[發明專利]一種水平井井下單向傳動式牽引器

有效

• 申請號: 201110362857.4
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN103114839A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 馬衛國;管鋒;黃清世;陽婷
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B23/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 熊成香

技術領域：

本發明涉及一種水平井井下單向傳動式牽引器，屬石油工程井下作業工具設計技術領域。

背景技術：

目前，水平井技術的應用已越來越廣泛。但在水平井的檢測及井下作業方面卻十分困難。其主要原因是傳統的輸送方式無法將測井儀器和井下工具輸送到水平段的相應位置，水平段越長，相應的輸送困難越大。在豎直井和小斜度井中，測井儀器和井下工具可以依靠自身的重力通過纜繩或鋼絲繩下放到合適的工作位置，然而在大斜度井和水平井中作業時，情況相對要復雜得多，在垂直井段工具可以依靠自身重力下放，而到了水平段則必須依靠附加牽引力拉動其向前前進。

國內外水平井牽引器多采用往復式牽引和滾輪驅動式的結構，動力部分通常采用電力和液力驅動。其中，往復式牽引器需配置兩組以上牽引工具并同步動作；而滾輪驅動式牽引器每組需配置4個滾輪且每個滾輪都有馬達直接驅動。這二種牽引器共同的缺點就是結構復雜、操作困難，不能很好滿足目前石油勘探開發形勢的需要。

發明內容：

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種水平井井下單向傳動式牽引器，能滿足水平井井下測井儀器和井下工具通過牽引器的作用而準確到達作業位置的需求，具有結構簡單，經濟適用，使用方便的特點。

本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的。

在一種水平井井下單向傳動式牽引器的結構中，設置有：左管接頭、左堵蓋、缸體、左固緊螺母、左活塞、左活塞密封圈、楔形齒條、左壓縮彈簧、活動蓋板、單向傳動機構、右壓縮彈簧、右活塞、右活塞密封圈、右固緊螺母、右堵蓋、右管接頭、固定塊、中心軸固定螺母、中心軸、傳動齒輪、滾子、銷孔彈簧、傳動銷、弧形槽、環形孔；缸體為圓筒形；在缸體內，安裝有楔形齒條；楔形齒條兩端為圓柱狀，方便與左活塞、右活塞相連接；中間為平板式齒條，一端上下對稱且平行；另一端上下對稱且呈逐漸向平板式齒條中心聚攏狀；在楔形齒條的兩側對稱安裝有兩個單向傳動機構；兩個上下對稱安裝在固定塊上的單向傳動機構中的傳動齒輪與楔形齒條相嚙合；單向傳動機構由中心軸、傳動齒輪、滾子組成；傳動齒輪通過鍵連接安裝在中心軸上；滾子通過過渡配合連接安裝在中心軸上；單向傳動機構能夠在楔形齒條的作用下，徑向張開到一定程度，使安裝在其上的滾子緊貼油管或套管內壁，從而將牽引器支撐在油管或套管內壁上，并沿油管或套管內壁運動；在傳動齒輪上開有兩個對稱的銷孔，在銷孔中安裝有銷孔彈簧和傳動銷；在滾子上對稱開有兩段90°弧度帶有斜度的弧形槽；傳動齒輪上的傳動銷對應安裝在滾子上的弧形槽內；在楔形齒條的兩端，分別安裝有左活塞和右活塞；通過左固緊螺母和右固緊螺母將左活塞和右活塞固定在楔形齒條左、右端的臺肩處；在左活塞上裝有左活塞密封圈，在右活塞上裝有右活塞密封圈；由活塞、楔形齒條與缸體組成液壓缸，外端的液壓介質通過管接頭的輸入來實現液壓傳動；在缸體內的中間位置設有一開口處，固定塊焊接在缸體開口處，固定塊的外表面和缸體的外表面平齊；在固定塊上設有上下兩個環形孔，單向傳動機構中的中心軸通過中心軸固定螺母安裝在環形孔內，并可在環形孔內上下移動；而單向傳動機構中的滾子安裝好之后位于缸體的開口處，傳動齒輪與楔形齒條上的齒相嚙合；由兩個單向傳動機構、楔形齒條、固定塊和缸體構成支撐驅動機構；兩個單向傳動機構上下對稱安裝于楔形齒條的兩側；單向傳動機構通過中心軸固定螺母與固定塊連接，實現上下的移動；在楔形齒條的軸線方向上，同時在固定塊的左右兩側分別安裝有左壓縮彈簧和右壓縮彈簧；在楔形齒條前進的過程中，當左活塞到達碰撞到固定塊的位置時，左壓縮彈簧起一個緩沖作用，以減弱相互之間的作用力；楔形齒條后退時右壓縮彈簧也起同樣的作用；在缸體的左端，安裝有左堵蓋和左管接頭，在缸體的右端，安裝有右堵蓋和右管接頭，通過左管接頭和右管接頭連接液壓源。

本發明與現有的技術相比，能夠在等直徑的油管或套管內平穩、等間隔周期性連續地牽引，并且能夠提供較大的驅動力，具有結構簡單，成本低，可靠性高的特點。

附圖說明：

圖1為本發明的總體結構示意圖。

圖2為圖1的俯視結構示意圖。

圖3為本發明的楔形齒條部分的結構示意圖。

圖4為圖3的俯視結構示意圖。

圖5為圖1的A-A斷面結構示意圖。

圖6為本發明的單向傳動機構部分的結構示意圖。

圖7為本發明的單向傳動機構中滾子部分的示意圖。

圖8為本發明的固定塊部分的結構示意圖。