一种结构紧凑的测斜仪骨架的制作方法

本实用新型涉及自动测控技术领域，尤其涉及一种结构紧凑的测斜仪骨架。

背景技术：

测斜仪是油井井眼轨迹的主要测量工具，目前国内的测斜仪多采用采用磁通门和机械式框架陀螺，但其工作精度易受外部环境干扰，如磁场、振动和冲击等，且存在自身原理缺陷，测量范围较窄，结构复杂，不利于复杂工作环境下进行测量，同时此类测斜仪的体积较大，不适用于小口径油井的测量。

在石油测井领域，测斜仪是油井井眼轨迹的主要测量工具，主要用于对井斜角和方位角的测量，随着油井钻探技术对空间利用率的要求的提升，对测斜仪的尺寸也提出了更高的要求，目前国内外使用的测斜仪普遍存在结构复杂、整体尺寸大的情况，使用和操作不方便，需要较大的安装空间，此外，传统的测斜仪需要将传感器装在保护壳内，并要满足一定的坐标系要求，然后将保护壳用螺钉固定在相应的固定架上，且大多测斜仪没有进行相关的电磁屏蔽，受井下电子磁场危害较大。

目前国内外使用的测斜仪普遍存在结构复杂、整体尺寸大的情况，使用和操作不方便，需要较大的安装空间。随着油井钻探技术对空间利用率的要求的提升，对测斜仪的尺寸也提出了更高的要求。因此，亟待设计一种整体尺寸紧凑，能够满足传感器正交要求、且能够对内部电路元件进行简便、可靠安装的测斜仪骨架。

技术实现要素：

本实用新型提供一种结构紧凑的测斜仪骨架，旨在优化测斜仪内的传感器安装方式，通过提供一种一体化机械固定架实现合理布局各传感器，在满足安装要求的同时合理利用空间，减少固定部件数量，缩小测斜仪的整体尺寸，同时，降低测斜仪内零部件的安装难度。

本实用新型提供的具体技术方案如下：

本实用新型提供的一种结构紧凑的测斜仪骨架包括骨架主体、安装在所述骨架主体上的盖板、安装在所述骨架主体前端的堵头，其中，所述骨架主体上设置有第一o型密封圈安装槽和第二o型密封圈安装槽，所述堵头上设置有第三o型密封圈安装槽，所述骨架主体包括位于所述第一o型密封圈安装槽和所述第二o型密封圈安装槽的第一骨架主体段和位于所述第二o型密封圈安装槽和所述第三o型密封圈安装槽之间的第二骨架主体段，所述第一骨架主体段上设置有器件容置槽，所述盖板安装在所述器件容置槽的上方，所述器件容置槽内设置有电路板固定平台、x磁通门安装槽、y磁通门安装槽、z磁通门安装槽和变压器组件安装槽，所述电路板固定平台位于所述x磁通门安装槽、所述y磁通门安装槽、所述z磁通门安装槽和所述变压器组件安装槽的上方，所述第二骨架主体段上设置有x加表组件安装槽、y加表组件安装槽和z加表组件安装槽，所述x加表组件安装槽、所述y加表组件安装槽和所述z加表组件安装槽的底部均设置有顶丝螺纹安装孔，所述x加表组件安装槽、所述y加表组件安装槽和所述z加表组件安装槽的侧壁上均设置有导线导槽，所述x磁通门安装槽、所述y磁通门安装槽、所述z磁通门安装槽、所述x加表组件安装槽、所述y加表组件安装槽和所述z加表组件安装槽均采用卡接配合粘接的方式固定传感器组件。

可选的，所述x磁通门安装槽、所述y磁通门安装槽、所述z磁通门安装槽均为方型结构，所述x磁通门安装槽、所述y磁通门安装槽、所述z磁通门安装槽的高度相同，所述x磁通门安装槽的中部设置有与x磁通门相配合的限位凸起，所述y磁通门安装槽的底部相对设置有与y磁通门相配合的第一限位凹槽，所述z磁通门安装槽的底部相对设置有与z磁通门相配合的第二限位凹槽，所述第一限位凹槽和所述第二限位凹槽的设置方向相互垂直。

可选的，所述电路板固定平台包括4个对称设置的螺钉支座，所述螺钉支座的底部与所述x磁通门安装槽、所述y磁通门安装槽、所述z磁通门安装槽的顶部平齐，所述第一限位凹槽和所述第二限位凹槽为椭圆形结构。

可选的，所述y磁通门安装槽的底部设置有用于粘接y磁通门的第一凸台，所述z磁通门安装槽的底部设置有用于粘接z磁通门的第二凸台，所述第一凸台和所述第二凸台的长度方向相互正交。

