一种硬电缆注入系统的制作方法

本实用新型涉及石油测井技术领域，具体涉及一种硬电缆注入系统。

背景技术：

硬电缆即测井电缆，其用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业，是地面系统与地下仪器之间作为挂重连接以及传输测量数据用的连接线。其主要作用是承受拉力、系统供电、讯号传输、深度控制。在测井工作中测井电缆重要的作用就是传送各种下井仪器、传送地面控制系统与井下仪器之间的各种信号、获取井下信息的深度位置等。在测井作业时，电缆与仪器的下放靠仪器的自重一般就可正常下放，随着下放深度的增加井下电缆重量逐渐增加，电缆的下放不存在问题。当遇到井口压力过大时，仅仅靠仪器的自重和电缆的重量并不能很顺利的使电缆和测井仪器下放到井下，一般在这种情况下，在仪器上挂接辅助测井工具，比如钨钢加重杆或者铅加重杆，间接增加了挂接仪器的重量，以达到顺利下放电缆与测井仪器的目的。另一种方法就是在测井仪器中挂接爬行器，靠爬行器的爬行运动将电缆和测井仪器带入到井下。但是在生产测井作业遇到井口压力很大情况时，由于测井仪器尺寸小，本身重量不大，且配挂加重杆之后仍然不能使电缆和仪器下放到井下。且由于井中有油管，这就将测井仪器置于一个环空的位置，这种情况下就不能采用爬行器来行电缆和测井仪器的助力下放。在这种情况下就需要提供一个将仪器往下输送的力。国内外目前通过地面设备解决此类问题的设备还未曾出现。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种硬电缆注入系统，该系统能够克服井下压力将电缆下放到井中，在下放电缆过程中，能够实时观测测井电缆的张力，并 根据电缆张力值变化情况判断电缆上连接的仪器及电缆是否遇卡、电缆是否缠绕在油管上。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种硬电缆注入系统，包括控制整个硬电缆注入系统工作的电控箱11和机架单元1，机架单元1上设置有机械传动单元2和机械驱动单元3，机械传动单元2与机械驱动单元3连接，机械传动单元2用于夹持并向下下放电缆12，机械驱动单元3用于驱动机械传动单元2；机架单元1上还设置有液压夹紧单元5，液压夹紧单元5用于对机械传动单元2施加夹持电缆12的夹持力；机械驱动单元3与液压夹紧单元5分别与所述的电控箱11连接。

所述的机架单元1的下端设置有张力反馈单元4，张力反馈单元4设置在机械传动单元2的正下方，且处于机械传动单元2的电缆出口位置，在注入电缆12时，张力反馈单元4用于测试电缆12的实时张力，张力反馈单元4与所述的电控箱11连接，张力反馈单元4上的电缆入口及电缆出口与机械传动单元2上夹持电缆部分的夹持中心同轴。

所述的机架单元1的上端设置有电缆导向座1-1，电缆导向座1-1设置在机械传动单元2的正上方，且处于机械传动单元2的电缆入口位置，电缆导向座1-1上设置有电缆固定夹1-1-1，电缆固定夹1-1-1与电缆导向座1-1之间具有电缆导向口1-1-2，电缆导向口1-1-2与机械传动单元2上夹持电缆部分的夹持中心同轴；机架单元1从侧向向内设置有用于使电缆12进行侧向安装的安装通道1-2，沿着机架单元1的高度方向，该安装通道1-2贯通整个机架单元1，竖直方向的电缆12从该安装通道1-2横向移动进入机械传动单元2内；机架单元1的上端和下端均设有用于吊装和牵拉的吊环1-3，在所述的整个硬电缆注入系统的外围包覆有防水外壳8，在安装通道1-2处设置可拆卸的U型的防水外壳侧板1-2-1，该防水外壳侧板1-2-1的两个翼边分别与机架单元1上端和下端的防水外壳8连接，其底边设置在安装通道1-2的入口位置并与位于机架单元1侧面的防水外壳8连接，防水外壳8的后盖板面上设置有多芯航空插头，所述的机械驱动单元3与液压夹紧单元5均通过该多芯航空插头与电控箱11连接。

所述的机械传动单元2包括对称设置的两组链轮组2-1，每组链轮组设置两个双链轮，两个双链轮上下设置，每组链轮组的两个双链轮上均绕设有链条卡瓦机构2-2，机械传动单元2通过两个链条卡瓦机构2-2的相邻一侧夹持电缆12，通过链轮组与机械驱动单元3连接。

所述的处在上方或下方的两个双链轮的链轮轴2-1-1上均设置有齿轮2-1-2，两个齿轮相互啮合，传动比为1:1，所述的机械驱动单元3驱动齿轮2-1-2转动。

所述的链条卡瓦机构2-2包括两条并排设置的链条2-2-1，链条2-2-1为空心链条，链条2-2-1的销孔中设置有销轴2-2-1-1，两条链条2-2-1通过销轴2-2-1-1并排连接，销轴2-2-1-1上设置有电缆卡瓦基座2-2-2，电缆卡瓦基座2-2-2上设置有能够拆卸的电缆卡瓦2-2-3，链条卡瓦机构2-2通过电缆卡瓦2-2-3夹持电缆12；所述的机械传动单元2还包括张紧机构2-3，张紧机构2-3设置在机架单元1上，位于链条卡瓦机构2-2的内围，将两个链条卡瓦机构2-2向外侧张紧，用于调节链条卡瓦机构2-2的张紧程度。

