一种高速脉冲开关机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高速脉冲开关机构，该开关机构包括主阀座和主阀，所述主阀座端面上周向均布有八个阀口，所述主阀设置在主阀座的前方，用于实现对阀口的开合，所述主阀包括阀芯、阀套和复位弹簧，所述阀芯穿过主阀座中部且与主阀座固定连接，阀套套设在阀芯的外侧，阀套两端与阀芯滑动连接，阀套中部与阀芯之间形成空腔，复位弹簧套设在阀芯上且位于空腔内，复位弹簧一端是卡持在阀芯上的，另一端可进行伸缩，阀芯内部设有通道，通道与空腔之间设有通孔，起连通作用，所述阀芯前方设置有伺服阀，伺服阀用于控制阀套和阀芯内部的压强。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，脉冲信号强劲，适于高含沙量和深井作业，有效的解决了现有技术存在的问题。

A High Speed Pulse Switching Mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种高速脉冲开关机构
本技术属于脉冲发生器
，特别是涉及一种高速脉冲开关机构。
技术介绍
随着石油能源的不断开采，石油能源已越来越少。为了获取更深处的石油能源，定向钻井的深度也越来越深，同时需要随钻定向仪器时时反馈数据。脉冲开关机构是无线传输随钻定向仪器的核心机构，但是因井越来越深导致现有数据传输速度已不能满足深井需求。现有动力液压脉冲器由内部液压阀控制脉冲主阀的打开和关闭，可提供更为强劲的脉冲信号，工作可靠性高。但是，这种脉冲器内部有发电机和磁力耦合结构，结构复杂，零件繁多，加工制造困难，维修保养困难，成本居高不下。而现有CG脉冲器通过伺服阀控制主阀工作，其主阀内设置有动力活塞，动力活塞连接弹簧，既具有动力液压脉冲器的优点，又很好的解决了动力液压脉冲器纯在的问题。但是，当泥浆含沙量较高时，容易堵塞动力活塞的溢流阀，导致动力活塞无法工作，这是其一个致命弱点。因此，如何解决上述技术问题成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种高速脉冲开关机构，能完全解决上述现有技术的不足之处。本技术的目的通过下述技术方案来实现：一种高速脉冲开关机构，该开关机构包括主阀座和主阀，所述主阀座端面上周向均布有八个阀口，所述主阀设置在主阀座的前方，用于实现对阀口的开合，所述主阀包括阀芯、阀套和复位弹簧，所述阀芯穿过主阀座中部且与主阀座固定连接，阀套套设在阀芯的外侧，阀套两端与阀芯滑动连接，阀套中部与阀芯之间形成空腔，复位弹簧套设在阀芯上且位于空腔内，复位弹簧一端是卡持在阀芯上的，另一端可进行伸缩，阀芯内部设有通道，通道与空腔之间设有通孔，起连通作用，所述阀芯前方设置有伺服阀，伺服阀用于控制阀套和阀芯内部的压强。进一步，所述主阀座端面上周向均布有十六个阀口。进一步，所述主阀座连接有膨胀环锁紧机构，通过膨胀环锁紧机构将主阀座固定在钻铤内。进一步，所述阀套面向主阀座的一端与阀芯滑动连接的连接面上设置有耐磨橡胶圈。进一步，所述耐磨橡胶圈嵌套在阀套上。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：结构简单，设计合理，脉冲信号强劲，适于高含沙量和深井作业，有效的解决了现有技术存在的问题，同时本技术维护方便，可进行独立更换，成本低。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是实施例一主阀座端面的结构示意图。图3是实施例二主阀座端面的结构示意图。附图标记：主阀座1、阀口2、阀芯3、阀套4、复位弹簧5、通道6、通孔7、耐磨橡胶圈8、伺服阀9、膨胀环锁紧机构10、钻铤11。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本技术作进一步的说明。