可选的，所述变压器组件安装槽包括圆柱槽和正方槽，所述圆柱槽和所述正方槽之间相互连接且相切圆滑过渡，所述螺钉支座位于所述变压器组件安装槽的左侧。

可选的，所述导线导槽包括导线组直导槽和导线组斜导槽，其中，所述导线组斜导槽位于所述第一骨架主体段和所述第二骨架主体段之间，所述导线组斜导槽用于连通所述器件容置槽和所述x加表组件安装槽，所述导线组直导槽位于所述第二骨架主体段，所述导线组直导槽用于实现所述x加表组件安装槽、所述y加表组件安装槽和所述z加表组件安装槽之间的电连接。

可选的，所述导线组斜导槽为呈45°夹角设置的斜导槽，所述堵头安装在所述z加表组件安装槽的前方，所述x加表组件安装槽、所述y加表组件安装槽和所述z加表组件安装槽均为两层槽结构，其底层槽为圆柱型，顶层槽为四角开设有半圆形槽的正方形槽，所述圆柱形底层槽的直径小于正方形槽的边长。

可选的，所述堵头上设置有堵头固定螺钉孔、导线组导槽孔、压线片固定螺纹孔和导线组安装孔，所述堵头的大端安装在所述z加表组件安装槽的前方，所述导线组导槽孔与所述导线组直导槽正对设置且所述导线组导槽孔与所述导线组直导槽相连通。

可选的，所述x磁通门安装槽和所述y磁通门安装槽的设置方向正交，且所述x磁通门安装槽和所述y磁通门安装槽的方向垂直所述骨架主体的轴线方向，所述z磁通门安装槽的方向平行所述骨架主体的轴线方向，且所述z磁通门安装槽的方向与所述x磁通门安装槽和所述y磁通门安装槽的方向均正交。

可选的，所述第一o型密封圈安装槽、所述第二o型密封圈安装槽和所述第三o型密封圈安装槽均为环形圆槽，所述x加表组件安装槽、所述y加表组件安装槽和所述z加表组件安装槽的壁厚与所述导线组斜导槽的深度相同。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型实施例提供的一种结构紧凑的测斜仪骨架，其x磁通门安装槽、y磁通门安装槽、z磁通门安装槽和变压器组件安装槽均设置在电路板固定平台的下方，通过合理的布局电路板和磁通门部件的安装位置，实现将x磁通门、y磁通门和z磁通门及变压器组件安装在电路板的下方，有效减小测斜仪的整体长度，并且x加表组件安装槽、y加表组件安装槽和z加表组件安装槽的底部均设置有顶丝螺纹安装孔，可以舍弃传统的加表组件采用螺钉固定的方式安装在测斜仪骨架内，而是可以采用耐高温高强度结构胶满足固定要求，可以显著减小外形尺寸，并且保证了加表组件刚好安装在对应的安装槽内，加表组件与安装槽的接触面积大，并能够牢固粘合，并且预留顶丝螺纹孔，拆卸时，加热化胶后，可以通过顶丝进行拆卸，同时，在设置了专用的导线导槽，避免了在骨架外走线，可以缩小测斜仪的安装尺寸，也即本实用新型优化了测斜仪内的传感器安装方式，通过提供一种一体化机械固定架实现合理布局各传感器，在满足安装要求的同时合理利用空间，减少固定部件数量，缩小测斜仪的整体尺寸，同时，降低测斜仪内零部件的安装难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型实施例的一种结构紧凑的测斜仪骨架的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种结构紧凑的测斜仪骨架的等轴侧结构示意图；

图3为本实用新型实施例的一种结构紧凑的测斜仪骨架的俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例的一种结构紧凑的测斜仪骨架的剖视结构示意图；

图5为本实用新型实施例的堵头结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合图1~图5对本实用新型实施例的一种结构紧凑的测斜仪骨架进行详细的说明。

参考图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供的一种结构紧凑的测斜仪骨架包括骨架主体1、安装在骨架主体1上的盖板2、安装在骨架主体1前端的堵头3，其中，骨架主体1和盖板2之间采用螺钉固定，堵头3与骨架主体1之间采用螺钉固定。

参考图1、图2、图3和图4所示，骨架主体1上设置有第一o型密封圈安装槽101和第二o型密封圈安装槽102，堵头3上设置有第三o型密封圈安装槽301，骨架主体1包括位于第一o型密封圈安装槽101和第二o型密封圈安装槽102的第一骨架主体段103和位于第二o型密封圈安装槽102和第三o型密封圈安装槽301之间的第二骨架主体段104，第一骨架主体段103上设置有器件容置槽105，盖板2安装在器件容置槽105的上方，也即盖板2用于实现器件容置槽105的密封。

