[發明專利]基于電磁效應的便攜式物探鉆機振動器

在審

• 申請號: 201810092059.6
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108179982A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 徐建寧;柳愿;黃澤奇
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

基于電磁效應的便攜式物探鉆機振動器，外殼體內設置有線圈殼體，在線圈上殼體和線圈下殼體的凹槽內纏繞有線圈，在線圈殼體內設置有磁鐵組卡爪，磁鐵組卡爪中設置有磁鐵組，磁鐵組卡爪與磁鐵組端蓋連接保證磁鐵組固定在垂直方向上；當通過外界的動力裝置給上下線圈通入高頻的交流電時，上下線圈就會產生快速變化的交變磁場，上下線圈產生的變化的磁場對中間的磁鐵組將會產生雙倍力的作用，使內部的磁鐵組帶動卡爪和端蓋整體進行高頻的上下往復運動，從而產生所需的高頻振動力，本發明激振力通過通入交流電的大小來調整，使其穩定可靠地工作，即輕便又經濟、可靠性和適應性高。

技術領域

本發明涉及物探機械技術領域，具體地說是一種利用電磁效應產生激振力、高振動頻率的便攜式物探鉆機振動器。

背景技術

在石油勘探中，隨著我國石油天然氣地球物理勘探工作量的不斷增加，作業區塊也向外圍和偏遠地區擴散，對鉆機的便攜性、經濟性以及可靠性要求越來越高。聲頻鉆進是一種新型鉆探技術方法,又稱為振動鉆進，它把高頻振動力、壓力結合在一起,使鉆頭鉆入土層或軟巖進行鉆探或其它鉆孔工程。而振動器是聲頻振動鉆進的核心設備，其能夠產生可以調節的高頻振動頻率和振動力。當振動器的高頻振動頻率與鉆桿的自然諧振頻率疊合時，兩者就會產生共振，使鉆頭獲得極大的能量，從而實現鉆頭的鉆進。目前，國內外聲頻振動鉆進振動器只有機械式、液壓式、壓電式3種類型。廣泛采用的是技術較為成熟的機械式振動器，但這類振動器存在著明顯的缺陷與不足：

(1)結構特別復雜，可靠性低；

(2)振動摩擦和疲勞磨損嚴重，使用壽命短；

(3)系統中結構的穩定性受附加質量和附加剛度的影響較大；

(4)起振和停振時壓力不平穩、機械負荷大等問題。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于電磁效應的便攜式物探鉆機振動器，激振力通過通入交流電的大小來調整，使其穩定可靠地工作，即輕便又經濟、可靠性和適應性高。

為了達到上述目的，本發明采用的技術解決方案是：

基于電磁效應的便攜式物探鉆機振動器，包括外殼體2，外殼體2通過螺紋與上端蓋1連接，構成一個整體的外殼；外殼體2內設置有線圈上殼體3，線圈上殼體3通過螺紋與線圈下殼體8連接，組成一個線圈殼體整體，在線圈上殼體3和線圈下殼體8的凹槽內纏繞有線圈9，在線圈殼體內設置有磁鐵組卡爪6，磁鐵組卡爪6中設置有磁鐵組7，磁鐵組卡爪6通過螺栓5與磁鐵組端蓋4連接保證磁鐵組7固定在垂直方向上。

所述的磁鐵組7是由NS極交替放置的永磁鐵組成。

纏繞在線圈上殼體3和下殼體8的凹槽內的線圈9圈數相同，但反向纏繞。

本發明的優點：

1.該便攜式物探鉆機振動器的能量轉化是將電磁能轉化成機械能，利用磁場產生振動力。

2.該便攜式物探鉆機振動器質量輕便，無機械磨損，因此無需潤滑，起振和停振時壓力較平穩，提高了系統的整體可靠性。

3.不會產生任何附加的質量與附加剛度的影響，提高了結構的穩定性。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細敘述。