所述的张紧机构2-3包括张紧座2-3-1，张紧机构2-3通过张紧座2-3-1安装在机架单元1上，张紧座2-3-1上设置有张紧轮座2-3-2，张紧轮座2-3-2上设置有张紧轮2-3-3，张紧轮2-3-3与所述的链条卡瓦机构2-2上电缆卡瓦基座2-2-2的底部形成的内侧面接触。

所述的机械驱动单元3包括伺服电机3-1，伺服电机3-1设置在机架单元1上，伺服电机3-1上连接有伺服电机驱动器，伺服电机驱动器与所述的电控箱11连接，伺服电机3-1的输出轴上连接有减速机3-1-1，减速机3-1-1具有减速机输出轴3-1-1-1，减速机输出轴3-1-1-1与套设有齿轮的链轮轴2-1-1连接。

所述的液压夹紧单元5包括液压站5-1和若干个液压缸5-3，液压站5-1包括油箱5-1-15，油箱的内部固定设置有电机泵组支架5-1-12，电机泵组支架5-1-12的内腔设有电机5-1-13和液压泵5-1-14，电机的输出轴与液压泵连接，液压泵5-1-14的出口上连接有阀块5-1-3，阀块固定设置在油箱的外部，阀块5-1-3上设置有电液比例溢流阀5-1-1、电磁换向阀5-1-2、液压 油回油管5-1-5和压力变送器5-1-7，电液比例溢流阀5-1-1、电磁换向阀5-1-2、液压油回油管5-1-5和压力变送器5-1-7均与阀块5-1-3的内腔相通，阀块5-1-3上还设有液压缸松开油路接口5-1-4和液压缸夹紧油路接口5-1-10，液压缸松开油路接口5-1-4与液压缸夹紧油路接口5-1-10分别与第一分流块5-2-1和第二分流块5-2-2连接，第一分流块5-2-1输出口分别与液压缸5-3的顶出油口连接，第二分流块5-2-2的输出口分别与液压缸5-3的回收油口连接，液压缸5-3设置在链条卡瓦机构2-2的内围，其活塞朝向链条卡瓦机构2-2上夹持电缆12的部分，链条卡瓦机构2-2上夹持电缆部分的两侧对称设置相同数量的液压缸5-3，液压缸活塞的自由端连接有夹紧轮座5-4，夹紧轮座5-4上设置有若干个滚轮5-4-1，滚轮5-4-1与链条卡瓦机构2-2内侧相抵，液压夹紧单元5通过液压缸5-3为链条卡瓦机构2-2施加夹持电缆12的夹持力，同一侧相邻的夹紧轮座5-4之间通过限位防转板5-5连接，限位防转板5-5的两端与夹紧轮座5-4通过销子铰接，防转板5-5上开设的用于穿过该销子的孔为长孔，长孔的长度方向与液压缸5-3的活塞杆的轴线垂直。

所述的张力反馈单元4包括张力机架4-1，张力机架4-1包括固定板4-1-1和活动板4-1-2，固定板4-1-1的两端分别连接有第一固定座4-1-2-1，所述的电缆12从上往下贯穿第一固定座，第一固定座4-1-2-1上连接有第二固定座4-1-2-2，第二固定座4-1-2-2之间设有活动板4-1-2；固定板4-1-1的中部设有偏心轮组4-3，在偏心轮组4-3的两侧设有扶正轮组4-2，扶正轮组4-2用于扶正电缆12，扶正轮组4-2包括四个扶正轮，两个扶正轮设置在固定板4-1-1上，两个扶正轮设置在活动板4-1-2上，上方的第一固定座通过螺栓4-9与机架单元1连接，下方的第一固定座上设有接头4-10；

所述的第一固定座4-1-2-1和第二固定座4-1-2-2上分别设有第一凸台结构4-1-2-1-1和第二凸台结构4-1-2-2-1，固定板4-1-1的端部与活动板4-1-2的端部分别设置在第一凸台结构4-1-2-1-1和第二凸台结构4-1-2-2-1的两侧，第一凸台结构4-1-2-1-1与第二凸台结构4-1-2-2-1 用于分别保证两个固定板4-1-1之间的间距与两个活动板4-1-2之间的间距；

