[实用新型]一种泥浆脉冲器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻井井下测量仪器，尤其是一种井下无线随钻测量用泥浆脉冲发生器，属于井下仪器类。

背景技术

泥浆脉冲器是无线随钻仪器最重要的部分，在井下高温、高压、强震动的泥浆环境下使用，要求适应性强、可靠性高、信号质量好、维修简单。泥浆脉冲器的脉冲信号质量差，会造成上传数据错误；可靠性差，会导致因仪器故障起下钻，加大钻井成本。目前，石油钻井中使用的泥浆脉冲器主要有负脉冲型泥浆脉冲器和小阀推大阀结构的正脉冲型泥浆脉冲器，前者存在泄露泥浆、冲蚀井壁、脉冲咀易刺坏、无打捞功能等问题，后者由于小阀头直接在泥浆中工作，存在易被泥浆携带的岩屑卡堵和冲蚀、磨损，以上两种泥浆脉冲器均存在配置不易改变、泥浆脉冲信号不稳定等问题。

发明内容

因此，针对上述实际问题，研制开发了本实用新型——一种泥浆脉冲器，其目的在于提供一种可选配置的旋转脉冲器头，以合理选择叶轮扭矩、流道结构、流道面积、翼的阻挡面积等，有效提高泥浆脉冲信号质量；将主轴总成、控制与缓冲机构、电磁阀总成等采用内藏式结构设计，改善了上述部件的工作环境，提高了泥浆脉冲器可靠性。

本实用新型主要由旋转脉冲头、脉冲头支撑座、主轴支撑机构、主轴总成、控制与缓冲机构、电磁阀总成、平衡活塞机构、脉冲器壳体和承压电极总成组成，主要由打捞头1、叶轮4、止退环7、转子11构成旋转脉冲头，叶轮4套装在打捞头1的外表面；由滑动轴承螺帽10、定子13、整流支撑架14、备紧环16、0号本体外壳0构成脉冲头支撑座；由主轴15、主轴铜套9、上轴销5、滚针轴承套20、联轴器销32、下座弹簧26、止退轴承上座22、主轴止退轴承23、主轴半瓦对25、止退轴承下座27、联轴器31和1号本体外壳28构成主轴总成，止退轴承下座27位于主轴与2号本体外壳30之间，主轴下端有通孔，孔内安放联轴器销32，联轴器31内有槽与联轴器销32相适配；由联轴十字33、旋转锁齿34、小车小轴承36、锁齿轴37、小车大轴承38、锁齿轴承39、小车41、小车滑套43、扭簧上座47、电磁阀轴56、扭簧49、缓冲垫48、扭簧下座53构成控制与缓冲机构，小车41下端有内螺纹与电磁阀轴56连接，扭簧下座53前端套在扭簧上座后端上，且扭簧上座47与扭簧下座53均套在主轴15上，缓冲垫48位于扭簧上座47后端与扭簧下座53的空腔内，电磁阀轴56下端有螺纹与电磁阀头58连接；由5号本体外壳63、活塞69、活塞内轴65、6号本体外壳71以及兼做活塞套的5号本体外壳63共同构成压力平衡机构，活塞69套在活塞内轴65上，活塞内轴中部为通孔，用以穿越电极连接电线；7号本体外壳73、堵头本体82、电极绝缘架83、堵头备紧环84、电极螺栓85、电极86、加油丝堵89构成承压电极总成，电极螺栓85与7号本体外壳73之间有绝缘环74，螺帽75有内螺纹与电极螺栓85上端连接，电极绝缘架83外表面为台阶状并与堵头本体82相应位置的内表面相适配，电极绝缘架83套在电极螺栓85上，堵头备紧环84前端有螺纹与7号本体外壳73连接，电极86固定在电极螺栓85上；打捞头1有内螺纹与主轴15一端连接，止退环7套在主轴15的圆锥形台阶面上，定子13与1号本体外壳28采用螺纹连接，0号本体外壳0位于主轴15和整流支撑架14之间，并且用螺纹与备紧环16连接，1号本体外壳28与止退轴承上座22之间的空腔内有主碟簧21，2号本体外壳30前端有外螺纹与1号本体外壳28连接，6号本体外壳71后端有内螺纹与7号本体外壳73前端连接。打捞头1和叶轮4之间有O型密封圈，两者之间形成的空腔内有碟簧3。打捞头1外表面加工有打捞台阶。转子11与止退环7的空腔内有调整垫圈6。主轴15与滑动轴承螺帽10之间有Y型密封圈8密封。转子11与定子13的翼片数目相同，翼片数可分别为2、3、4片。主轴总成中滚针轴承套20位于主轴15和滚针轴承19之间，滚针轴承套20前端有主轴卡簧18。1号本体外壳28与止退轴承上座22之间内有主碟簧21。主轴半瓦对25上有环形槽，安放半瓦卡环24。止退轴承下座27与主轴15的空腔内有止退轴承下座弹簧26。2号本体外壳30与主轴15之间的空腔内有预紧弹簧29。锁齿轴37下端有锁齿轴卡环35。旋转锁齿34内圆周内上下均匀排布两层梯形齿，齿排布方式依据定子的翼片数量设计，如翼片数为2，则齿以90°角度排布，翼片数为3，则以60°排布，翼片数为4，以45°排布。小车滑套43与3号本体外壳55之间装有滚针轴承42。锁齿轴承39与3号本体外壳55之间有卡环40。主轴15与3号本体外壳55之间的空腔内有预紧弹簧29。小车滑套43与扭簧上座47以定位销45固定。扭簧上座47相应位置有一槽与限位销46配合。3号本体有一通孔与扭簧上座47相应位置的槽内有限位销46。扭簧上座47前半部在扭簧49相应位置的前端和后端各有一个定位销50。3号本体外壳55后端和4号本体外壳60前端之间有O型密封圈51。扭簧下座53外表面有凹槽，凹槽内有与主轴呈垂直方向有预扭销52。活塞内轴65前端有活塞轴卡环64，与活塞69之间有活塞衬垫66。活塞69上有外O型密封圈67与5号本体外壳63密封，内有活塞内O型密封圈68与活塞内轴65密封。活塞内轴65后端有O型圈70与6号本体外壳71密封。7号本体外壳73上部有带螺纹台阶通孔，放置加油丝堵89，下半部有轴向内螺纹孔连接螺钉72。堵头本体82与螺帽75之间的空隙依次有防松碟簧76、垫片77，两者套装在电极螺栓85上，电极螺栓85与堵头本体82之间有绝缘管78，堵头本体82与7号本体外壳73之间有电极外O型圈79密封，堵头本体82与电极绝缘架83之间有电极中O型圈80密封，电极绝缘架83与电极螺栓85之间有电极内O型圈81密封。电磁阀总成已由新疆石油管理局钻井工艺研究院申请的并已授权的专利“一种泥浆脉冲器电磁阀”(申请号：200620056455)批露。