信号与电能传输装置外圈及导向短节的制作方法

本实用新型涉及石油钻井工具技术领域，是一种信号与电能传输装置外圈及导向短节。

背景技术：

现有旋转导向钻井工具工作时，不旋转外筒与芯轴之间有相对转动，信号可加载在电路上，通过电能的传输实现信号传输。传统的方法可通过电滑环传输电能，但其形式为接触式传输且接触部分有相对转动，容易造成因磨损导致的密封性能降低，一旦密封失效，将造成电能的严重损失。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种信号与电能传输装置外圈及导向短节，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有旋转导向钻井工具工作时，由于接触式传输且接触部分有相对转动，易造成因磨损而导致的密封性能降低，电能严重损失的问题。

本实用新型的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种信号与电能传输装置外圈，包括上挡圈、下连接套和绝缘内套；在下连接套的上端外缘一体固定有外筒，外筒的上端内侧与上挡圈的下部外侧固定安装在一起，绝缘内套的上端外侧与上挡圈的下部内侧固定安装在一起，绝缘内套的下端外侧与下连接套的上部内侧固定安装在一起，上挡圈、下连接套、外筒和绝缘内套之间形成外密封环腔，在下连接套上设有与外密封环腔相连通的下穿线孔，在外密封环腔内固定安装有外铁氧体，在外铁氧体上绕有外绕线。

下面是对上述实用新型技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述在上挡圈的下部外侧设有外安装环槽，外筒的上端安装在上挡圈的外安装环槽内并通过螺钉固定安装在一起。

上述在上挡圈的下部内侧和下连接套的上部内侧分别设有内安装环槽，绝缘内套的上端固定安装在上挡圈的内安装环槽内，绝缘内套的下端固定安装在下连接套的内安装环槽内。

上述外绕线为防水铜线；或/和，在下连接套的下部内侧设有下环槽，在下连接套的下部设有与下环槽相连通的连接孔。

本实用新型的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种使用信号与电能传输装置外圈的导向短节，包括信号与电能传输装置外圈、旋转式信号与电能传输装置内圈、旋转芯轴、旋转导向钻井工具外筒、不旋转外筒；在旋转芯轴的上部外侧固定安装有轴承，旋转导向钻井工具外筒的下端与轴承的内筒上端固定安装在一起，在旋转导向钻井工具外筒的内侧设有第一电子仓，在第一电子仓内固定安装有电路板，轴承的外筒下端与不旋转外筒的上端固定安装在一起，旋转式信号与电能传输装置内圈固定安装在旋转芯轴的中部外侧，信号与电能传输装置外圈的固定安装在不旋转外筒的内侧，信号与电能传输装置外圈和旋转式信号与电能传输装置内圈相对应且有间距，在不旋转外筒的下部内侧设有第二电子仓，在第二电子仓内固定安装有电路板，第一电子仓内的电路板与旋转式信号与电能传输装置内圈的内绕线通过导线连接在一起，外绕线与第二电子仓内的电路板通过导线连接在一起。

下面是对上述实用新型技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述轴承为TC轴承。

上述旋转式信号与电能传输装置内圈包括上连接套、下挡圈和绝缘外套；在上连接套的下端内缘一体固定有内筒，内筒的下端外侧与下挡圈的上部内侧固定安装在一起，绝缘外套的上端内侧与上连接套的下部外侧固定安装在一起，绝缘外套的下端内侧与下挡圈的上部外侧固定安装在一起，上连接套、下挡圈、内筒和绝缘外套之间形成内密封环腔，在上连接套上设有与内密封环腔相连通的上穿线孔，在内密封环腔内固定安装有内铁氧体，在内铁氧体上绕有内绕线。

上述在下挡圈的上部内侧设有内安装环槽，内筒的下端安装在下挡圈的内安装环槽内。

上述在上连接套的下部外侧和下挡圈的上部外侧分别设有外安装环槽，绝缘外套的上端固定安装在上连接套的外安装环槽内，绝缘外套的下端固定安装在下挡圈的外安装环槽内。

上述内绕线为防水铜线；或/和，在上连接套的上部内侧设有上环槽；或/和，在上连接套的外侧设有卡口；或/和，内筒固定安装在旋转芯轴的中部外侧。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，通过信号与电能传输装置外圈和旋转式信号与电能传输装置内圈相对转动及电磁耦合，避免了信号与电能传输装置外圈和旋转式信号与电能传输装置内圈磨损而导致密封性能降低、电能严重损失，具有安全可靠和便于安装的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

附图说明

附图1为实施例1的主视半剖视放大结构示意图。

附图2为实施例2的主视局部剖视结构示意图。

附图3为实施例2中旋转式信号与电能传输装置内圈的主视半剖视放大结构示意图。

附图4为附图3的俯视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上挡圈，2为下连接套，3为绝缘内套，4为外筒，5为外密封环腔，6为下穿线孔，7为外铁氧体，8为外绕线，9为螺钉，10为下环槽，11为连接孔，12为上连接套，13为下挡圈，14为绝缘外套，15为内筒，16为内密封环腔，17为上穿线孔，18为内铁氧体，19为内绕线，20为上环槽，21为卡口，22为信号与电能传输装置外圈，23为旋转式信号与电能传输装置内圈，24为旋转芯轴，25为旋转导向钻井工具外筒，26为不旋转外筒，27为轴承，28为第一电子仓，29为第二电子仓。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、上、下等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