所述的第一固定座4-1-2-1以及接头4-10上开设有供电缆12从侧向装入的进电缆侧向开口4-1-2-1-2；

所述的偏心轮组4-3包括偏心轴4-3-1，偏心轴4-3-1上套设有轴承4-3-2，轴承4-3-2上套设有偏心轮4-3-3，在工作时，电缆12向偏心轮4-3-3的工作面4-3-3-1施加压力，偏心轴4-3-1在前后方向贯穿固定板4-1-1设置，固定板4-1-1上开设有供偏心轴4-3-1穿过的贯穿孔4-1-1-1，该贯穿孔4-1-1-1为条形孔，条形孔的长度方向与电缆12垂直，偏心轴4-3-1能够沿着贯穿孔4-1-1-1的长度方向移动；偏心轴4-3-1上连接有偏心轴座4-4，偏心轴座4-4为U型结构，偏心轴4-3-1贯穿偏心轴座4-4的两个翼边的端部，偏心轴4-3-1的一端套设有偏心轴套4-5，偏心轴套4-5贯穿与偏心轴4-3-1该端连接的偏心轴座4-4的翼边和固定板4-1-1，并与轴承4-3-2的内圈相抵；固定板4-1-1上设置有传感器座4-6，传感器座4-6上开设有用于使偏心轴座4-4的两个翼边左右滑动的滑道，偏心轴座4-4的两个翼边设置在该滑道内，偏心轴座4-4的顶部与传感器座4-6的底面之间设置有称重传感器4-7和复位弹簧4-8，称重传感器4-7固定在传感器座4-6上，其应变触头与偏心轴座4-4的底面相接触，称重传感器4-7与所述的电控箱11连接，复位弹簧4-8均布设置在称重传感器4-7的周围。

本实用新型的硬电缆注入系统具有如下有益效果：

本实用新型的硬电缆注入系统通过机械传动单元夹持电缆，同时通过液压夹紧单元为机械传动单元施加夹持力，根据实际需要，夹持力的大小通过与液压夹紧单元相连接的电控箱控制，电缆下方过程中，当阻力变大时，通过电控箱控制液压夹紧单元增大对机械传动单元的压力，进而实现增大机械传动单元对电缆的夹持力，本实用新型通过机械驱动单元驱动机械传动单元运动，使机械传动单元克服井口压力向下下放电缆，通过电控箱控制机械驱动单元来控制下放的速度。

进一步的，本实用新型通过设置张力反馈单元能够实时测量电缆的张力，张力反馈单元与电控箱连接且设置在机械传动单元的正下方，在下放电缆的过程中，张力反馈单元将实时的电缆张力值反馈给电控箱，操作人员根据电控箱上显示的张力变化值判断仪器是否遇卡、电缆是否缠绕在油管上，决定是否继续下放电缆，然后对下放速度进行调节，以改变对电缆的下放力值。

进一步的，本实用新型通过在机械传动单元的正上方设置电缆导向座，电缆导向座上设置电缆固定夹，电缆导向座与电缆固定夹之间具有电缆导向口，被下放的电缆穿过电缆导向口进入机械传动单元内，保证了电缆下放的稳定性，防止了电缆在机械传动单元发生卡阻现象；本实用新型通过在机架单元上设置安装通道，当电缆头安装好后，将电缆从机架单元的侧向装入机械传动单元内，同时，用电缆固定夹将电缆安装在电缆固定夹与电缆导向座之间的电缆导向口内；本实用新型通过在机架单元的上端和下端设置吊环，通过上端的吊环和吊索将本实用新型通过吊装设备吊起来，通过下端的吊环和吊索将本实用新型进行牵拉，保证了本实用新型在使用时的位置相对固定，保证了电缆下放的稳定性；通过将安装通道处的防水外壳设置为可拆卸的U型防水侧板，使得本实用新型在安装电缆时方便，同时能够延长使用寿命。

进一步的，本实用新型的机械传动单元通过链条卡瓦机构夹持电缆，链条卡瓦机构上设置了电缆卡瓦基座，电缆卡瓦基座上设置用于夹持电缆的电缆卡瓦，电缆卡瓦可拆卸式的安装在电缆卡瓦基座上，根据不同规格的电缆，只需要更换电缆卡瓦，使得本实用新型的适用性更强，节省了成本；本实用新型通过在链条卡瓦机构的内围设置张紧机构，使得链条卡瓦机构在使用时处于张紧状态，防止了因链条被拉长使得传动遇阻或失效，张紧轮采用耐磨塑料能够保证使用寿命，和防止链条卡瓦机构发生较大的抖动。

进一步的，本实用新型通过在液压泵与分流块之间的管路上设置电液比例溢流阀，使得本实用新型能够通过控制电液比例溢流阀的开度，对液压夹紧单元对机械传动单元施加的加持力 实现无级调节，使得下放电缆时，调整到合适的加持力，既能保证有足够的加持力使得电缆下方，还能够防止因施加过大的加持力而夹伤电缆。

【附图说明】

图1为本实用新型的机架单元、机械驱动单元、机械传动单元三者位置关系图；图2为本实用新型的液压夹紧单元在机架单元上的位置布置图；图3为本实用新型的一体式液压缸与链条卡瓦机构的关系图；图4为本实用新型的张紧机构与链条卡瓦机构关系图；图5为本实用新型的张力反馈单元与机架单元的位置关系图；图6为本实用新型的机架单元结构图；图7为本实用新型的机械驱动单元机构图；图8为本实用新型的机械传动单元结构图；图9为本实用新型的液压夹紧单元结构图；图10为本实用新型的链条卡瓦机构结构图；图11为本实用新型的张紧机构结构图；图12为本实用新型的夹紧机构关系结构图；图13(a)为本实用新型的张力反馈装置单元第一结构示意图，图13(b)为图13(a)的A-A剖视图；图14为本实用新型的主控面板图；图15为本实用新型的液压系统操作显示界面图；图16为本实用新型的施工简图；图17为本实用新型的总机械系统结构布局图；图18为本实用新型的总机械系统内部结构图；图19为本实用新型的液压站结构示意图；图20为本实用新型的张力反馈单元的第二示图；图21为本实用新型的张力反馈单元的第三示图；图22为本实用新型的张力反馈单元的第四示图。

