一种深度传感器传动组合装置的制作方法

本实用新型涉及石油勘探技术领域，具体地说是一种深度传感器传动组合装置。

背景技术：

在油气勘探的施工过程中，综合录井需要在钻井工程设备上安装各种传感器以实现数据采集分析的目的。传感器的数据采集方式一般有模拟量和脉冲量两种，在脉冲量传感器中，深度（绞车）传感器的安装至关重要，因为所有的数据都是以深度为基准的，离开了深度测量，所有其它传感器的数据采集都是无效的。在现场安装中，绞车传感器安装在钻机滚筒的低速端，随着滚筒的转动而同步转动，传感器在转动的过程中产生脉冲信号，然后通过模数/数模转换计算出深度值，在专业中称为随钻深度。随着新能源勘探范围的拓展，如煤层气、页岩气和可燃冰的钻探常规化，钻机设备也在不断地呈现多模式化，即有老式的普通塔式钻机，同时也出现了便于山地运输、操作简易的车载式小钻机，而且在页岩气、煤层气及可燃冰的勘探开发中这种车载小型钻机的适用区域和地形范围在不断扩大。小型车载钻机之所以能够得到不断扩大的适用范围，根本点就在于它的经济实用。但是，这对在勘探现场负责数据采集分析的综合录井来说，却带来了诸多如传感器安装方面的问题，其中，深度传感器的安装最为突出。车载式小型钻机多采用液压冲程驱动，没有装备供综合录井安装脉冲式深度传感器所必须的传动装置，使综合录井在施工中无法进行深度测量。

综合录井深度传感器是一种定子和转子的组合结构，信号以光电方式采集分析。在常规钻机上，有一种滚筒装置，滚筒在外力的作用下转动，这种外力有电力和柴油机械动力。滚筒上有供录井安装深度传感器的转子，将深度传感器的转子拧入到滚筒转子上，在滚筒转动时深度传感器的转子就会随之转动，从而通过光电采集信号判断深度，如没有了滚筒则深度传感器就无法在外力的作用下转动，也就无法采集信号了。所以，滚筒是深度传感器能够进行工作的基本条件和绝对要素。目前，为了解决深度测量的问题也相应地出现了几种替代方式，如激光测距传感器、涡卷拉线位移传感器、空气制动传感器和超声波测距等。激光测距要求的工作条件高，其中，要求工作中避免震动这项在现场施工中是无法满足的，所以，激光测距方式不适用。超声波测距方式误差大，也无法实现深度测量的精准要求。空气制动方式需要特殊的气源和电气供应，运行成本高，对施工设施的要求条件高，野外现场无法达到。涡卷拉线位移方式需要的拉线角度必须在涡卷应力能承受的范围内，角度稍有偏移则造成拉线断裂，而且拉线位移的距离有限，实践证明这种方式也不是能够满足野外现场全天候条件要求的。概括起来，各种现有的测距方式存在着多方面的条件制约：

（1）激光测距。不适合震动环境应用，在雨季和湿热环境中出现的故障频次多，无法满足深度测量的精准要求；

（2）超声波测距。测量误差大，受外界干扰因素多，不适用于深度测量；

（3）涡卷拉线位移方式。测量位移距离短，安装应用条件要求高，机械故障率高；

（4）空气制动方式。电气要求条件高，性价比低，不适应现场防爆的性能要求。

所以，必须要发明设计一种能够适应全天候施工条件要求的新型传感器传动装置。

技术实现要素：

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种深度传感器传动组合装置。

本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，该深度传感器传动组合装置，其结构包括底座、固定架和高度调节架，