实施例1，如附图1所示，该信号与电能传输装置外圈22包括上挡圈1、下连接套2和绝缘内套3；在下连接套2的上端外缘一体固定有外筒4，外筒4的上端内侧与上挡圈1的下部外侧固定安装在一起，绝缘内套3的上端外侧与上挡圈1的下部内侧固定安装在一起，绝缘内套3的下端外侧与下连接套2的上部内侧固定安装在一起，上挡圈1、下连接套2、外筒4和绝缘内套3之间形成外密封环腔5，在下连接套2上设有与外密封环腔5相连通的下穿线孔6，在外密封环腔5内固定安装有外铁氧体7，在外铁氧体7上绕有外绕线8。

可根据实际需要，对上述实施例1作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，在上挡圈1的下部外侧设有外安装环槽，外筒4的上端安装在上挡圈1的外安装环槽内并通过螺钉9固定安装在一起。

如附图1所示，在上挡圈1的下部内侧和下连接套2的上部内侧分别设有内安装环槽，绝缘内套3的上端固定安装在上挡圈1的内安装环槽内，绝缘内套3的下端固定安装在下连接套2的内安装环槽内。

根据需要，外绕线8为防水铜线；或/和，在下连接套2的下部内侧设有下环槽10，在下连接套2的下部设有与下环槽10相连通的连接孔11。

实施例2，如附图1、2、3、4所示，该使用信号与电能传输装置外圈22的导向短节，包括信号与电能传输装置外圈22、旋转式信号与电能传输装置内圈23、旋转芯轴24、旋转导向钻井工具外筒25、不旋转外筒26；在旋转芯轴24的上部外侧固定安装有轴承27，旋转导向钻井工具外筒25的下端与轴承27的内筒上端固定安装在一起，在旋转导向钻井工具外筒25的内侧设有第一电子仓28，在第一电子仓28内固定安装有电路板，轴承27的外筒4下端与不旋转外筒26的上端固定安装在一起，旋转式信号与电能传输装置内圈23固定安装在旋转芯轴24的中部外侧，信号与电能传输装置外圈22的固定安装在不旋转外筒26的内侧，信号与电能传输装置外圈22和旋转式信号与电能传输装置内圈23相对应且有间距，在不旋转外筒26的下部内侧设有第二电子仓29，在第二电子仓29内固定安装有电路板，第一电子仓28内的电路板与旋转式信号与电能传输装置内圈23的内绕线19通过导线连接在一起，外绕线8与第二电子仓29内的电路板通过导线连接在一起。这样，通过信号与电能传输装置外圈22和旋转式信号与电能传输装置内圈23相对转动及电磁耦合，避免了信号与电能传输装置外圈22和旋转式信号与电能传输装置内圈23磨损而导致密封性能降低、电能严重损失，具有安全可靠和便于安装的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。工作时，第一电子仓28、旋转导向钻井工具外筒25和旋转芯轴24一起转动；旋转芯轴24的下端穿过第二电子仓29，且与第二电子仓29有间距；第二电子仓29固定在不旋转外筒26的内侧。

可根据实际需要，对上述实施例2作进一步优化或/和改进：

根据需要，轴承27为TC轴承。这样便于安装。

如附图3、4所示，旋转式信号与电能传输装置内圈23包括上连接套12、下挡圈13和绝缘外套14；在上连接套12的下端内缘一体固定有内筒15，内筒15的下端外侧与下挡圈13的上部内侧固定安装在一起，绝缘外套14的上端内侧与上连接套12的下部外侧固定安装在一起，绝缘外套14的下端内侧与下挡圈13的上部外侧固定安装在一起，上连接套12、下挡圈13、内筒15和绝缘外套14之间形成内密封环腔16，在上连接套12上设有与内密封环腔16相连通的上穿线孔17，在内密封环腔16内固定安装有内铁氧体18，在内铁氧体18上绕有内绕线19。内铁氧体18和外铁氧体7均为现有公知公用的相同材质的铁氧体。

如附图3所示，在下挡圈13的上部内侧设有内安装环槽，内筒15的下端安装在下挡圈13的内安装环槽内。

如附图3所示，在上连接套12的下部外侧和下挡圈13的上部外侧分别设有外安装环槽，绝缘外套14的上端固定安装在上连接套12的外安装环槽内，绝缘外套14的下端固定安装在下挡圈13的外安装环槽内。

根据需要，内绕线19为防水铜线；或/和，在上连接套12的上部内侧设有上环槽20；或/和，在上连接套12的外侧设有卡口21；或/和，内筒15固定安装在旋转芯轴的中部外侧。旋转式信号与电能传输装置内圈23固定安装在旋转芯轴24的外侧时，上连接套12上的卡口21刚好卡紧在旋转芯轴24外侧的卡块上；工作时，旋转导向钻井工具外筒25与旋转式信号与电能传输装置内圈23随旋转芯轴24一起转动，就会造成信号与电能传输装置外圈22和旋转式信号与电能传输装置内圈23相对转动。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型实施例的使用过程：工作时，先将第一电子仓28内信号加载到高频交流电，通过导线输入到旋转式信号与电能传输装置内圈23上的内绕线19，由于信号与电能传输装置外圈22与旋转式信号与电能传输装置内圈23的相对转动，经电磁场之间的相互作用，将电能和信号通过非接触的方式从旋转式信号与电能传输装置内圈23传输到信号与电能传输装置外圈22，然后将电能和信号通过导线传输至第二电子仓29，再通过电路将交流电转化为工具所需要的直流电，同时获取信号，而传输不受信号与电能传输装置外圈22与旋转式信号与电能传输装置内圈23的相对转动的影响。