其中：1-机架单元，1-1-电缆导向座，1-1-1-电缆固定夹，1-1-2-电缆导向口，1-2-安装通道，1-2-1-防水外壳侧板，1-3-吊环，2-机械传动单元，2-1-链轮组，2-1-1-链轮轴，2-1-2-齿轮，2-2-链条卡瓦机构，2-2-1-链条，2-2-1-1-销轴，2-2-2-电缆卡瓦基座，2-2-3-电缆卡瓦，2-3-张紧机构，2-3-1-张紧座，2-3-2-张紧轮座，2-3-3-张紧轮，3-机械驱动单元，3-1-伺服电机，3-1-1-减速机，3-1-1-1-减速机输出轴，3-2-同步齿轮，3-3-伺服电机驱动器，4-张力反馈单元，4-1-张力机架，4-1-1-固定板，4-1-1-1-第一贯穿孔，4-1-2-活动板，4-1-2-1-第一固定座，4-1-2-1-1- 第一凸台结构，4-1-2-1-2-进电缆侧向开口，4-1-2-2-第二固定座，4-1-2-2-1-第二凸台结构，4-1-2-活动板，4-2-扶正轮组，4-2-1-第一扶正轮，4-2-2-第二扶正轮，4-3-偏心轮组，4-3-1-偏心轴，4-3-2-轴承，4-3-3-偏心轮，4-3-3-1-工作面，4-4-偏心轴座，4-5-偏心轴套，4-6-传感器座，4-6-1-滑道，4-7-称重传感器，4-7-1-应变触头，4-8-复位弹簧，4-9-连接螺栓，4-10-接头，5-液压夹紧单元，5-1-液压站，5-1-1-电液比例溢流阀，5-1-2-电磁换向阀，5-1-3-阀块，5-1-4-液压缸松开油路接口，5-1-5-液压油回油管，5-1-6-液压油进油管，5-1-7-压力变送器，5-1-8-油箱盖，5-1-9-三芯插头，5-1-10-液压缸夹紧油路接口，5-1-11-电机泵组盖，5-1-12-电机泵组支架，5-1-13-电机，5-1-14-液压泵，5-1-15-油箱，5-2-1-第一分流块，5-2-2-第二分流块，5-3-液压缸，5-4-夹紧轮座，5-4-1-滚轮，5-5-限位防转板，8-防水外壳，11-电控箱，12-电缆，13-吊钩，14-防喷管，15-电力信号传输线，16-防喷管控制头。

【具体实施方式】

下面结合附图来对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图18所示，本实用新型的一种硬电缆注入系统，包括控制整个硬电缆注入系统工作的电控箱11和机架单元1，机架单元1上设置有机械传动单元2和机械驱动单元3，机械传动单元2与机械驱动单元3连接，机械传动单元2用于夹持并向下下放电缆12，机械驱动单元3用于驱动机械传动单元2；机架单元1上还设置有液压夹紧单元5，液压夹紧单元5用于对机械传动单元2施加夹持电缆12的夹持力；机械驱动单元3与液压夹紧单元5分别与所述的电控箱11连接。

如图5、13、17、18所示，机架单元1的下端设置有张力反馈单元4，张力反馈单元4设置在机械传动单元2的正下方，且处于机械传动单元2的电缆出口位置，张力反馈单元4用于测试电缆12的张力，张力反馈单元4与所述的电控箱11连接。

如图1、5、6、16、17所示，机架单元1的上端设置有电缆导向座1-1，电缆导向座1-1 设置在机械传动单元2的正上方，且处于机械传动单元2的电缆入口位置，电缆导向座1-1上设置有电缆固定夹1-1-1，电缆固定夹1-1-1与电缆导向座1-1之间具有电缆导向口1-1-2；机架单元1从侧向向内设置有用于使电缆12进行侧向安装的安装通道1-2，沿着机架单元1的高度方向，该安装通道1-2贯通整个机架单元1，竖直向的电缆12从该安装通道1-2横向移动进入机械传动单元2内；机架单元1的上端和下端均设有用于吊装和牵拉的吊环1-3，在所述的整个硬电缆注入系统的外围包覆有防水外壳8，在安装通道1-2处设置可拆卸的U型的防水外壳侧板1-2-1，该防水外壳侧板1-2-1的两个翼边分别与机架单元1上端和下端的防水外壳8连接，其底边设置在安装通道1-2的入口位置并与位于机架单元1侧面的防水外壳8连接。

如图，1、3、4、8、10、11、17、18所示，所述的机械传动单元2包括对称设置的两组链轮组2-1，每组链轮组设置两对链轮，两对链轮上下设置，每组链轮组的两对链轮上均绕设有链条卡瓦机构2-2，机械传动单元2通过两个链条卡瓦机构2-2的相邻一侧夹持电缆12，通过链轮组与机械驱动单元3连接。

处在上方或下方的两个链轮的链轮轴2-1-1上均设置有齿轮2-1-2，与机械驱动单元连接的主动链轮轴与从动链轮轴上设有两个相互啮合的直齿轮，传动比为1:1，机械传动单元2通过齿轮2-1-2(主动链轮轴)与机械驱动单元3(减速机主轴)连接。

