专利名称：一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田仪器测量领域，具体的说，涉及一种油田仪器的试验工具。
背景技术：
脉冲发生工具是一种油田仪器，井下工作环境恶劣，当脉冲发生工具在井下工作时，容易发生质量问题，当送到井下才发现质量问题时，会带来很大不便。所以需要设计制造出一种试验工具，模拟井下的工作状况，在下井之前就可以检验出脉冲发生工具出现的问题，这样就可以在下井前将有问题的脉冲发生工具修复完成，保证井下工作的可靠性。脉冲发生工具的外壳内有排列成圈的磁铁,这一段称为磁铁段。磁铁周向转动时，磁铁前方的斜盘随着磁铁周向转动，轴向布置的柱塞在弹簧的作用下紧贴斜盘，并随着斜盘表面的轨迹轴向来回移动，从而推动脉冲发生工具的头部，即前方的螺栓头相对于外壳轴向来回移动，触发螺栓头的脉冲动作。脉冲发生工具的外壳上，靠近前方设有螺纹孔，用于脉冲发生工具的安装固定。百分表的测头平移时，将会带动指针旋转读数，是一种精度较高的测量量具。
实用新型内容针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是:提供一种结构简单，操作方便，在井上就能对脉冲发生工具脉冲动作进行检测的井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具。为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:—种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，包括依次设置的脉冲发生机构、夹持机构和测试机构；脉冲发生机构包括引导脉冲发生工具的磁铁转动的磁性转动机构；测试机构包括百分表和沿着脉冲发生工具轴向移动的缓冲机构；当脉冲发生工具穿过脉冲发生机构被夹持机构夹紧后，脉冲发生工具的头部顶在缓冲机构上，缓冲机构顶在百分表的测头上；当脉冲动作发生时，脉冲发生工具的头部通过缓冲机构带动测头同步轴向来回平行移动。磁性转动机构包括磁铁、轴套、轴承和轴承座；磁铁固定于轴套的内壁，轴套套在脉冲发生工具外并通过轴承安装于轴承座上，轴承座套接并固定于脉冲发生工具外；脉冲发生机构还包括电机和传动机构；电机通过传动机构驱动轴套绕脉冲发生工具转动。磁铁为条形磁铁；磁性转动机构还包括位于轴套内的磁铁套；条形磁铁通过灌封胶灌封在磁铁套内。夹持机构包括固定环和支撑立板；固定环套接在脉冲发生工具外，固定环与支撑立板相对固定。 缓冲机构包括移动块、固定块、中间顶轴、压力弹簧、碟簧轴和碟簧；中间顶轴穿过移动块和固定块并相对于移动块和固定块轴向移动；碟簧轴和碟簧为配套设置的多组，碟簧轴周向围绕中间顶轴设置，碟簧轴的一端固定在固定块上，另一端穿过移动块并相对于移动块轴向移动；中间顶轴和移动块之间设有将移动块推向固定块的压力弹簧，压力弹簧套在中间顶轴外；移动块和固定块之间设有将移动块推离固定块的碟簧，碟簧套在碟簧轴外；脉冲发生工具的头部顶在中间顶轴靠近移动块的一端，百分表的测头顶在中间顶轴靠近固定块的一端。百分表通过百分表固定机构固定在固定块上；百分表固定机构包括滑动杆和移动托轴；滑动杆平行于轴向固定在固定块上，移动托轴可拆卸式的固定在滑动杆上，百分表可拆卸式的固定在移动托轴上，百分表沿着轴向设置。脉冲发生工具的头部为螺纹头，螺纹头套接螺纹护帽。中间顶轴靠近移动块的一端套有调整螺帽。中间顶轴靠近固定块的一端接有测头垫。夹持机构和测试机构的下方均可调式的固定在一块底板上，上方均可调式的固定在一块上连接固定板下；底板与脉冲发生机构的下方均可调式的固定在一个底座上；夹持机构与脉冲发生工具通过螺纹件连接，螺纹件旋入脉冲发生工具外壳的螺纹孔中。总的说来，本实用新型具有如下优点:1.整体只有三个部分组成，结构简单，安装操作方便，测试方便。2.采用磁性转动机构，带动脉冲发生工具的磁铁同步转动，触发脉冲动作，结构简单，触发过程简单。3.