参考图1、图2、图3和图4所示，器件容置槽105内设置有电路板固定平台106、x磁通门安装槽107、y磁通门安装槽108、z磁通门安装槽109和变压器组件安装槽110，电路板固定平台106位于x磁通门安装槽107、y磁通门安装槽108、z磁通门安装槽109和变压器组件安装槽110的上方，也即本实用新型实施例可以将x磁通门、y磁通门、z磁通门以及变压器组件安装在电路板的下方，通过电路板和胶结的方式可以实现x磁通门、y磁通门、z磁通门的固定，相对已有技术可以省去x磁通门、y磁通门、z磁通门的螺钉安装固定方式，大大缩小了x磁通门、y磁通门、z磁通门以及变压器组件的安装所需要的空间，可以降低测斜仪的整体尺寸。并且，通过将x磁通门安装槽107、y磁通门安装槽108、z磁通门安装槽109和变压器组件安装槽110布置在电路板固定平台106的下方，合理利用了电路板的长度长和厚度薄的特点，可以有效减小测斜仪骨架的长度。

参考图1、图2、图3和图4所示，x磁通门安装槽107、y磁通门安装槽108、z磁通门安装槽109均为方型结构，并且x磁通门安装槽107、y磁通门安装槽108、z磁通门安装槽109的高度相同，x磁通门安装槽107的中部设置有与x磁通门相配合的限位凸起111，y磁通门安装槽108的底部相对设置有与y磁通门相配合的第一限位凹槽112，z磁通门安装槽109的底部相对设置有与z磁通门相配合的第二限位凹槽113，第一限位凹槽112和第二限位凹槽113的设置方向相互垂直。

进一步的，参考图1、图2、图3和图4所示，电路板固定平台106包括4个对称设置的螺钉支座1061，螺钉支座1061的底部与x磁通门安装槽107、y磁通门安装槽108、z磁通门安装槽109的顶部平齐，并且第一限位凹槽112和第二限位凹槽113为椭圆形结构。y磁通门安装槽108的底部设置有用于粘接y磁通门的第一凸台1081，z磁通门安装槽109的底部设置有用于粘接z磁通门的第二凸台1091，第一凸台1081和第二凸台1091的长度方向相互正交。

参考图1、图2、图3和图4所示，x磁通门安装槽107和y磁通门安装槽108的设置方向正交，且x磁通门安装槽107和y磁通门安装槽108的方向垂直骨架主体1的轴线方向，z磁通门安装槽109的方向平行骨架主体1的轴线方向，且z磁通门安装槽109的方向与x磁通门安装槽107和y磁通门安装槽108的方向均正交。也即本实用新型实施例在保证x磁通门、y磁通门、z磁通门相互正交固定的情况下，合理利用电路板下方的空间，通过设置凸台和限位凹槽的方式，配合粘接实现了x磁通门、y磁通门、z磁通门无螺钉可靠固定，也即x磁通门、y磁通门、z磁通门分别在x磁通门安装槽107、y磁通门安装槽108、z磁通门安装槽109内采用卡接配合粘接的方式实现固定，通过舍弃传统的螺钉安装固定方式缩小了测斜仪骨架的尺寸，并降低了测斜仪骨架内元器件的安装难度。

并且，参考图1、图2、图3和图4所示，将x磁通门、y磁通门、z磁通门分别安装在x磁通门安装槽107、y磁通门安装槽108、z磁通门安装槽109内之后，在其上方的电路板固定平台上固定上电路板之后，电路板的下方可以抵接在x磁通门、y磁通门、z磁通门的上方，进一步对其起到固定作用，提高x磁通门、y磁通门、z磁通门的固定可靠性。

参考图2和图3所示，变压器组件安装槽110包括圆柱槽1101和正方槽1102，圆柱槽1101和正方槽1102之间相互连接且相切圆滑过渡，螺钉支座1061位于变压器组件安装槽110的左侧。圆柱槽1101和正方槽1102之间相互连接且相切圆滑过渡可以很好配合变压器组件的安装和固定，并实现了空间的合理利用和优化，可以进一步降低测斜仪骨架的整体尺寸。

参考图1、图2、图3和图5所示，第二骨架主体段104上设置有x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116，x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116的底部均设置有顶丝螺纹安装孔117，x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116的侧壁上均设置有导线导槽118，x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116均采用卡接配合粘接的方式固定传感器组件。

参考图1、图2、图3、图4和图5所示，导线导槽118包括导线组直导槽1181和导线组斜导槽1182，其中，导线组斜导槽1182位于第一骨架主体段103和第二骨架主体段104之间，导线组斜导槽1182用于连通器件容置槽105和x加表组件安装槽114，导线组直导槽1182位于第二骨架主体段104，导线组直导槽1182用于实现x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116之间的电连接导线的安装和固定。