链条卡瓦机构2-2包括两条并排设置的链条2-2-1，链条2-2-1为空心链条，链条2-2-1的销孔中设置有销轴2-2-1-1，两条链条2-2-1通过销轴2-2-1-1并排连接，销轴2-2-1-1上设置有电缆卡瓦基座2-2-2，电缆卡瓦基座2-2-2上设置有能够拆卸的电缆卡瓦2-2-3，链条卡瓦机构2-2通过电缆卡瓦2-2-3夹持电缆12；所述的机械传动单元2还包括张紧机构2-3，张紧机构2-3设置在机架单元1上，位于链条卡瓦机构2-2的内围，将两个链条卡瓦机构2-2向外侧张紧，用于调节链条卡瓦机构2-2的张紧程度。

张紧机构2-3包括张紧座2-3-1，张紧机构2-3通过张紧座2-3-1安装在机架单元1上，张 紧座2-3-1上设置有张紧轮座2-3-2，张紧轮座2-3-2上设置有张紧轮2-3-3，张紧轮2-3-3与所述的链条卡瓦机构2-2上电缆卡瓦基座2-2-2的底部形成的内侧面接触，张紧轮2-3-3的材质为耐磨塑料。

如图1、7、17、18所示，机械驱动单元3包括伺服电机3-1与减速机，伺服电机3-1设置在机架单元1上，与所述的电控箱11连接，伺服电机3-1具有减速机3-1-1，减速机3-1-1与伺服电机3-1的输出轴连接，减速机3-1-1具有减速机输出轴3-1-1-1，减速机输出轴3-1-1-1上套设有同步齿轮3-2，同步齿轮3-2与机械传动单元2上的齿轮2-1-2啮合。主动链轮轴上套设有齿轮，两者也通过方键传递转动力矩，主动链轮轴与从动链轮轴I之间是一对相互啮合的直齿轮，这一对相互啮合的直齿轮保证了分别装在不同链轮组上的两组链条卡瓦机构能够同步运动。

如图2、3、9、12、17、18、19所示，液压夹紧单元5包括液压站5-1和若干个液压缸5-3，液压站5-1包括油箱5-1-15，油箱的内部固定设置有电机泵组支架5-1-12，电机泵组支架5-1-12的内腔设有电机5-1-13和液压泵5-1-14，电机的输出轴与液压泵连接，液压泵5-1-14的出口上连接有阀块5-1-3，阀块固定设置在油箱的外部，阀块5-1-3上设置有电液比例溢流阀5-1-1、电磁换向阀5-1-2、液压油回油管5-1-5和压力变送器5-1-7，电液比例溢流阀5-1-1、电磁换向阀5-1-2、液压油回油管5-1-5和压力变送器5-1-7均与阀块5-1-3的内腔相通，阀块5-1-3上还设有液压缸松开油路接口5-1-4和液压缸夹紧油路接口5-1-10，液压缸松开油路接口5-1-4与液压缸夹紧油路接口5-1-10分别与第一分流块5-2-1和第二分流块5-2-2连接，第一分流块5-2-1输出口分别与液压缸5-3的顶出油口连接，第二分流块5-2-2的输出口分别与液压缸5-3的回收油口连接，液压缸5-3设置在链条卡瓦机构2-2的内围，其活塞朝向链条卡瓦机构2-2上夹持电缆12的部分，链条卡瓦机构2-2上夹持电缆部分的两侧对称设置相同数量的液压缸5-3，液压缸活塞的自由端连接有夹紧轮座5-4，夹紧轮座5-4上设置有若干个滚轮5-4-1，滚轮5-4-1 与链条卡瓦机构2-2内侧相抵，液压夹紧单元5通过液压缸5-3为链条卡瓦机构2-2施加夹持电缆12的夹持力；

由于电缆的不平稳下放以及使用环境的问题，在电缆下放时，会出现夹紧机构绕着活塞杆轴向转动的情况；由于电缆与夹紧机构之间通过摩擦力相互作用，在电缆下放时电缆会对夹紧机构有一个沿运动方向的反作用力，这个反作用力会通过夹紧机构间接作用在活塞杆上，其方向与活塞杆运动方向垂直，这种情况下势必会使得活塞杆的往复运动变得困难，且会影响一体式液压缸的使用寿命；

因此，在同一侧相邻的夹紧轮座5-4之间通过限位防转板5-5连接，限位防转板5-5的两端与夹紧轮座5-4通过销子铰接，防转板5-5上开设的用于穿过该销子的孔为长孔长孔的长度方向与液压缸5-3的活塞杆的轴线垂直。

液压站控制部分介绍：液压站控制部分主要由油箱5-1-15、电机泵组、阀块5-1-3、阀组等构成。其中阀块上加工有满足该液压站所有功能所必须的管路及接口；电机泵组由电机5-1-13、泵5-1-14、电机泵组支架5-1-12、电机泵组盖5-1-11以及三芯插头5-1-9组成，电机5-1-13和泵5-1-14固定在电机泵组支架5-1-12内，电机泵组支架5-1-12与油箱5-1-15上盖、电机泵组盖5-1-11连接，电机5-1-13与电控箱之间通过三芯插头5-1-9连接，泵出油口通过液压油进油管5-1-6与阀块5-1-3连接，该电机泵组在工作时必须浸入液压油中，其特点是体积小、重量轻且能满足该注入系统所需要的压力和排量，电机泵组支架5-1-12上开有过油孔，以保证电机泵组在工作时液压油能从油箱5-1-15中进入泵5-1-14内部；阀组主要由电液比例溢流阀5-1-1、电磁换向阀5-1-2、压力变送器5-1-7等组成，其分别与阀块上的接口连接；

