干式柔性短节的制作方法

1.本申请涉及机械液压传动控制工业领域，尤其涉及一种干式柔性短节。


背景技术：

2.柔性短节是石油测井系统仪器串在井下测井时，尤其是测量水平井时，串接在仪器串中，用来减少井壁或钻杆对仪器串的侧向负荷。根据实际情况，通过调整柔性短节的位置或数量，使仪器串在井下作业时可以柔性摆动，以缓冲仪器串入井遇阻、突变井径等极端条件下，造成的巨大冲击，防止测井仪器的损坏。
3.测水平井时，柔性短节可以用在仪器串的不同位置来使仪器居中或偏心。由于仪器串本身不能弯曲，而串接柔性短节后，可以使仪器串自由弯曲一定角度，实现仪器串的自然弯曲，防止仪器在造斜率较小的井眼推进时弯损坏。
4.国内进行石油测井时普遍使用的柔性短节因为要产生一定的弯曲角度，且要承受几千米深井的静压力(普遍以20000psi做为指标)，所以内部穿线管材料选择很关键，过软很难承受巨大的外压力，过硬又很难自由弯曲，丧失功能需要，所以一般情况下都是加平衡结构(平衡活塞或皮囊)来实现内外压力平衡，避免内部穿线管承受巨大的绝对压力，从而选择软性材料做为走线管，以产生良好的柔性弯曲。但是平衡活塞或皮囊的平衡结构需经常保养维护，拆卸时还需放油，步骤繁琐，工作效率低。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本申请提出了一种干式柔性短节，用以串接在下井仪器串中，包括柔性组件及连接在其两端的第一连接组件与第二连接组件，所述柔性组件包括柔性软管、球形瓦、球形套以及接头，所述球形瓦内部两端连通，且所述球形瓦邻近所述第二连接组件的一端为第一凸圆球面，所述球形套整体为筒状，一端内壁为第一凹球面，所述第一凹球面内壁与所述第一凸圆球面外壁相贴合，以使所述柔性组件两端能够相对摆动，所述接头分别连接在所述球形瓦、所述球形套的外端，所述柔性软管贯穿所述球形瓦、所述球形套，两端分别固定在两个所述接头上。
6.在一种可能的实现方式中，所述接头包括球形接头一以及球形接头二，所述球形接头一内部中空，部分套设固定在所述球形瓦上，且所述球形接头一与所述球形套端面相贴合，所述球形接头二的外壁与所述球形套未设有所述第一凹球面的一端内壁相匹配，且所述球形接头二与所述球形瓦之间具有预设间隔。
7.在一种可能的实现方式中，所述球形接头一邻近所述第二连接组件的一侧内壁为第二凹球面，所述球形套外壁与所述第二凹球面相贴合位置处为第二凸圆球面，用以与所述球形瓦、所述球形套一同摆动。
8.在一种可能的实现方式中，所述接头还包括软管上接头与软管下接头，所述软管上接头与所述球形接头一可拆卸连接，另一端与第一连接组件相连，所述软管下接头与所述球形接头二外端可拆卸连接，另一端与第二连接组件相连。
9.在一种可能的实现方式中，所述软管上接头、所述软管下接头外端均安装有承压插件，所述承压插件上设置有焊杯。
10.在一种可能的实现方式中，所述柔性软管内穿设有金属线，所述金属线的两端均焊接在所述焊杯上。
11.在一种可能的实现方式中，所述球形接头一的侧壁上开设有通孔，所述通孔上安装有注硅脂堵塞。
12.在一种可能的实现方式中，所述第一凸圆球面的外壁上设置有密封槽，所述密封槽内设置有与其相匹配的密封圈。
13.在一种可能的实现方式中，所述球形接头一与所述球形瓦通过关节连接键相连，且连接处外安装有孔用弹性挡圈，所述球形接头二与所述球形套通过关节连接套相连，所述球形接头一与所述柔性软管卡接固定，所述球形接头二与所述柔性软管螺接固定，所述第一连接组件包括上连接件与护帽，所述第二连接组件包括下连接件与堵头，所述软管上接头及所述软管下接头外端均套设有螺纹环，所述上连接件与所述软管上接头螺接，所述下连接件与所述软管下接头螺接。
14.本实用新型的有益效果：通过球形瓦与球形套之间的球面贴合，类似于人体的关节结构，代替现有的鱼鳞结构。通过可承高温、高压柔性软管的运用，替代了现有柔性短节的平衡缸或皮囊等充油结构，省去了繁琐的充油工序，易于维护保养，还提高了生产效率，又在柔性软管具有一定韧性，可弯曲，完成仪器两端摆动。