夹持机构通过螺纹件夹紧脉冲发生工具，螺纹件的位置正好与设置在脉冲发生工具外壳的螺纹孔对应。4.缓冲机构的设置，避免脉冲发生工具直接与百分表的测头接触，有效保护脉冲发生工具和百分表。5.压力弹簧和碟簧的配合设置，能很好的发挥缓冲作用。设置碟簧后，反应更为灵敏。6.百分表固定机构的设置，便于安装百分表与将百分表对中，结构简单，调整方便。7.螺纹护帽、调整螺帽和测头垫的设置，可避免各部件直接接触，有效保护设备，避免损坏；同时，调节螺纹护帽、调整螺帽或测头垫的轴向位置，即可调整脉冲发生工具和冲程试验工具的初始位置，即对应百分表的归零位置，保证测试结果的可靠性。8.底板和上连接固定板将夹持机构和测试机构固定，通过可调式的连接方式调节夹持机构和测试机构的高度，使得夹持机构和测试机构对中。底座将底板和脉冲发生机构固定，通过可调式的连接方式调节脉冲发生机构和底板的高度，使得脉冲发生机构、夹持机构和测试机构三者对中，保证脉冲发生工具的可靠安装，可靠测量。
图1是本实用新型的剖视图。其中，1为左端盖,2为螺钉,3为轴承盒体,4为轴套,5为磁铁,6为同步带轮,7为同步带,8为顶丝，9为磁铁套，10为轴承，11为螺钉,12为右端盖，13为螺钉,14为螺栓,15为上连接固定板，16为螺纹护帽，17为调整螺帽，18为移动块,19为碟簧,20为碟簧轴,21为固定块，22为碟簧轴滑套，23为厚垫，24为薄垫，25为螺母，26为中间顶杆滑套，27为垫片，28为螺母，29为顶丝，30为滑动杆，31为移动托轴，32为百分表，33为螺钉，34为测头垫，35为前螺帽，36为螺母，37为底板，38为螺栓，39为地脚，40为定位销，41为底座，42为垫片，43为螺母,44为压力弹簧,45为中间顶轴,46为螺栓,47为固定环,48为螺栓,49为支撑立板，50为螺栓，51为定位销，52为平键，53为螺栓。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式
来对本实用新型做进一步详细的说明。图1所示的井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具包括:从左向右依次设置的脉冲发生机构、夹持机构和测试机构。脉冲发生工具穿过脉冲发生机构被夹持机构夹持固定。脉冲发生机构包括:磁性转动机构、电机和传动机构，具体包括如下零部件:左端盖1、螺钉2、轴承盒体3、轴套4、磁铁5、同步带轮6、同步带7、顶丝8、磁铁套9、轴承10、螺钉11、右端盖12和平键52等。左端盖1、轴承盒体3和右端盖12构成放置轴承10的轴承座。此处的传动机构为带传动机构。条形磁铁5按照磁极的顺序装入环形的磁铁套9内，并用环氧树脂胶灌封，环氧树脂胶不能高于磁铁套9的外径。将装有磁铁5的磁铁套9装进环形的轴套4内。轴套4的外壁设有键槽，将平键52置入键槽，再将同步带轮6沿着轴向装在轴套4外壁的中间位置，最后将顶丝8旋进同步带轮6内并且顶紧轴套4实现轴向定位，平键52对同步带轮6周向定位。将同步带7套在同步带轮6外。将以上组件放在轴承盒体3内，将两个耐高温的轴承10分别装入轴承盒体3内的左右两侧的轴承槽内，轴承10的内孔装入磁铁套9，再将左端盖I和右端盖12分别装在轴承盒体3的左右两端，并用螺钉2和螺钉11旋紧左端盖I和右端盖12。完成脉冲发生机构的装配。夹持机构包括固定环47和支撑立板49。固定环47为环形筒状结构，中间供脉冲发生工具穿过。支撑立板49的中间具有供脉冲发生工具穿过的开口，以及与固定环47外形相应的阶梯位。固定环47左端涂上锁紧剂，用工具将其压入支撑立板49内。完成夹持机构的装配。测试机构包括缓冲机构、百分表32和百分表固定机构。其中缓冲机构包括:调整螺帽17、移动块18、碟簧19、碟簧轴20、固定块21、碟簧轴滑套22、厚垫23、薄垫24、中间顶轴滑套26、垫片27、螺母28、螺钉33、测头垫34、前螺帽35、螺母36、垫片42、螺母43、压力弹簧44和中间顶轴45。百分表固定机构包括:螺母25、顶丝29、滑动杆30、移动托轴31。