工作过程介绍：当电控箱上液压站电机开关打开后，电机5-1-13开始工作，并带动泵5-1-14转动，开始抽油，液压油从电机泵组支架5-1-12上的过油孔经过滤网进入泵5-1-14内部，并从泵5-1-14出口经液压油进油管5-1-6进入阀块5-1-3，之后液压油通过电液比例溢流阀5-1-1 将油压降低至所需压力，该压力由压力变送器5-1-7测量并反馈给电控箱，再经由阀块5-1-3内管路到电磁换向阀5-1-2中，当电磁换向阀5-1-2处于中位之时液压油经由液压油回油管5-1-5直接回收至油箱，当电磁换向阀5-1-2处于所谓夹紧位时，液压油经液压缸夹紧油路接口5-1-10进入夹紧分流块分流后，进入一体式液压缸，驱动夹紧机构执行夹紧功能，当电磁换向阀5-1-2处于所谓松开位时，液压油经液压缸松开油路接口5-1-4进入松开分流块分流后，进入一体式液压缸，驱动夹紧机构执行松开(回收)功能。

如图5、13、17、18、20、21、22所示，张力反馈单元4包括张力机架4-1，张力机架4-1包括固定板4-1-1和活动板4-1-2，固定板4-1-1的两端分别连接有第一固定座4-1-2-1，所述的电缆12从上往下贯穿第一固定座，第一固定座4-1-2-1上连接有第二固定座4-1-2-2，第二固定座4-1-2-2之间设有活动板4-1-2；固定板4-1-1的中部设有偏心轮组4-3，在偏心轮组4-3的两侧设有扶正轮组4-2，扶正轮组4-2用于扶正电缆12，扶正轮组4-2包括四个扶正轮，两个扶正轮设置在固定板4-1-1上，两个扶正轮设置在活动板4-1-2上，上方的第一固定座通过螺栓4-9与机架单元1连接，下方的第一固定座上设有接头4-10；

所述的第一固定座4-1-2-1和第二固定座4-1-2-2上分别设有第一凸台结构4-1-2-1-1和第二凸台结构4-1-2-2-1，固定板4-1-1的端部与活动板4-1-2的端部分别设置在第一凸台结构4-1-2-1-1和第二凸台结构4-1-2-2-1的两侧，第一凸台结构4-1-2-1-1与第二凸台结构4-1-2-2-1用于分别保证两个固定板4-1-1之间的间距与两个活动板4-1-2之间的间距；

所述的第一固定座4-1-2-1以及接头4-10上开设有供电缆12从侧向装入的进电缆侧向开口4-1-2-1-2；

所述的偏心轮组4-3包括偏心轴4-3-1，偏心轴4-3-1上套设有轴承4-3-2，轴承4-3-2上套设有偏心轮4-3-3，在工作时，电缆12向偏心轮4-3-3的工作面4-3-3-1施加压力，偏心轴4-3-1在前后方向贯穿固定板4-1-1设置，固定板4-1-1上开设有供偏心轴4-3-1穿过的贯穿孔4-1-1-1， 该贯穿孔4-1-1-1为条形孔，条形孔的长度方向与电缆12垂直，偏心轴4-3-1能够沿着贯穿孔4-1-1-1的长度方向移动；偏心轴4-3-1上连接有偏心轴座4-4，偏心轴座4-4为U型结构，偏心轴4-3-1贯穿偏心轴座4-4的两个翼边的端部，偏心轴4-3-1的一端套设有偏心轴套4-5，偏心轴套4-5贯穿与偏心轴4-3-1该端连接的偏心轴座4-4的翼边和固定板4-1-1，并与轴承4-3-2的内圈相抵；固定板4-1-1上设置有传感器座4-6，传感器座4-6上开设有用于使偏心轴座4-4的两个翼边左右滑动的滑道，偏心轴座4-4的两个翼边设置在该滑道内，偏心轴座4-4的顶部与传感器座4-6的底面之间设置有称重传感器4-7和复位弹簧4-8，称重传感器4-7固定在传感器座4-6上，其应变触头与偏心轴座4-4的底面相接触，称重传感器4-7与所述的电控箱11连接，复位弹簧4-8均布设置在称重传感器4-7的周围。

张力反馈装置由固定板、活动板、固定螺钉等组成，固定板部分两个固定座上开有U型槽，其方向与机架单元上电缆侧向安装通道一致，在工作时将电缆从固定座U型槽放入，确保电缆卡入扶正轮与偏心轮槽内，再将活动板装上，并拧紧螺钉。张力反馈装置固定板部分由两个第一固定座和两个固定侧板组成基本框架，上方的第一固定座与机架单元连接，相仿的第一固定座在施工时与电缆防喷管控制头连接。活动板由两个第二固定块和两块活动侧板构成基本框架，在固定块上安装有用来与固定板定位的定位销。