15.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
16.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。
17.图1示出根据本申请一实施例的干式柔性短节的剖视图；
18.图2示出根据本申请一实施例的柔性组件的剖视图。
具体实施方式
19.以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
20.其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个
以上，除非另有明确具体的限定。
22.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
23.另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。
24.图1示出根据本申请一实施例的干式柔性短节的剖视图；图2示出根据本申请一实施例的柔性组件3的剖视图。
25.如图1、图2所示，该干式柔性短节，用以串接在下井仪器串中，包括：柔性组件3及连接在其两端的第一连接组件与第二连接组件，柔性组件3包括柔性软管29、球形瓦15、球形套19以及接头，球形瓦15内部两端连通，且球形瓦15邻近第二连接组件的一端为第一凸圆球面，球形套19整体为筒状，一端内壁为第一凹球面，第一凹球面内壁与第一凸圆球面外壁相贴合，以使柔性组件3两端能够相对摆动，接头分别连接在球形瓦15、球形套19的外端，柔性软管29贯穿球形瓦15、球形套19，两端分别固定在两个接头上。
26.在此实施例中，本申请的干式柔性短节，通过球形瓦15与球形套19之间的球面贴合，类似于人体的关节结构，代替现有的鱼鳞结构。通过可承高温、高压柔性软管的运用，替代了现有柔性短节的平衡缸或皮囊等充油结构，省去了繁琐的充油工序，易于维护保养，提高生产效率，又在柔性软管29具有一定韧性，可弯曲，完成仪器两端摆动，确保整体结构具有一定韧性，还需特别强调的是，该干式柔性短节在空间任意位置的预设角度大于10度，以确保干式柔性短节具有合理的摆动范围。
27.如图2所示，在其中一个具体实施例中，接头包括球形接头一14以及球形接头二23，球形接头一14内部中空，部分套设固定在球形瓦15上，且球形接头一14与球形套19端面相贴合，球形接头二23的外壁与球形套19未设有第一凹球面的一端内壁相匹配，且球形接头二23与球形瓦15之间具有预设间隔。
28.在其中一个具体实施例中，球形接头一14邻近第二连接组件的一侧内壁为第二凹球面，球形套19外壁与第二凹球面相贴合位置处为第二凸圆球面，用以与球形瓦15、球形套19一同摆动。
29.在此实施例中，此类柔性机构省去了皮囊破裂或活塞卡顿造成仪器损坏的风险，提高了仪器的可靠度，延长其使用寿命，该干式柔性短节由于省去了繁琐结构，零件相对较少，仪器本身长度短，节省了更多空间，设计也更加合理，总体重量轻，能够适用于更多的使用场景。
30.在其中一个具体实施例中，接头还包括软管上接头10与软管下接头27，软管上接头10与球形接头一14可拆卸连接，另一端与第一连接组件相连，软管下接头27与球形接头二23外端可拆卸连接，另一端与第二连接组件相连。
31.在其中一个具体实施例中，第一凹球面、第二凹球面所呈球面的角度保持一致。
32.如图2所示，在其中一个具体实施例中，软管上接头10、软管下接头27外端均安装有承压插件7，通过插件压环6固定，承压插件7上设置有焊杯，用以固定金属线。
33.在此实施例中，采用承压插件7及灵活的柔性软管29降低了生产成本，组装、拆卸、保养也比较方便，且不污染环境属于环保产品。承压插件7还可以避免仪器上连接件2或下
连接件4密封失效后仪器水淹灌肠，有效的保护仪器。
34.在其中一个具体实施例中，柔性软管29内穿设有金属线，金属线的两端均焊接在焊杯上。
