多臂机械推靠器和石油测井仪器制造技术

本发明专利技术公开了用于石油测井仪器的多臂机械推靠器，包括多个大致平行四边形臂机构；动力机构；动力转换机构，用于将来自动力机构的旋转运动转换为往复直线运动；动力传动机构，分别与动力转换机构和多个大致平行四边形臂机构连接，以在展开位置和收起位置之间驱动多个大致平行四边形臂机构；动力传动机构包括推力盘，其沿其周向交替地布置沿石油测井仪器的轴线延伸的长推力杆和短推力杆，长推力杆和短推力杆每一个的上端部安装到推力盘上，并且下端部连接到多个大致平行四边形臂机构的对应一个，从而分别形成长传动链和短传动链。本发明专利技术还公开了包括上述多臂机械推靠器的石油测井仪器。

【技术实现步骤摘要】
多臂机械推靠器和石油测井仪器
本专利技术总地涉及石油测井仪器，更具体地涉及用于石油测井仪器的多臂机械推靠器，例如六臂机械推靠器。
技术介绍
典型的带有贴壁测量极板的石油测井仪器是微电阻率扫描成像仪器，此类仪器探头需要通过多壁推靠器将多个测量极板推至紧贴井壁的位置，测量极板中的传感器将地层参数信息以耦合的电信号的形式传送给电子线路部分进行处理，最后由计算机对采集的信号进行插值，复现等处理成直观的图像，作为地层地质解释人员分析的依据。石油测井行业中应用的多臂推靠器种类很多，较为流行的分类方式为按照驱动方式、推靠执行机构或者推靠器的用途进行区分。按照驱动方式的不同有机械式电机驱动和液压马达液力驱动；按照包含的推靠执行机构的不同分为平行四边形机构推靠和非平行四边形机构推靠；按照用途分为井径测量、紧贴井壁和居中测量等几类。机械式平行四边形六臂推靠器因其结构简单，控制容易，维修便利等，是目前一种比较成熟的多臂推靠器。其特点是通过电机驱动推盘，将多个贴壁极板（例如六个）平行于测井仪器轴线推至贴紧井壁进行测量，推靠器本身具有使测井仪器扶正居中的功能。六臂推靠器的测量极板分为上下两组，每组三块。如果极板长度过长，而推靠主臂位于同一仪器高度上，则带动下面一组极板的平行四边形机构刚度因为加长连接杆的存在而降低，直接影响推靠力有效传导到极板上。常用的六臂机械推靠器使用摩擦系数小，传动效率高的滚珠丝杠传动，配有离合器进行反向锁紧制动保护。但是这种结构只适用于极板组重量不够大的情况下。当这种结构用在挂接长、大，重的测量极板的工况下，浸泡在液压油中的离合器容易打滑，反向自锁功能失效，所有测量极板在失重状态下砸向仪器主基体，引发安全事故。常用的推力杆密封结构为密封圈安装在推力杆上，这样密封圈会随着推力杆往复运动而运动，容易磨损，降低可靠性，同时更换密封圈时需将仪器外壳拆卸，然后拆卸推力杆更换密封圈。因此，需要改进这种多臂机械推靠器。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于石油测井仪器的多臂机械推靠器，其包括：多个大致平行四边形臂机构；动力机构；动力转换机构，用于将来自所述动力机构的旋转运动转换为往复直线运动；动力传动机构，其分别与所述动力转换机构和所述多个大致平行四边形臂机构连接，以在展开位置和收起位置之间驱动所述多个大致平行四边形臂机构；所述动力传动机构包括推力盘，所述推力盘沿其周向交替地布置沿所述石油测井仪器的轴线延伸的长推力杆和短推力杆，所述长推力杆和短推力杆每一个的上端部安装到所述推力盘上，并且下端部连接到所述多个大致平行四边形臂机构的对应一个，从而分别形成长传动链和短传动链。短传动链驱动位于上部的测量极板，而长传动链驱动位于下部的测量极板。