缓冲机构中，碟簧19、碟簧轴20和碟簧轴滑套22有四组，围绕中间顶轴45周向对称布置。将四个碟簧轴滑套22和一个中间顶轴滑套26分别压入固定块21内，将四个碟簧轴20分别插入四个碟簧轴滑套22内，将四个碟簧19穿入四个碟簧轴20内，再将中间顶轴45外套上压力弹簧44,中间顶轴45的轴肩对压力弹簧44左边轴向定位,将中间顶轴45右端插入移动块18内，移动块18左端的凹位对压力弹簧44右端轴向定位，再将移动块18插入四根碟簧轴20和中间顶轴滑套26内，将垫片42套在碟簧轴20左端上，再将螺母43旋在碟簧轴20左端的螺扣上，再将调整螺帽17旋在中间顶轴45的左端。将四个厚垫23分别套进四个碟簧轴20的右端，再将四个薄垫24分别套进四个碟簧轴20的右端，将八个螺母36分别旋进四个碟簧轴20的右端。将垫片27套进中间顶轴45的右端，再将螺母28旋进中间顶轴45的右端，将前螺帽35旋进中间顶轴45的右端，再将测头垫34安装在前螺帽35的右端，并用螺钉33将测头垫34固定住。测头垫34为与百分表的测头接触的部件，防止试验过程中测头的损坏。百分表固定机构中，将条形的滑动杆30旋在固定块21上，并用螺母25锁紧，使得滑动杆30平行于轴向设置；将移动托轴31套在滑动杆30上，并放置在合适的位置，并用顶丝29顶紧；将百分表32从移动托轴31的右端穿入，放置合适位置用顶丝29顶紧。通过松紧顶丝29，即可调节移动托轴31和百分表32的轴向位置。完成测试机构的装配。将支撑立板49下端通过螺栓48固定在底板37上，将固定块21下端通过螺栓固定在底板37上，调节螺栓，即可调节夹持机构和测试机构的高度，从而使得夹持机构和中间顶轴45同轴；将上连接固定板15用螺钉13固定在支撑立板49和固定块21上方，完成夹持机构和测试机构的安装定位，得到右侧组件。用仪器找同轴度，使得左侧的脉冲发生机构和右侧组件同轴，再将右侧组件的底板37用螺栓50和定位销40固定在底座41上；再将脉冲发生机构通过定位销51和螺栓53固定在底座41上。最后，将四个地脚39通过螺栓38固定在底座41的下方。调节螺栓38，即可调节底座41的水平度。将脉冲发生工具从左端依次穿入脉冲发生机构和夹持机构，脉冲发生工具的顶部硬质合金轴承装在左端盖的一端，将螺纹护帽16旋在脉冲发生工具的头部的螺纹头上，将一个长的螺栓14穿过上连接固定板15和固定环47，旋入脉冲发生工具外壳的螺纹孔，将两个短的螺栓46穿过固定环47旋入脉冲发生工具外壳的螺纹孔。将中间顶轴的左端旋上调整螺帽17，调整螺帽17的旋入深度决定轴向长度，此时螺纹护帽16与调整护帽17顶紧，再调整百分表的外表盘，将小指针和大指针都归零。测试时，电机为直流调速电机，速度由调速器控制，电机功率750W，转速0-2000转/分，直流调速电机的同步带轮的转速和冲程试验工具的同步带轮的转速比为2:1，冲程试验工具的同步带轮最高转速可达到4000转/分。冲程试验工具的同步带轮转动时,带动磁铁转动机构的磁铁转动；在磁力的作用下，磁铁带动脉冲发生工具磁铁段的磁铁同步转动，引发脉冲发生工具的头部沿着轴向进行往复的脉冲动作；螺栓头和螺纹护帽推动调整螺帽、中间顶轴和测头垫往复脉冲动作，进而推动百分表的测头往复脉冲动作，实现百分表的读数。通过观测百分表的读数，即可监测脉冲动作，判断脉冲发生工具是否工作正常。除了本实施例提及的方式外，还可采用其他的替代方式，例如传动机构采用齿轮传动机构，在轴套外制作齿形轮廓；缓冲机构不采用移动块、碟簧和碟簧轴的结构，直接将压力弹簧顶在固定块上；百分表固定机构不安装在固定块上，而安装在底板上，位置可调；这些变换方式均在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:包括依次设置的脉冲发生机构、夹持机构和测试机构；脉冲发生机构包括引导脉冲发生工具的磁铁转动的磁性转动机构；测试机构包括百分表和沿着脉冲发生工具轴向移动的缓冲机构；当脉冲发生工具穿过脉冲发生机构被夹持机构夹紧后，脉冲发生工具的头部顶在缓冲机构上，缓冲机构顶在百分表的测头上；当脉冲动作发生时，脉冲发生工具的头部通过缓冲机构带动测头同步轴向来回平行移动。