底座上固定连接有固定架，固定架上设置有上下跨度的调节轨，调节轨上配置有高度调节架；

高度调节架的顶端固定设置有水平横轴，水平横轴上设置有定滑轮组；

定滑轮组由大小相同的单片定滑轮构成，每个单片定滑轮分别通过自身轮盘独立的中心轴承穿接在水平横轴上，相邻的两个单片定滑轮的轮盘之间设置有平面轴承；

单片定滑轮沿水平横轴水平叠加构成定滑轮组，且水平横轴上配置有定滑轮组端部限位套；

固定架、高度调节架以及水平横轴构成门形架；

门形架的内围空间设置有动滑轮组；

动滑轮组由大小相同的单片动滑轮构成，每个单片动滑轮分别通过自身轮盘独立的中心轴承穿接在游离横轴上，相邻的两个单片动滑轮的轮盘之间设置有平面轴承；

单片动滑轮沿游离横轴横向叠加构成定滑轮组，且游离横轴上配置有动滑轮组端部限位套；

游离横轴的两端分别配置有吊耳，两吊耳共同吊装一重盘，重盘悬吊于动滑轮组下方；

绳索的固定端固定栓接在水平横轴的端部，绳索绕经定滑轮组和动滑轮组，构成滑轮组机构；绳索悬吊动滑轮组；

绳索的游离端缠绕在传感器转动轮上，传感器转动轮设置在传感器转动轮架上，传感器转动轮架上设置有传感器轴承，传感器轴承上配制有传感器，传感器感应计算转动和绳索的收放量。

固定架和高度调节架上分别开设有等距间隔的穿接孔，固定架和高度调节架之间通过插接杆共同穿接固定架和高度调节架上的穿接孔来锁止高度调节架在固定架上的高度。

定滑轮组配置的单片定滑轮轮数和动滑轮组配置的单片动滑轮轮数相同。

本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：

该深度传感器传动组合装置是在常规油气勘探，新能源如页岩气、煤层气及可燃冰勘探开发施工中，综合录井进行精准深度测量的必备装置。同时，也可适用于其它和脉冲量传感器配套使用的深度和长度测量领域。

该深度传感器传动组合装置的整体设计简单，可根据实际应用情况进行随机调整，高度变化范围可调，位置摆放选择范围宽，并可通过重盘重量的增减改变绳索的伸缩速度，无需其它机械和电气辅助，重复利用率高。

平面轴承的设置能很好的吸收绳索的伸缩量，避免滑轮组机构中绳索伏帖不实，给传感器带来精确的伸缩量的结果。

该深度传感器传动组合装置具有以下性能和优点：

（1）在特殊作业环境下，使综合录井的深度测量成为可能；

（2）使用环境范围广。整体选材范围广，可在全天候环境下使用，抗震且耐腐蚀；

（3）安装方便。在野外现场施工环境中，可随意安装，角度可调，无位置局限性；

（4）操作维护简单。不用维护，无需人为操作干扰；

（5）用料经济,取材方便，无特殊性质用料；

（6）整体设计牢固可靠，不受震动影响，确保了深度测量的精准度；

（7）整体可拆卸，便于运输携带。各组成部件可拆卸，便于更换，同时节省了储运空间。

（8）绕绳缠绕速度可通过重盘重量变化调整，扩大了应用范围。

该深度传感器传动组合装置操作灵活方便，安全运行可靠，无环境污染问题存在，无需外界动力支撑，而且不需要有污染的动力源。深度传感器传动组合装置在多口井应用中取得了显著效果，使综合录井深度精准测量成为可能。同时，该深度传感器传动组合装置也可应用在其它需要测量深度和长度的领域，有广阔的应用前景。

该深度传感器传动组合装置设计合理、结构简单、安全可靠、使用方便、易于维护，具有很好的推广使用价值。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是本实用新型的固定架和高度调节架的连接结构示意图。

附图中的标记分别表示：

1、底座，2、固定架，3、调节轨，4、高度调节架，5、水平横轴，

6、定滑轮组，7、单片定滑轮，8、中心轴承，9、水平横轴平键，10、平面轴承，11、定滑轮组端部限位套，

12、门形架，

13、动滑轮组，14、单片动滑轮，15、游离横轴，16、动滑轮组端部限位套，17、吊耳，18、重盘，

19、绳索，20、滑轮组机构，

21、传感器转动轮，22、传感器转动轮架，23、传感器轴承，24、传感器，

25、穿接孔，26、插接杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一种深度传感器传动组合装置作以下详细说明。