本实用新型涉及一种石油测井行业将测井电缆和仪器克服井内压力下放到井中一定深度的地面工具；在测井时，由于井口存在压力，仪器不能正常下放，此时通过该设备的夹紧装置将电缆夹紧，再通过传输装置将电缆带动并下放到井中。在下放过程中通过张力反馈装置实时观测测井电缆的张力，并根据电缆张力值变化情况判断仪器是否遇卡、电缆是否缠绕在油管上，决定是否继续下放电缆；电缆下放速度可在主控面板上实时观测，并可通过调速旋钮，对下放速度进行调节，以改变对电缆的下放力值。

在使用时，将本实用新型的机械传动单元、机械驱动单元、张力反馈单元和液压加进单元 通过多芯航空插头与电控箱连接，使电控箱能够对机械传动单元、机械驱动单元、张力反馈单元和液压加进单元远程控制进行对应的动作。

借鉴连续油管注入头技术研发此地面设备，用以解决上述测井中遇到的问题。本实用新型的硬电缆注入系统采用伺服电机来控制下放电缆的传输速度；当井下压力(阻力)变大时，通过对液压夹紧单元压力的调节来增大电缆卡瓦对电缆的夹紧力。

与该设备对接的测井设备为电缆防喷管控制头16，其外形尺寸以及安装方式决定了硬电缆注入系统必须小型化、轻量化，因此此设备主体的机架单元1采用不锈钢方管，机械驱动单元3采用重量轻、体积小的伺服电机，配套行星齿轮减速机，液压夹紧单元5采用微型电机配套微型柱塞泵配做小型液压站油箱。考虑到测井作业中，电缆张力的监测必不可少，但测量张力的工具为具有独立功能的张力短节(应变片)，本实用新型的设备可将检测电缆张力集成在一起，增加张力反馈单元4，减少了在测井时增加张力短节的麻烦，减少了劳动强度，提高了设备的安全可靠性能。

本实用新型的机架单元1上有4组轴承孔用来安装机械传动单元2的4个传动轴，各传动轴上装有链轮，其相互之间通过链条卡瓦机构2-2与链轮组成的链轮链条机构联动；主动轴与从动轴上另外装有一对互相啮合的1：1减速比直齿轮，用以保证两组链条卡瓦机构同步运动；机械驱动单元3与机械传动单元2中的主动轴通过方键连接，并用4个螺钉固定，将机械驱动单,3固定在机架单元1的主体上；机械驱动单元3上伺服电机由伺服电机驱动器3-3通电之后发送脉冲信号产生转动，并通过减速机3-1-1将速度调整为合适转速，将运动传递给机械传动单元2，伺服电机驱动器3-3用螺钉安装在机架单元1的主体上，使其与伺服电机3-1之间信号传送距离变短，以减小信号的衰减和干扰，保证运动可靠。

液压夹紧单元5液压站部分通过液压站油箱(侧边)上的螺钉孔与机架单元1通过螺钉连接固定，一体式液压缸通过螺钉固定在机架单元1的加强槽钢上，分流块5-2焊接在机架单元 1的主体适当位置；液压夹紧单元5的液压缸5-3为一体式液压缸，液压缸5-3与夹紧轮座5-4之间通过卷销连接，并在活塞杆与夹紧轮座5-4之间增加适当数量碟簧，当活塞杆顶出时，夹紧机构推动链条卡瓦机构运动，对电缆进行夹紧；

张紧机构2-3中张紧座2-3-1与机架单元1通过焊接方式连接，以保证其张紧链条卡瓦机构2-2时能保证强度稳定可靠。

张力反馈单元4用4个螺钉固定在机架单元1的下部，保证其中心与机架单元1内部所安装的链条卡瓦机构2-2所夹电缆12的中心在同一轴线上。

其中机架单元1由机架、电缆固定夹和固定座、防水外壳8构成，机架由不锈钢方管焊接而成，强度高、重量轻，构成了机械系统的基础。

机械驱动单元3由伺服电机3-1、减速机3-1-1、伺服电机驱动器3-3组成，其低转速、大扭矩、速度可调、可换向、重量轻，驱动机械系统工作。

机械传动单元2由传动轴、直齿轮、链轮、链条、轴承等组成，传动简单可靠、效率高、互换性高，实现对电缆的平稳下放。

液压夹紧单元5由电机泵组、油箱、液压缸、压力传感器、电磁换向阀、电液比例溢流阀、阀块等组成，其体积小、重量轻、低排量、安全性高、压力可调、可夹紧可松开、系统压力值可直观显示，其对电缆卡瓦提供压力，使得电缆卡瓦与电缆之间具有足够摩擦力。

链条卡瓦机构2-2由空心链条、轴销、电缆卡瓦基座、电缆卡瓦、螺钉、开口销等组成，其电缆卡瓦可更换以适用不同规格型号的电缆，其能将电缆夹紧，并带动电缆平稳运动。

张紧机构2-3由张紧座、张紧轮座、滚轮、滚轮销、衬套等组成，其张紧轮采用耐磨塑料制成，为弹性张紧，可有效缓解运动时的震动，其主要功能为对链条的有效张紧。

液压夹紧单元5由滚轮座、夹紧滚轮、滚轮轴、夹紧轮衬套等组成，其夹紧方式采用滚动摩擦，提高了夹紧机构寿命。

张力反馈单元4由张力机架、扶正轮组、偏心轮组、微型荷重传感器、测力传感器座、偏心轴座等组成，其与电路控制单元组合能够实时监测电缆张力，在其张力变化超出设定值时发出报警，提醒操作人员是否停止电缆下放。