2.按照权利要求1所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述磁性转动机构包括磁铁、轴套、轴承和轴承座；磁铁固定于轴套的内壁，轴套套在脉冲发生工具外并通过轴承安装于轴承座上，轴承座套接并固定于脉冲发生工具外；脉冲发生机构还包括电机和传动机构；电机通过传动机构驱动轴套绕脉冲发生工具转动。
3.按照权利要求2所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述磁铁为条形磁铁；磁性转动机构还包括位于轴套内的磁铁套；条形磁铁通过灌封胶灌封在磁铁套内。
4.按照权利要求1所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述夹持机构包括固定环和支撑立板；固定环套接在脉冲发生工具外，固定环与支撑立板相对固定。
5.按照权利要求1所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述缓冲机构包括移动块、固定块、中间顶轴、压力弹簧、碟簧轴和碟簧；中间顶轴穿过移动块和固定块并相对于移动块和固定块轴向移动；碟簧轴和碟簧为配套设置的多组，碟簧轴周向围绕中间顶轴设置，碟簧轴的一端固定在固定块上，另一端穿过移动块并相对于移动块轴向移动；中间顶轴和移动块之间设有将移动块推向固定块的压力弹簧，压力弹簧套在中间顶轴外；移动块和固定块之间设有将移动块推离固定块的碟簧，碟簧套在碟簧轴外；脉冲发生工具的头部顶在中间顶轴靠近移动块的一端，百分表的测头顶在中间顶轴靠近固定块的一端。
6.按照权利要求5所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述百分表通过百分表固定机构固定在固定块上；百分表固定机构包括滑动杆和移动托轴；滑动杆平行于轴向固定在固定块上，移动托轴可拆卸式的固定在滑动杆上，百分表可拆卸式的固定在移动托轴上，百分表沿着轴向设置。
7.按照权利要求5所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述脉冲发生工具的头部为螺纹头，螺纹头套接螺纹护帽。
8.按照权利要求5所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述中间顶轴靠近移动块的一端套有调整螺帽。
9.按照权利要求5所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述中间顶轴靠近固定块的一端接有测头垫。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，其特征在于:所述夹持机构和测试机构的下方均可调式的固定在一块底板上，上方均可调式的固定在一块上连接固定板下；底板与脉冲发生机构的下方均可调式的固定在一个底座上；夹持机构与脉冲发生工具通过螺纹件连接，螺纹件旋入脉冲发生工具外壳的螺纹孔中。
专利摘要本实用新型涉及一种井下脉冲发生工具的专用冲程试验工具，包括依次设置的脉冲发生机构、夹持机构和测试机构；脉冲发生机构包括引导脉冲发生工具的磁铁转动的磁性转动机构；测试机构包括百分表和沿着脉冲发生工具轴向移动的缓冲机构；当脉冲发生工具穿过脉冲发生机构被夹持机构夹紧后，脉冲发生工具的头部顶在缓冲机构上的铜帽上，缓冲机构顶在百分表的测头上；当脉冲动作发生时，脉冲发生工具的头部通过缓冲机构带动测头同步轴向来回平行移动。本实用新型具有结构简单，安装操作方便，测试方便的优点，属于油田仪器测量领域。
文档编号G01B5/00GK203037478SQ20132000345
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者石岩峰, 陈旭, 石峻峰 申请人:中天启明石油技术有限公司