35.在此实施例中，柔性软管29的材质采用peek的材质，自身能够承受20000psi的外部压力，在空间内自由弯曲一定角度不折断，有效延长了本申请的干式柔性短节的使用寿命，中间穿线连通到两端的承压插件7，不需要给仪器增加平衡结构来防止仪器在深井处受外部压力而软管破裂进水，避免电路、电路元器件损坏而烧毁整个仪器串。
36.如图2所示，在其中一个具体实施例中，球形接头一14的侧壁上开设有通孔，通孔上安装有注硅脂堵塞30。
37.在其中一个具体实施例中，第一凸圆球面的外壁上设置有密封槽，密封槽内设置有与其相匹配的密封圈18。
38.在其中一个具体实施例中，球形接头一14与球形瓦15通过关节连接键17相连，且连接处外安装有孔用弹性挡圈16，球形接头二23与球形套19通过关节连接套20相连，球形接头一14与柔性软管29卡接固定，球形接头二23与柔性软管29螺接固定，第一连接组件包括上连接件2与护帽1，第二连接组件包括下连接件4与堵头5，软管上接头10及软管下接头27外端均套设有螺纹环11，上连接件2与软管上接头10螺接，下连接件4与软管下接头27螺接。
39.在此实施例中，护帽1和堵头5能够有效防止仪器受潮，进水、进灰以及方便搬运仪器的作用，且护帽1、上连接件2、堵头5、下连接件4均为现有技术，由于其在本申请中只起到连接在两端以及密封作用，除了对柔性组件3两端做出适应性改动外，使其结构相匹配外，其余并未做出任何改动，故在本文中不做赘述。
40.本申请的干式柔性短节，参照图1和图2，本实用新型装配过程是：
41.1、将密封圈18套入球形瓦15球面的密封槽中。
42.2、把套好密封圈的球形瓦15套入球形套19中。
43.3、将球形接头一14套入球形瓦15中，用关节连接键17连接，再装上孔用弹性挡圈16，防止关节连接键17脱出。
44.4、将球形接头二23套入球形套19中，用关节连接套20连接，再用螺钉21加弹性垫圈22将关节连接套20固定在球形接头二23上。
45.5、将定位键12和螺纹环11装在球形接头二23对应的槽内。
46.6、将密封圈13套入球形接头二23对应的密封槽中。
47.7、在柔性软管29的内孔里面穿上联通用的贯穿线。
48.8、将上半环卡31套在柔性软管29上端对应的槽内，用钢丝卡圈32固定。
49.9、将步骤7、8装好的软管组件插入步骤1、2、3、4、5、6装好的组件内孔中。
50.10、将下半环卡24套在柔性软管29下端对应的槽内，并用螺钉固定在球形接头二23的右端面上。
51.11、将密封圈28套入软管下接头27左端的内孔槽内，将密封圈26套入软管下接头27对应的外圆密封槽中。
52.12、将步骤11装好的组件插入柔性软管29的右端头部，并用固定环25拧在在球形接头二23的右端。
53.13、将定位键12和螺纹环11装在软管上接头10对应的槽内，将密封圈9、密封圈13和密封圈28分别装在软管上接头10的外圆槽和内孔槽内。
54.14、将步骤13装好的组件通过螺纹环11与球形接头一14连接。
55.15、在软管上接头10的左端把贯穿线焊在承压插件7对应的焊杯内，并装到正确位置后，用插件压环6固定。
56.16、在软管下接头27的右端把贯穿线焊在承压插件7对应的焊杯内，并装到正确位置后，用插件压环6固定，至此柔性组件3装配完毕。
57.17、将上连接件1通过连接套和螺钉固定在柔性组件3的上端。
58.18、将下连接件4通过螺纹环11连接在柔性组件3的下端。
59.19、分别在上连接件1的上端、下连接件4的下端拧上护帽1和堵头5。
60.20、给仪器内部注满硅脂，拧上注硅脂堵塞30，至此装配完毕。
61.需要特别指出的是，极个别连接件或固定件仅在装配说明中提出，由于其只采用正常的连接关系，本领域实施人员可以很清楚的从装配说明、图1及图2中得出，故本文中不做赘述。
62.以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。