电控箱11由控制盒、PLC显示屏、操作按钮、操作开关、内部电器组件、传输线缆等组成，其操作简单、将系统所有动作集成化、对系统故障可紧急保护，其对整个系统提供电力，通过主控面板控制系统所有动作。

本实用新型的工作过程如下：

在测井作业需要用到电缆注入系统时，先将电缆头做好(包括电缆防喷管控制头和电缆)；再打开张力反馈单元4的活动板4-1，将电缆放入张力反馈单元，确保电缆压住偏心轮组4-3，并被扶正轮组4-2扶正，将活动板4-1用螺钉与固定板固定紧；再将机架单元1上电缆固定夹1-1-1打开，将电缆12从安装通道1-1放入机架单元1内部并处于链条卡瓦机构2-2的夹紧中心，确保其在链条卡瓦机构2-2夹紧边中心轴线上，将电缆固定夹1-1-1扣上，拧紧螺钉，再将张力反馈单元4用螺钉固定在机架单元1的下端；再将整个设备与电缆防喷管控制头16用接头4-10对接；再用电力信号传输线15通过快速插件将注入系统动作部分与电控箱11对接；再将钢丝缆绳穿过设备上部的吊环1-3，并用钢丝缆绳挂住设备下部4个角上的吊环1-3，将设备通过吊车吊起到适当高度，将电缆防喷管控制头16与防喷管14连接，并将设备下部的钢丝缆绳固定在地面；如图14至15所示，再将电控箱11主控面板上“主电源”开关打开，电控箱11操作系统开始工作，显示面板点亮，液压站阀组可以工作；再通过控制电液比例阀溢流阀的开度，对系统的初始压力进行设定，1)按“清除(CLR)”键，进入压力设置界面，2)按“设置(SET)”键，开始进行初始压力设定，其数值通过操作面板上的数字按钮来输入，通过“□→”和“□←”按键来切换数值在小数点前后的设定；3)初始压力设定好之后，按“确认(ENTER)”键，再按“取消(ESC)”键，退出设置面板，注意：建议初始设定压力为1.5MPa；

再将主控面板上“液压站”开关打开，此时液压站电机泵组开始工作，系统压力值为上一步设定值，在此状态可以控制夹紧油缸的动作以及系统压力值的调节：

1)按“夹紧”键此时液压站上电磁换向阀“夹紧”油路打开，夹紧油缸活塞杆逐渐伸出，达到夹紧效果。在此过程中显示屏实际压力值由初始设定值瞬间降低，然后逐步升高，当实际压力值达到设定值时，夹紧油缸已经夹紧；

2)由夹紧状态切换至松开状态需要先按“取消(ESC)”键，使电磁换向阀处于中位，再按“松开”键此时液压站上电磁换向阀“松开”油路打开，夹紧油缸活塞杆逐渐缩回，达到松开效果。再此过程中显示屏实际压力值由初始设定值瞬间降低，然后逐步升高，当实际压力值达到设定值时，夹紧油缸已经完全松开；

3)系统压力的调节与初始压力值设定操作相同。

注意：a.由“夹紧”到“松开”或者由“松开”到“夹紧”必须先按“取消(ESC)”键，使电磁换向阀处于“中位”。

b.尽量使夹紧油缸完全松开，这样可以在电缆达到指定位置后自由下放时电缆不与夹紧卡瓦摩擦，且电缆在上提时电缆不与夹紧卡瓦摩擦，提高电缆卡瓦使用寿命。

c.系统额定压力值为3.5MPa。

再将主控面板上“主电机”开关打开，此时伺服电机驱动开始工作，由于“电缆方向”开关处于“中”档，注入系统动作部分不作任何动作，电缆下放速度可由电机调速旋钮调节；

1)将“电缆方向”开关旋至“下”档，此时注入系统动作部分开始执行电缆下放动作；

2)将“电缆方向”开关旋至“上”档，此时注入系统动作部分开始执行电缆上提动作；

注意：a.实际工作中并不需要此设备完成电缆上提功能。

b.注入系统动作部分在工作时，可根据实际情况调节系统压力。

c.在工作中必须先对电缆进行夹紧，再让注入系统动作部分工作。

当电缆送到地下指定深度时，完全松开夹紧油缸后关闭液压站开关，将“电缆方向”开关旋至“中”档，关闭“主电机”开关，此时可根据现场工作情况决定是否关闭“主电源”开关。

在电缆下放过程中可通过观测主控面板上显示屏显示值，以判断电缆下放情况以及设备工作情况。当电缆“张力变化量”超过“张力允许变化量”设置值时，电控箱内部蜂鸣器进行报警，现场操作人员根据实际情况通过调节电机转速控制电缆下放速度，若能接触报警，则继续进行电缆下放，如果不能解决，则采取紧急保护措施，停止作业；“张力允许变化量”设置旋钮可以设置不同范围的电缆张力允许变化量。