在一种优选的实施方式中，与所述短传动链相连的平行四边形臂机构包括：宽主臂，所述宽主臂的一个端部分别铰接连接所述短推力杆和所述石油测井仪器的主体，形成第一铰接点；测量极板,所述测量极板的上端部与所述宽主臂的另一端部铰接连接，形成第二铰接点；极板连接管，所述极板连接管的上端部连接到所述测量极板的下端部，使得所述极板连接管能够相对于所述测量极板同轴心地旋转，但不产生轴向相对位移；以及副臂，所述副臂的一个端部通过副臂挂耳铰接连接所述极板连接管的下端部，形成第三铰接点，并且所述副臂的另一个端部铰接连接到所述石油测井仪器的主体，形成第四铰接点。进一步地，所述极板连接管经由螺纹可调节地连接所述副臂挂耳。在一种优选的实施方式中，与所述长传动链相连的平行四边形臂机构包括：窄主臂，所述窄主臂的一个端部分别铰接连接所述长推力杆和所述石油测井仪器的主体，形成第一铰接点；矩形连杆，所述矩形连杆的上端部铰接连接所述窄主臂的另一个端部，形成第二铰接点；极板连接管，所述极板连接管的上端部可调节地连接到所述矩形连杆的下端部；测量极板，所述测量极板的上端部连接到所述极板连接管的下端部，使得所述极板连接管能够相对于所述测量极板同轴心地旋转，但不产生轴向相对位移；以及副臂，所述副臂的一个端部通过副臂挂耳铰接连接所述测量极板的下端部，形成第三铰接点，并且所述副臂的另一个端部铰接连接所述石油测井仪器的主体，形成第四铰接点。将主臂分为宽窄两种，交错排列于测井仪器的两个高度。这样下移的窄主臂可以缩短所需要的连接杆长度。进一步地，所述矩形连杆具有大致矩形截面，沿所述矩形连杆的整个长度在其底部形成矩形槽，所述矩形连杆的上端部设有销通孔，用于铰接连接所述窄主臂，所述矩形连杆的下端部设有螺纹，使得连接所述极板连接管的螺纹长度能够调节。矩形连接杆代替小径圆连接杆，增大了横截面积，从而增强相应的平行四边形臂机构。在一种优选的实施方式中，所述动力转换机构包括梯形丝杠和在所述梯形丝杠上可直线移动的螺母，所述推力盘固定连接到所述螺母。进一步地，所述梯形丝杠具有低螺旋角。这种梯形丝杠传动具有自锁功能，反向制动可靠，传动更加平稳。在一种优选的实施方式中，所述长推力杆和短推力杆每一个的下端部均设有密封组件，所述密封组件包括密封套，所述密封套套在所述下端部上，位于每个推力杆与所述石油测井仪器的主体之间；固定盖，所述固定盖将所述密封套轴向固定在每个推力杆与所述石油测井仪器的主体之间；内密封圈，用于在每个推力杆与所述密封套之间形成密封；以及外密封圈，用于在所述密封套与所述石油测井仪器的主体之间形成密封。这种推力杆密封结构便于安装拆卸和维修。另外，在推力杆运动的时候，密封圈是静止的，因此减少了往复运动造成的磨损损伤，提高了密封的可靠性。进一步地，所述密封套朝外的一端设有用于拆卸的环形槽。在一种优选的实施方式中，所述螺母通过三根径向均匀分布的连杆固定连接所述推力盘。优选地，在所述推力盘与每个推力杆之间均设有缓冲装置。优选地，所述动力机构包括电机，例如直流电机。优选地，所述多个大致平行四边形臂机构为六个大致平行四边形臂机构。优选地，所述短推力杆经由中间连接杆铰接连接所述宽主臂。优选地，所述长推力杆经由中间连接杆铰接连接所述窄主臂。附图说明参考附图，下面将更详细地描述本专利技术的优选实施方式，其中：图1为根据本专利技术的一个优选实施例的多臂机械推靠器的剖面示意图；图2为根据本专利技术的一个优选实施例的动力传动机构的剖面示意图；图3为本专利技术的一个优选实施例的推力杆密封结构的剖面示意图；图4为图3所示的推力杆密封结构的局部放大剖面示意图；图5为根据本专利技术的一个优选实施例的平行四边形臂机构的剖面示意图；图6为根据本专利技术的一个优选实施例的矩形连杆的立体示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的实施方式作进一步详细的描述，其中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。图1为用于石油测井仪器的多臂推靠器的结构示意图，多臂推靠器总地由附图标记1表示。