一种可在线插拔的防爆接插件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可在线插拔的防爆接插件，其特征在于包括：公防爆插孔和母防爆插孔，所述公防爆插孔包括：第三感光管、第三发光管和定位凸起，所述母防爆插孔包括：第一感光管、第二感光管、第一发光管、第二发光管和定位凹陷，所述第三感光管与第一感光管相相互接收信号，所述第二感光管与第二发光管相互接收信号，所述第一感光管与第三发光管相互接收信信号，所述公防爆插孔上设置有定位凸起，所述母防爆插孔上设置有与公防爆插孔上的定位凸起相互匹配的定位凹陷，头感光管和发光管相对位置的精准对应，实现信号可靠传输，公头和母头仅在发光管和感光管位置凹陷进入内壁，实现非接触感应传输，插头本体是硬连接，连接可靠稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种可在线插拔的防爆接插件
本技术属于钻井开采领域，具体涉及一种可在线插拔的防爆接插件。
技术介绍
旋转导向系统（RSS）是在钻柱旋转钻进时，随钻实时完成导向功能的一种导向式钻井系统，是20世纪90年代以来定向钻井技术的重大变革。RSS钻进时具有摩阻与扭阻小、钻速高、成本低、建井周期短、井眼轨迹平滑、易调控并可延长水平段长度等特点，被认为是现代导向钻井技术的发展方向。旋转导向工具是旋转导向钻井技术的核心工具，根据导向方式的不同，可划分为推靠式和指向式两种。推靠式是直接在钻头附近形成一个支撑于井壁的支点，给钻头提供一个推靠力，将钻头推向井眼轨迹的目标方向；指向式是使钻头附近的钻柱发生弯曲，以使钻头指向井眼轨迹的目标方向。根据推靠式旋转导向工具偏置机构工作模式的不同，又将推靠式旋转导向工具分为静态推靠式旋转导向工具和动态推靠式旋转导向工具。静态推靠式旋转导向工具是指在钻进过程中偏置导向机构不与钻柱一起旋转，而是支撑在井壁的一定方向上为钻头提供一个推靠力；动态推靠式旋转导向工具是指在钻进过程中偏置导向机构与钻柱一起旋转，依靠控制系统在一定方向上偏置导向机构不断伸出以支撑井壁，为钻头提供一个推靠力。静态推靠式旋转导向工具目前已研制出多种结构，具有操作简单、容易控制等优点，得到了广泛的应用，一般包括地面工具、井下工具、辅助工具等，井下工具主要有井下动力与脉冲发生单元、MWD单元、LWD单元、柔性短节、导向单元等组成，其中导向单元又是井下工具的核心部分，主要进行井底信息的测量、通过接受地面下发的信号指令控制导向单元上支撑块的伸出或缩回，进而实现对井眼轨迹的控制。目前已知的静态推靠式旋转导向工具用的导向单元有多种结构，主要有芯轴、不旋转套、轴承、非接触旋转变压器等部分组成。芯轴上端连接钻柱，下端连接钻头，主要是传递钻压、扭矩、输送钻井液的作用。不旋转套通过轴承安装在芯轴上，通过非接触旋转变压器实现不旋转外套与芯轴之间的能量、信息的传递。不旋转套上面安装有间隔120°分布的3个支撑块、测量系统、控制系统、液压模块等。通过测量系统实现井底压力、振动等参数的测量；通过控制系统和液压模块来控制3个支撑块的伸缩，为钻头提供一个预期的推靠力。推靠式旋转导向工具存在旋转套和非旋转套2个部件，部件间存在较大的转速差，因此，不能用导线实现2个部件间的电能传输。现在主要有滑环和电磁感应两种方式实现电能交互，其中，滑环的安装困难，可靠性低，电磁感应的可靠性高，但成本偏高。根据钻井现场防爆标准，进入井场的电气设备需要满足相应的防爆要求。旋转导向系统入井前往往需要在井场进行电气测试，以评价系统状态是否满足入井条件。在井场测试过程中，需要大量使用接插件，以实现系统电气连接，进而完成联调测试。普通接插件在线插拔时，易产生火花，不满足防爆要求，需要先断电再操作插拔件，这样会影响测试时效和安全隐患，同时，现有无火花型接插件的体积尺寸偏大，不适用于安装在随钻工具本体上。综合以上因素，本专利技术设计了一种可在线插拔的小尺寸防爆接插件，满足井场防爆要求，有利于提高仪器测试效率。
技术实现思路
针对上述现有技术中普通接插件在线插拔时，易产生火花，不满足防爆要求，需要先断电再操作插拔件，这样会影响测试时效和安全隐患，同时，现有无火花型接插件的体积尺寸偏大，不适用于安装在随钻工具本体上的不足，本技术提供了一种可在线插拔的防爆接插件。一种可在线插拔的防爆接插件，其特征在于包括：公防爆插孔和母防爆插孔，所述公防爆插孔包括：第三感光管、第三发光管和定位凸起，所述母防爆插孔包括：第一感光管、第二感光管、第一发光管、第二发光管和定位凹陷，所述第三感光管与第一感光管相互接收信号，所述第二感光管与第二发光管相互接收信号，所述第一感光管与第三发光管相互接收信号，所述公防爆插孔上设置有定位凸起，所述母防爆插孔上设置有与公防爆插孔上的定位凸起相互匹配的定位凹陷。所述公防爆插孔中第三发光管和第三感光管设置在外圆上端或下端。