，起到收束水流的作用。

实施例二

如图8、图9所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：

进一步，如图8、图9所示，所述导管机构31包括：

安装架a311，所述安装架a311为若干导流板a3111等间距圆周阵列组成，其通过安装轴3112固定套设在所述电子仓2尾部；

固定壳312，所述固定壳312与所述安装架a311固定连接且为空心圆筒设置，该固定壳312与所述螺旋件322间隙设置形成增压区10；以及

安装架b313，所述安装架b313为若干导流板b3131等间距圆周阵列组成，其与所述尾椎机构33固定连接；

相邻的两个所述导流板a3111之间形成入水区20；相邻的两个所述导流板b3131之间形成排沙区30。

值得一提的是，所述固定壳312与所述螺旋件322间隙设置形成增压区10，其目的在于减小螺旋桨b3223的旋转空间，增强水压，进而提高推动力；

石油井的内径只有90cm，在该尺寸条件下实现5kg的拉力输出，普通的螺旋桨是无法实现的，必须配合该尺寸限制范围内电机的扭矩曲线，功率曲线优化螺旋桨才能达到效果；

此外，载具在轴向进出的工作中，容易发生偏移，进而与井壁发生碰撞，通过设置固定壳312，使得当固定壳312某一角碰到井壁时，即可回弹复位，保证了载具的稳定性，同时保护了螺旋桨b3223在旋转工作时不被损害、报废，提高装置的使用寿命。

进一步，如图8、图9所示，所述入水区20朝外一端为入水口a21，朝内一端为入水口b22，所述入水口a21口径为L1，所述入水口b22口径为L2，所述L1＞L2；

所述排沙区30朝外一端为排沙口a23，朝内一端为排沙口b24，所述排沙口a23口径为L3，其排沙口b24口径为L4，所述L3＞L4。

在本实施例中，通过设置导流板a3111和导流板b3131，一方面具有支撑作用，另一方面实现含有泥沙的水快速进入，处理后的泥沙快速导出的效果；

此外通过设置入水口a21口径L1＞入水口b22口径L2，使得入水区20的压强由外而内逐渐增强，进而提高含有泥沙的水在进入进水口的过程中水压增强，推力增强的效果；

同时，通过设置排沙口a23口径L3＞排沙口b24口径L4，使得排沙区30的压强由内而外逐渐增强，进而提高处理后的泥沙在从出水口排出的过程中水压增强，推力增强的效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。

当然在本技术方案中，本领域的技术人员应当理解的是，术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型的技术提示下可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。