实施例一如图1和图2所示，一种高速脉冲开关机构，该开关机构属于上挂式，能够实现功能扩展，在MWD下可以连接LMD等其他随钻仪器。包括主阀座1和主阀，主阀座1端面上周向均布有八个阀口2。主阀设置在主阀座1的前方，用于实现对阀口2的开合。主阀包括阀芯3、阀套4和复位弹簧5，阀芯3穿过主阀座1中部且与主阀座1固定连接。阀套4套设在阀芯3的外侧，阀套4两端与阀芯3滑动连接，阀套4中部与阀芯3之间形成空腔，复位弹簧5套设在阀芯3上且位于空腔内。复位弹簧5一端是卡持在阀芯3上的，另一端可进行伸缩。阀芯3内部设有通道6，通道6与空腔之间设有通孔7，起连通作用。阀套4两端与阀芯3滑动连接的接触面上设置有耐磨橡胶圈8，耐磨橡胶圈8嵌套在阀套4上，耐磨橡胶圈8优选弹性耐磨橡胶圈，用于密封作用。阀芯3前方设置有伺服阀9，伺服阀9用于控制主阀内部的压强。本技术的主阀座1连接有膨胀环锁紧机构10，通过膨胀环锁紧机构10将主阀座1固定在钻铤11内。主阀座1可以独立拆卸更换，便于在现场调整主阀座1过流面积。其安装和维修更换都很方便。初始状态下，阀套4通过复位弹簧5的弹簧力将阀口2关闭，伺服阀9开启。当钻铤11内有泥浆流过时，高压泥浆推动阀套4下行压缩复位弹簧5，此时平衡状态为：N=（P1-P2）S1，P1为阀口2上部压强，P2为主阀内部压强，S1为主阀座端面八个阀口2的总面积。此时主阀的力平衡与脉冲器力平衡方程相同。当伺服阀9关闭后，阀套4内压强迅速增大，与阀口2上部压强相同，即P2=P1。此时阀套4受复位弹簧5的弹簧力作用迅速上移，将阀口2关闭形成压力脉冲。因此时阀套4的合力只有复位弹簧5的弹力作用，即泥浆压力与主阀内部的压力相平衡，所以动作非常迅速，形成强劲的脉冲信号。本技术只有主阀的阀套4可以动作，因此维护与装配都非常方便。阀套4内泥浆通道顺畅，伺服阀9处于敞开状态，因此不会产生泥沙沉积。当伺服阀9关闭后，阀套4上移形成脉冲压力峰，此时的泥浆只有从主阀与主阀座1的间隙通过，避免高压泥浆通过伺服阀9对其产生的冲蚀破坏，由于过流无分流，使压力峰值更高，有利于脉冲信号传输与解码，可以在深井中使用。本技术结构简单，设计合理，功能实现良好，维护方便，且对于高含沙量的泥浆环境适应能力更强，便于与其相配的MWD功能的扩展，有效的解决了现有技术存在的问题。实施例二如图3所示，本实施例与实施例一的不同之处在于主阀座1端面上周向均布有十六个阀口2，可将阀口2总面积减小一半，可使脉冲信号更为强劲，数据传输速度提升1倍，省电1/2。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速脉冲开关机构，其特征在于：该开关机构包括主阀座和主阀，所述主阀座端面上周向均布有八个阀口，所述主阀设置在主阀座的前方，用于实现对阀口的开合，所述主阀包括阀芯、阀套和复位弹簧，所述阀芯穿过主阀座中部且与主阀座固定连接，阀套套设在阀芯的外侧，阀套两端与阀芯滑动连接，阀套中部与阀芯之间形成空腔，复位弹簧套设在阀芯上且位于空腔内，复位弹簧一端是卡持在阀芯上的，另一端可进行伸缩，阀芯内部设有通道，通道与空腔之间设有通孔，起连通作用，所述阀芯前方设置有伺服阀，伺服阀用于控制阀套和阀芯内部的压强。

【技术特征摘要】
1.一种高速脉冲开关机构，其特征在于：该开关机构包括主阀座和主阀，所述主阀座端面上周向均布有八个阀口，所述主阀设置在主阀座的前方，用于实现对阀口的开合，所述主阀包括阀芯、阀套和复位弹簧，所述阀芯穿过主阀座中部且与主阀座固定连接，阀套套设在阀芯的外侧，阀套两端与阀芯滑动连接，阀套中部与阀芯之间形成空腔，复位弹簧套设在阀芯上且位于空腔内，复位弹簧一端是卡持在阀芯上的，另一端可进行伸缩，阀芯内部设有通道，通道与空腔之间设有通孔，起连通作用，所述阀芯前方设置有伺服...

【专利技术属性】
技术研发人员：王良佳，闫宏阳，
申请(专利权)人：成都图高能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51