[發明專利]SBT 水泥膠結測井儀球鉸傳動軸

有效

• 申請號: 201310239467.7
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103277399A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 任曉寧
• 申請（專利權）人: 西安威盛電子儀器有限公司
• 主分類號: F16C3/02
• 分類號: F16C3/02
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 陳翠蘭

技術領域

本發明涉及一種井下測井儀器，特別是涉及一種SBT水泥膠結測井儀器極板推靠球鉸傳動軸。

背景技術

隨著海洋和陸地水平油井鉆采技術的發展，對于完井后水泥膠結質量的要求也越來越高，目前SBT扇區水泥膠結測井儀，在高精度水泥膠結質量評估中越來越重要，市場需求大。現有國產SBT水泥膠結測井儀器，主要仿制ATLAS公司同類產品，材料為17-4PH（σ_0.2≥930MP），在現場使用過程中發現，國產儀器傳動軸使用壽命短，常發生突發性斷裂；采用超高強度合金鋼（σ_0.2≥1500MPa），切削加工工藝性差，成品率很低。

圖1為所涉及SBT儀器局部工作圖。傳動部分19與傳感器部分12通過螺紋10連接，緊定螺釘18擰入直槽17內防轉。連接筒14置于儀器內腔，連接筒14凸起的法蘭一部分嵌入傳動連接套8的退刀槽中，另一部分被螺釘15頂緊擋住。傳動軸16軸端法蘭臺階9，掛靠在傳動連接套8上。緊定螺釘7通過連接螺紋13將連接筒14與軸5相連接。傳動軸16向下運動時，將帶動連接套8、連接筒14、軸5、彈簧4、連桿6、軛11、防脫銷3、支點塊2、推靠臂1一起向下運動，完成極板收回動作。此時負載來自彈簧4的壓縮阻力。正常情況下，傳動軸16最大拉力為1232kg。

圖2為原儀器傳動軸傳動連接工作原理圖，其中圖2-1是受力前傳動軸的連接狀態，圖2-2是受軸向力F后的連接狀態。

圖2-1中，連接筒14和傳動軸16軸線20，與傳動連接套8軸線21平行，距離為e，傳動連接套8內孔端面24和連接筒端面28以及傳動軸16臺階端面25平行并靠緊。螺釘15錐面素線22與連接筒14錐面貼緊并靠實；連接筒14法蘭凸起錐面素線23與傳動連接套8退刀槽錐面貼緊并靠實。

見圖2-2，受到軸向拉力F后，螺釘15錐面素線22與連接筒14錐面貼緊處產生壓應力，壓應力隨彈簧壓縮力F的增大而增大，當材料產生彈性或屈服變形時，傳動連接套8會繞錐面素線23某點發生旋轉，傳動軸16軸線20和傳動連接套8軸線21產生夾角α，傳力面24繞傳動軸16臺階端面上的點26旋轉，傳動連接套8內孔端面24與傳動軸16臺階端面25也形成夾角。點26受到F力，這時傳動軸16臺階端面根部27，受到額外彎矩F×d/2產生的拉應力，此額外彎矩產生的應力為交變應力，在根部27處易產生裂紋，造成軸16突然斷裂。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提出一種SBT水泥膠結測井儀球鉸傳動軸，徹底消除原傳動軸產生疲勞應力而斷裂的偏載彎矩，在不改變材料的狀況下，解決斷軸問題。本發明是用來實現SBT水泥膠結測井儀器極板推靠傳動。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。

一種SBT水泥膠結測井儀球鉸傳動軸，包括傳動軸本體，沿所述傳動軸端頭內側開有環形槽，沿傳動軸環形槽外周卡裝有一對呈對稱分布的剖分球鉸a和剖分球鉸b，沿傳動軸軸向剖分球鉸a和剖分球鉸b的兩端分別套裝有球鉸座a和球鉸座b。

進一步地，所述一對呈對稱分布的剖分球鉸a和剖分球鉸b上分別設有與傳動軸上的環形槽相配合的環形凸體a和環形凸體b，在剖分球鉸a和剖分球鉸b外側面設置有球面a和球面b。

進一步地，所述球鉸座a設置在靠近傳動軸端頭側，球鉸座a內側壁設有與剖分球鉸外側的球面a和球面b側部相配合的球鉸座a球面；所述球鉸座b設置在與球鉸座a相接的另一側，球鉸座b內側壁設有與剖分球鉸外側的球面a和球面b側部相配合的球鉸座b球面。

進一步地，所述球鉸座a上設凸起，球鉸座b設凹槽，凸起和凹槽構成球鉸座a和球鉸座b相接合端的凹凸接合面；凹凸接合面接合后將球鉸座a和球鉸座b剛性連接在一起。

進一步地，所述傳動軸能夠繞球鉸座a和球鉸座b的軸線360度旋轉，繞球鉸座a球面和球鉸座b球面的中心以給定的角度在任意方向上擺動。

本發明傳動軸用以傳遞傳動部分輸出的軸向力。剖分球鉸卡箍在軸上，與傳動軸不發生軸向位移，周向可以360度自由旋轉。球鉸座承擔來至傳動軸，并經過剖分球鉸傳遞來的軸向力，可以相對于傳動軸360度旋轉和按一定角度擺動。

附圖說明

圖1為發明所涉及SBT儀器局部工作圖。

圖2-1和圖2-2為原儀器傳動軸傳動連接工作原理圖。

圖3-1和圖3-2為本發明傳動軸裝配結構圖。

圖4-1和圖4-2為本發明儀器傳動軸傳動連接工作原理圖。