一种防制动工具的井下测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种防制动工具的井下测试装置，包括外壳和安设在外壳内的芯轴，所述芯轴的上端与外壳的内孔密封配置，在芯轴与外壳之间设有环形腔体，在环形腔体内依次设有电池组、位移传感器、模拟量采集模块，在模拟量采集模块的下方设有传压套，传压套的上端通过外壳轴向限位，在芯轴上套装有压力传感器、密封套，在密封套外套装有平衡套。本发明专利技术在井下随着防制动工具同时工作，进行实时动态测试，通过与防制动工具的随钻测试，分析出在钻头卡滑时，防制动工具解除钻头制动时的力和钻头位移大小，实时动态监测防制动工具和钻头在井下的工作状况，及时进行数据采集，保证了防制动工具在井下可靠、有效地工作。

【技术实现步骤摘要】
一种防制动工具的井下测试装置
本专利技术涉及一种测试工具，尤其涉及一种防制动工具的井下测试装置。
技术介绍
对于一些钻头卡滑严重的地层，钻头旋转严重受阻时甚至可能导致马达制动和设备失效，最终导致机械钻速低，为了消除卡滑现象，同时使上部输入给钻头的振荡能量更加平稳，底部钻压真实有效从而获得最佳的钻头破岩效率和最高的机械钻速。防制动工具通过螺旋花键与碟簧的组合，能有效的吸收卡滑引起的扭矩变化，且能把钻头向上提起。为保证防制动工具在钻头发生卡滑时，在井下能可靠有效地工作，在防制动工具上设计一种井下测试装置，通过该井下测试装置能实时动态的监测到防制动工具在井下的工作状态及钻头卡滑状况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种防制动工具井下测试装置，改装置实时动态监测防制动工具和钻头在井下的工作状况，及时进行数据采集，保证了防制动工具在井下可靠、有效地工作。本专利技术所采用的技术方案为：一种防制动工具的井下测试装置，其特征在于：包括外壳和安设在外壳内的芯轴，所述芯轴的上端与外壳的内孔密封配置，在芯轴与外壳之间设有环形腔体，在环形腔体内依次设有电池组、位移传感器、模拟量采集模块，在模拟量采集模块的下方设有传压套，所述传压套的上端通过外壳轴向限位，在位于传压套的下端的芯轴上套装有压力传感器、密封套，在密封套外套装有平衡套，所述平衡套的内壁与密封套密封配置，上端与传压套相对应，所述芯轴的端部将密封套、压力传感器轴向限位，所述压力传感器和位移传感器分别与模拟量采集模块相连。按上述技术方案，所述外壳包括上接头和护丝套，所述传压套的上端通过上接头的下端头轴向限位。按上述技术方案，所述芯轴包括测试导杆和护丝轴，所述护丝轴的上端与测试导杆螺纹连接，所述传压套、压力传感器、密封套分别套装在护丝轴上。按上述技术方案，所述传压套上设有传压孔，所述传压孔为轴向通孔。按上述技术方案，所述密封套和平衡套的下端面分别设有斜面。按上述技术方案，在外壳上对应模拟量采集模块设有航空插座，在航空插座上设有航空插件，所述航空插件通过通讯口端盖封闭。按上述技术方案，在使用过程中，将护丝轴和护丝套分别拧掉后，所述测试装置与防制动工具连接，所述防制动工具包括蝶形导杆，在蝶形导杆外套装有蝶形弹簧，在蝶形导杆的下端设有螺旋花键套，所述螺旋花键套的外部连接有壳体，在螺旋花键套内套设有螺旋花键轴，所述螺旋花键轴下端外壁上设置的螺旋齿与螺旋花键套内壁上设置的螺旋齿相啮合，使用时，将传压套、压力传感器、密封套及平衡套安设在所述蝶形导杆上，所述密封套的端部与蝶形弹簧相抵接，所述壳体与测试装置的上接头相连接。按上述技术方案，所述蝶形导杆的端部设有内径变大的变径端，所述变径端部构成台阶面，所述蝶形弹簧的下端与台阶面相抵接。在使用过程中，将护丝轴和护丝套分别拧掉后，所述测试装置与防制动工具连接，在钻头卡滑时，钻头制动时，钻头的扭矩值通过螺纹花键轴与螺纹花键套之间的啮合传动转换成轴向力，螺纹花键轴推动碟簧导杆压缩碟簧，压力传感器测试出碟簧压力。碟簧导杆推动测试导杆做轴向位移，压缩位移传感器，测出钻头向上提的位移值。螺旋花键轴和螺旋花键套之间形成的啮合，推动螺旋花键轴做轴向向上移动，压缩套装在碟簧导杆上的成组碟簧，碟簧产生压力，传递到压力传感器上，压力传感器测试出钻头制动时的制动力。碟簧导杆带动测试导杆在轴向运动时，推动位移传感器进行压缩，测试出解除钻头卡滑时，钻头轴向位移大小，可实时动态监测防制动工具和钻头在井下的工作状况，及时进行数据采集，保证了防制动工具在井下可靠、有效地工作。本专利技术所取得的有益效果为：1、本装置在井下随着防制动工具同时工作，进行实时动态测试，通过与防制动工具的随钻测试，分析出在钻头卡滑时，防制动工具解除钻头制动时的力和钻头位移大小，可实时动态监测防制动工具和钻头在井下的工作状况，及时进行数据采集，保证了防制动工具在井下可靠、有效地工作。2、本测试装置总体结构简单、易于实现，在井下使用寿命长，能满足防制动工具在井下长时间连续工作的需求，且该测试装置使用完成后可成套拆卸并保存，安装、拆卸和保存方便。附图说明图1为本专利技术的结构图。图2为本专利技术的使用状态示意图。图3为本专利技术中传压套的主剖视图。图4为本专利技术中传压套的俯视图。图5为本专利技术中平衡套的主剖视图。