本实用新型实施例的测斜仪骨架，通过设置导线组直导槽1181和导线组斜导槽1182，实现了导线固定的合理布局，采用测斜仪骨架内部的隐形走线方式，避免了导线在测斜仪骨架外走线，可以缩小测斜仪的整体尺寸，并提高了测斜仪的工作可靠性。

进一步的，导线组斜导槽1182为呈45°夹角设置的斜导槽，并且在堵头3和骨架主体的连接处采用的是导线组直导槽1181，进而可以配合压线片固定导线，保证有外力扯动导线时，导线和元器件连接不受牵连。

参考图1、图2、图3、图4和图5所示，堵头3安装在z加表组件安装槽116的前方，x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116均为两层槽结构，其底层槽为圆柱型，顶层槽为四角开设有半圆形槽的正方形槽，圆柱形底层槽的直径小于正方形槽的边长，进而可以保证x加表组件、y加表组件和z加表组件在对应安装槽内的可靠卡接和粘接固定，并且加大了加表组件与安装槽之间的接触面积，可以提高粘接的可靠性，并且在x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116的底部均预留了顶丝螺纹安装孔117，当需要拆卸加表组件时，可以在加热化胶之后采用顶丝进行拆卸，降低了粘结配合粘接固定的加表组件的拆卸难度。

参考图1和图5所示，堵头3上设置有堵头固定螺钉孔302、导线组导槽孔303、压线片固定螺纹孔304和导线组安装孔305，堵头3的大端安装在z加表组件安装槽116的前方，导线组导槽孔305与导线组直导槽1081正对设置且导线组导槽孔305与导线组直导槽1081相连通，可以实现磁通门和加标组件与外部的连接，通过导线组导槽孔305与导线组直导槽1081内的导线与外部器件的连接，导线组的导线接头直接引出到测斜仪的外部，进而舍弃了在堵头上安装连接器，可以有效缩小测斜仪的整体尺寸。

进一步的，参考图1、图2和图5所示，第一o型密封圈安装槽101、第二o型密封圈安装槽102和第三o型密封圈安装槽103均为环形圆槽，也即可以在第一o型密封圈安装槽101、第二o型密封圈安装槽102和第三o型密封圈安装槽103安装o型密封圈实现测斜仪在井下的密封，相对于已有技术采用的截面为正方形的橡胶圈，o型密封圈的尺寸小且密封效果好，在保证密封效果的前提下可以进一步缩小测斜仪的整体尺寸。

参考图1、图2和图5所示，有x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116的壁厚与导线组斜导槽的深度相同，优选的，x加表组件安装槽114、y加表组件安装槽115和z加表组件安装槽116的壁厚均为2mm，进而可以缩小测斜仪骨架长度，并通过卡接配合粘接的方式固定加表组件，舍弃了传统的螺钉安装方式，可以进一步有效缩小测斜仪骨架的长度尺寸，使测斜仪的结构更加紧凑。优选的，导线组斜导槽的深度为2mm，进而既可以避免在测斜仪骨架的外部走线还可以缩小测斜仪的整体安装尺寸。

本实用新型实施例的测斜仪骨架采用一体式的骨架主体，从而可以显著减小外形尺寸，且通过机械精加工满足安装槽相互正交，保证磁通门组件和加表组件安装后满足正交关系；并且缩小了测斜仪的整体尺寸，装配后的测斜仪外形尺寸可达到25.4mm×180mm，远小于传统测斜仪整体尺寸。

本实用新型实施例提供的一种结构紧凑的测斜仪骨架，其x磁通门安装槽、y磁通门安装槽、z磁通门安装槽和变压器组件安装槽均设置在电路板固定平台的下方，通过合理的布局电路板和磁通门部件的安装位置，实现将x磁通门、y磁通门和z磁通门及变压器组件安装在电路板的下方，有效减小测斜仪的整体长度，并且x加表组件安装槽、y加表组件安装槽和z加表组件安装槽的底部均设置有顶丝螺纹安装孔，可以舍弃传统的加表组件采用螺钉固定的方式安装在测斜仪骨架内，而是可以采用耐高温高强度结构胶满足固定要求，可以显著减小外形尺寸，并且保证了加表组件刚好安装在对应的安装槽内，加表组件与安装槽的接触面积大，并能够牢固粘合，并且预留顶丝螺纹孔，拆卸时，加热化胶后，可以通过顶丝进行拆卸，同时，在设置了专用的导线导槽，避免了在骨架外走线，可以缩小测斜仪的安装尺寸，也即本实用新型优化了测斜仪内的传感器安装方式，通过提供一种一体化机械固定架实现合理布局各传感器，在满足安装要求的同时合理利用空间，减少固定部件数量，缩小测斜仪的整体尺寸，同时，降低测斜仪内零部件的安装难度。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。