所述母防爆插孔中第一感光管、第二感光管、第一发光管、第二发光管设置在内圆的上下端。所述公防爆插孔和母防爆插孔采用光耦合连接。所述任意一组感光管和发光管的分组中均对应唯一的地址标识码。工作原理：本技术改变了传统的铜制金属接触传输电信号的原理，在插头的母孔内壁上设置2组发光-感光管，在插头的公孔外壁设置1组发光-感光管，电气信号传输过程如下：1、对发光管-感光管进行编号分组，设置唯一的地址标识码，如000表示发光管1，001表示感光管1，100表示发光管2，101表示感光管2，110表示发光管3，111表示感光管3。其中，前2位表示第几组发光管-感光管，第3位表示是发光管还是感光管。2、如果同一组发光-感光管接收到信号，则表明插接件未连接，可自动停止信号发送，防止信号丢失。3、若插件成功连接，则发光管1发送信号，感光管3接收信号，发光管3发送信号，感光管2接收信号，利用光电耦合原理实现电气信号的双向同步传输。防爆插孔采用光耦合原理实现电气连接，与传统插接件的物理连接不同，在公母插件接触部分不会流通电流，因此不会产生电火花，满足防爆需求。光耦合传递原理如图，1、2引脚连接特殊光谱的发光二极管即发光管，通过不同频率的电信号，发光二极管会呈现相同频率的亮灭，从而引起3、4引脚即感光管以相同频率导通或者截断，以复现发光管的电信号，实现电气信号的隔离传输。本技术的有益效果：1、本技术只用1个插孔即可实现电气信号的双向同步传输，相比传统接插件可减少1个插孔的用量。2、本技术不需要公母孔直接进行电气交互，在线插拔时也可有效避免产生电火花的可能，适用于防爆场所。3、本技术具备插件是否插接到位的自诊断功能，在插件未成功连接时，可自动暂停信号发送，避免信号丢失和能量浪费。4.本技术公头和母头采用定位孔设计，确保两者只能以设定方向连接，确保两头感光管和发光管相对位置的精准对应，实现信号可靠传输，公头和母头仅在发光管和感光管位置凹陷进入内壁，实现非接触感应传输，插头本体是硬连接，可保证连接可靠稳定。附图标记1、公防爆插孔，2、母防爆插孔，3、第一感光管，4、第二感光管，5、第三感光管，6、第一发光管，7、第二发光管，8、第三发光管，9、定位凹陷，10、定位凸起。附图说明图1为本技术的工作原理图；图2为本技术的结构示意图；图3为本技术中公防爆插孔；图4为本技术中母防爆插孔。具体实施方式：如图1-4实施例1：一种可在线插拔的防爆接插件，其特征在于包括：公防爆插孔1和母防爆插孔2，所述公防爆插孔1包括：第三感光管5、第三发光管8和定位凸起10，所述母防爆插孔2包括：第一感光管3、第二感光管4、第一发光管6、第二发光管7和定位凹陷9，所述第三感光管5与第一感光管3相互接收信号，所述第二感光管4与第二发光管7相互接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可在线插拔的防爆接插件，其特征在于包括：公防爆插孔（1）和母防爆插孔（2），所述公防爆插孔（1）包括：第三感光管（5）、第三发光管（8）和定位凸起（10），所述母防爆插孔（2）包括：第一感光管（3）、第二感光管（4）、第一发光管（6）、第二发光管（7）和定位凹陷（9），所述第三感光管（5）与第一感光管（3）相互接收信号，所述第二感光管（4）与第二发光管（7）相互接收信号，所述第一感光管（3）与第三发光管（8）相互接收信号，所述公防爆插孔（1）上设置有定位凸起（10），所述母防爆插孔（2）上设置有与公防爆插孔（1）上的定位凸起（10）相互匹配的定位凹陷（9）。/n

【技术特征摘要】
1.一种可在线插拔的防爆接插件，其特征在于包括：公防爆插孔（1）和母防爆插孔（2），所述公防爆插孔（1）包括：第三感光管（5）、第三发光管（8）和定位凸起（10），所述母防爆插孔（2）包括：第一感光管（3）、第二感光管（4）、第一发光管（6）、第二发光管（7）和定位凹陷（9），所述第三感光管（5）与第一感光管（3）相互接收信号，所述第二感光管（4）与第二发光管（7）相互接收信号，所述第一感光管（3）与第三发光管（8）相互接收信号，所述公防爆插孔（1）上设置有定位凸起（10），所述母防爆插孔（2）上设置有与公防爆插孔（1）上的定位凸起（10）相互匹配的定位凹陷（9）。


2.根据权利要求1所述一种可在线插拔的防爆接插件，其特征在于：所述公防...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继川，张德军，贾利春，黄崇君，白璟，郑海波，陈作，刘伟，陈东，汪洋，肖占朋，连太炜，廖冲，冯思恒，寇明，李雷，马慧斌，岳步江，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，航天科工惯性技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11