如附图所示，本实用新型的深度传感器传动组合装置，其结构包括底座、固定架和高度调节架，

底座1上固定连接有固定架2，固定架2上设置有上下跨度的调节轨3，调节轨3上配置有高度调节架4；

高度调节架4的顶端固定设置有水平横轴5，水平横轴5上设置有定滑轮组6；

定滑轮组6由大小相同的单片定滑轮7构成，每个单片定滑轮7分别通过自身轮盘独立的中心轴承8穿接在水平横轴9上，相邻的两个单片定滑轮的轮盘之间设置有平面轴承10；

单片定滑轮沿水平横轴水平叠加构成定滑轮组，且水平横轴9上配置有定滑轮组端部限位套11；

固定架、高度调节架以及水平横轴构成门形架12；

门形架12的内围空间设置有动滑轮组13；

动滑轮组13由大小相同的单片动滑轮14构成，每个单片动滑轮14分别通过自身轮盘独立的中心轴承穿接在游离横轴15上，相邻的两个单片动滑轮的轮盘之间设置有平面轴承；

单片动滑轮沿游离横轴横向叠加构成定滑轮组，且游离横轴上配置有动滑轮组端部限位套16；

游离横轴的两端分别配置有吊耳17，两吊耳共同吊装一重盘18，重盘18悬吊于动滑轮组下方；

绳索19的固定端固定栓接在水平横轴的端部，绳索绕经定滑轮组和动滑轮组，构成滑轮组机构20；绳索悬吊动滑轮组；

绳索19的游离端缠绕在传感器转动轮21上，传感器转动轮21设置在传感器转动轮架22上，传感器转动轮架上设置有传感器轴承23，传感器轴承23上配制有传感器24，传感器感应计算转动和绳索的收放量。

固定架和高度调节架上分别开设有等距间隔的穿接孔25，固定架和高度调节架之间通过插接杆26共同穿接固定架和高度调节架上的穿接孔来锁止高度调节架在固定架上的高度。

定滑轮组配置的单片定滑轮轮数和动滑轮组配置的单片动滑轮轮数相同。

该深度传感器传动组合装置具体实施可由以下几部分组成：

（1）槽钢架。槽钢架是整个传动组合装置的承载，槽钢架分左右侧两部分，左右两侧间距700mm；每个槽钢架由两个可相互嵌套的槽钢组成，单个槽钢长度为1200mm，槽钢架上均匀布置贯穿的插孔，插孔孔径10mm，用插接杆实现固定。当把嵌套在外槽钢架内的内槽钢架向上提拉时，即可延长整个传动组合装置的高度。槽钢架的底部焊接有固定座，用来平衡稳固组合装置。

（2）支撑和定滑轮组。支撑用来连接两侧槽钢架，支撑两端连接由8个V-型滑轮组成的定滑轮组，每个定滑轮上的轴承对称连接，两端定滑轮上的轴承杆和支撑焊接在一起，8个定滑轮转动而支撑保持固定。

（3）动滑轮组。由8个V-型滑轮组成的动滑轮组，每个动滑轮上的轴承对称连接，两端动滑轮上的轴承杆延伸出两侧，并开设两侧挂接孔，8个动滑轮转动而两侧延伸杆保持固定，通过挂接承托底部的重盘。动滑轮组的两侧挂接孔中心距为650mm。

（4）重盘。重盘为悬挂在动滑轮下部的增重盘，重盘中空，根据需要在盘内配置重物提高所需重量。重盘直径550mm，高200mm。

（5）绕绳。在动滑轮组和定滑轮组之间缠绕绳索，绳索的一段固定在死绳固定环，另一端（快绳）绕出后进入传感器滑轮组。共绕有17根绳索，动滑轮组和定滑轮组之间的有效活动距离为2000mm，绕绳总长度达34m。

（6）传感器滑轮组。快绳（向外拉伸的绳索）进入到传感器滑轮组。传感器滑轮组由V-型滑轮和两侧的万向轴承组成，V-型滑轮和万向轴承通过轴承杆嵌套连接在一起，轴承杆的两侧车有拧入传感器的套丝。快绳伸缩时，带动整个轴承杆转动，从而带动传感器转动。传感器滑轮组可根据现场需要随意摆放位置。

该综合录井深度传感器传动组合装置的整体设计简单，可根据实际应用情况进行随机调整，高度变化范围可调，位置摆放选择范围宽，并可通过重盘重量的增减改变绳索的伸缩速度，无需其它机械和电气辅助，重复利用率高。