图6为本专利技术中密封套的主剖视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1-6所示，本实施例提供了一种防制动工具的井下测试装置，包括外壳和安设在外壳内的芯轴，其中，外壳由上接头1、护丝套21通过螺纹连接组成，芯轴由测试导杆4、护丝轴19通过螺纹连接组成，所述测试导杆4的上端与外壳的内孔通过密封圈2配置，在测试导杆和上接头1之间位于密封圈2的下端设有耐磨环3，在上接头1与测试导杆之间设有环形腔体，在环形腔体内依次设有电池组9、位移传感器11、模拟量采集模块12，在模拟量采集模块12的下方设有传压套13，所述传压套13上设有传压孔，所述传压孔为轴向通孔。所述传压套13的上端通过上接头1轴向限位，其套装在护丝轴19上，在位于传压套13的下端的护丝轴19上套装有压力传感器14、密封套18，在密封套18外套装有平衡套15，所述平衡套15的内壁与密封套18之间通过密封圈16密封配置，在两者之间还设置有耐磨环17，所述平衡套15可以相对密封套18轴向滑移，平衡套15的上端与传压套13相对应，在护丝轴19的端部设有凸缘，所述芯轴的凸缘将密封套18、压力传感器14轴向限位，其中，传压套13的作用是限制压力传感器在工作过程中做轴向移动。所述压力传感器14和位移传感器11分别与模拟量采集模块12相连。电池组9可以给位移传感器11、压力传感器14进行持续供电，以满足位移传感器、压力传感器在井下长时间工作的需求。在上接头1上对应模拟量采集模块设有航空插座，在航空插座上设有航空插件，所述航空插件通过通讯口端盖封闭。在使用过程中，将护丝轴19和护丝套21分别拧掉后，所述测试装置与防制动工具连接，如图2所示，所述防制动工具包括蝶形导杆22，在蝶形导杆22外套装有蝶形弹簧23，所述蝶形导杆22的端部设有内径变大的变径端，所述变径端部构成台阶面，所述蝶形弹簧的下端与台阶面相抵接。在蝶形导杆22的下端设有螺旋花键套25，所述螺旋花键套25的外部连接有壳体24，在螺旋花键套25内套设有螺旋花键轴26，所述螺旋花键轴26下端外壁上设置的螺旋齿与螺旋花键套25内壁上设置的螺旋齿相啮合，在螺旋花键套25的下端设有下接头28。使用时，将传压套13、压力传感器14、密封套18及平衡套15安设在所述蝶形导杆22上，测试装置的测试导杆4与碟簧导杆22螺纹连接，所述密封套18的端部与蝶形弹簧23相抵接，上接头1与壳体24螺纹连接。工作方式为：当钻头制动时，螺旋花键轴22和螺旋花键套21之间的啮合传动将钻头制动的扭矩转换成轴向力，这个轴向力就会带动螺旋花键轴22旋转并沿着轴向向上运动，螺旋花键轴22向上运动带动碟簧导杆22压缩蝶形弹簧23，蝶形弹簧23产生压力，并将压力传递给压力传感器14上，压力传感器14测试出成组蝶形弹簧23压力大小。碟簧导杆19带动测试导杆4向上运动并压缩位移传感器11，位移传感器11测试出成组蝶形弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防制动工具的井下测试装置，其特征在于：包括外壳和安设在外壳内的芯轴，所述芯轴的上端与外壳的内孔密封配置，在芯轴与外壳之间设有环形腔体，在环形腔体内依次设有电池组、位移传感器、模拟量采集模块，在模拟量采集模块的下方设有传压套，所述传压套的上端通过外壳轴向限位，在位于传压套的下端的芯轴上套装有压力传感器、密封套，在密封套外套装有平衡套，所述平衡套的内壁与密封套密封配置，上端与传压套相对应，所述芯轴的端部将密封套、压力传感器轴向限位，所述压力传感器和位移传感器分别与模拟量采集模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种防制动工具的井下测试装置，其特征在于：包括外壳和安设在外壳内的芯轴，所述芯轴的上端与外壳的内孔密封配置，在芯轴与外壳之间设有环形腔体，在环形腔体内依次设有电池组、位移传感器、模拟量采集模块，在模拟量采集模块的下方设有传压套，所述传压套的上端通过外壳轴向限位，在位于传压套的下端的芯轴上套装有压力传感器、密封套，在密封套外套装有平衡套，所述平衡套的内壁与密封套密封配置，上端与传压套相对应，所述芯轴的端部将密封套、压力传感器轴向限位，所述压力传感器和位移传感器分别与模拟量采集模块相连。2.根据权利要求1所述的防制动工具的井下测试装置，其特征在于：所述外壳包括上接头和护丝套，所述传压套的上端通过上接头的下端头轴向限位。3.根据权利要求2所述的防制动工具的井下测试装置，其特征在于：所述芯轴包括测试导杆和护丝轴，所述护丝轴的上端与测试导杆螺纹连接，所述传压套、压力传感器、密封套分别套装在护丝轴上。4.根据权利要求1或2所述的防制动工具的井下测试装置，其特征在于：所述传压套上设有传压孔，所述传压孔为轴向通孔。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：龙静，肖新启，吴文，张金龙，宋安阳，章靖，
申请(专利权)人：中石化石油机械股份有限公司江钻分公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42