该多臂推靠器1包括外壳11，优选地是空心的金属管，内部绝大部分空间充满液压油实现压力平衡，主要是保护其它关键零件不受井下环境的侵蚀和影响。在该外壳11内设有动力机构，动力转换机构和动力传动机构。参考图1，在一个优选实施例中，动力机构为电机12，例如直流电机。动力转换机构是由螺母16和梯形丝杠17组成的螺旋副。动力传动机构包括推力盘110，推力盘110沿其周向交替地布置沿石油测井仪器的轴线延伸的多个长推力杆112和多个短推力杆111，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于石油测井仪器的多臂机械推靠器，其包括：多个大致平行四边形臂机构；动力机构；动力转换机构，用于将来自所述动力机构的旋转运动转换为往复直线运动；动力传动机构，其分别与所述动力转换机构和所述多个大致平行四边形臂机构连接，以在展开位置和收起位置之间驱动所述多个大致平行四边形臂机构；其特征在于，所述动力传动机构包括推力盘，所述推力盘沿其周向交替地布置沿所述石油测井仪器的轴线延伸的长推力杆和短推力杆，所述长推力杆和短推力杆每一个的上端部安装到所述推力盘上，并且下端部连接到所述多个大致平行四边形臂机构的对应一个，从而分别形成长传动链和短传动链。

【技术特征摘要】
1.一种用于石油测井仪器的多臂机械推靠器，其包括：多个大致平行四边形臂机构；动力机构；动力转换机构，用于将来自所述动力机构的旋转运动转换为往复直线运动；动力传动机构，其分别与所述动力转换机构和所述多个大致平行四边形臂机构连接，以在展开位置和收起位置之间驱动所述多个大致平行四边形臂机构；其特征在于，所述动力传动机构包括推力盘，所述推力盘沿其周向交替地布置沿所述石油测井仪器的轴线延伸的长推力杆和短推力杆，所述长推力杆和短推力杆每一个的上端部安装到所述推力盘上，并且下端部连接到所述多个大致平行四边形臂机构的对应一个，从而分别形成长传动链和短传动链。2.根据权利要求1所述的多臂机械推靠器，其特征在于，所述动力转换机构包括梯形丝杠和在所述梯形丝杠上可直线移动的螺母，所述推力盘固定连接到所述螺母。3.根据权利要求1所述的多臂机械推靠器，其特征在于，与所述短传动链相连的平行四边形臂机构包括：宽主臂，所述宽主臂的一个端部分别铰接连接所述短推力杆和所述石油测井仪器的主体，形成第一铰接点；测量极板,所述测量极板的上端部与所述宽主臂的另一端部铰接连接，形成第二铰接点；极板连接管，所述极板连接管的上端部连接到所述测量极板的下端部，使得所述极板连接管能够相对于所述测量极板同轴心地旋转，但不产生轴向相对位移；以及副臂，所述副臂的一个端部通过副臂挂耳铰接连接所述极板连接管的下端部，形成第三铰接点，并且所述副臂的另一个端部铰接连接到所述石油测井仪器的主体，形成第四铰接点。4.根据权利要求3所述的多臂机械推靠器，其特征在于，所述极板连接管经由螺纹可调节地连接所述副臂挂耳。5.根据权利要求1所述的多臂机械推靠器，其特征在于，与所述长传动链相连的平行四边形臂机构包括：窄主臂，所述窄主臂的一个端部分别铰接连接所述长推力杆和所述石油测井仪器的主体，形成第一铰接点；矩形连杆，所述矩形连杆的上端部铰接连接所述窄主臂的另一个端部，形成第二铰接点；极板连接管，所述极板连接管的上端部可调节地连接到所述矩形连杆的下端部；测量极板，所述测量极板的上端部连接到所述极板连...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦海王，刘越，余京洋，莫立锋，王林，于洋，吴翔，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，中油测井技术服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11