[发明专利]自动防止故障的弹簧

权利要求书

1.一种沿纵向延伸的井下工具（10），包括：

-工具壳体（54）；

-臂组件（60），所述臂组件可相对于所述工具壳体在缩回位置与突出位置之间移动；以及

-臂启动组件（40），所述臂启动组件用于使所述臂组件在所述缩回位置与所述突出位置之间移动；

其中，所述臂启动组件包括：

-包括活塞腔室（42）的活塞壳体（41），所述活塞腔室沿所述井下工具的纵向延伸，

-活塞部件（47），该活塞部件配置在所述活塞腔室的内部并与所述臂组件接合以使所述臂组件在所述缩回位置与所述突出位置之间移动，所述活塞部件可沿所述井下工具的纵向移动并具有第一活塞面（48）和第二活塞面（49），所述活塞部件能通过在所述第一活塞面上施加液压压力而使所述活塞沿第一方向移动来在所述臂组件上施加突出力，和

-弹簧部件（44），所述弹簧部件施加弹簧力以使所述活塞沿与所述第一方向相对的第二方向移动。

2.根据权利要求1所述的井下工具，其中，所述臂启动组件包括流体通道（80）并且利用通过所述流体通道的诸如油之类的加压液压流体来将所述液压压力施加于所述第一活塞面。

3.根据权利要求1或2所述的井下工具，其中，所述弹簧部件配置在弹簧腔室（42a）中并且所述活塞配置在活塞腔室（42）中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的井下工具，其中，所述活塞壳体包括用于当所述活塞移动时接纳所述轴的一部分的凹部（82）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的井下工具，其中，所述轴在所述活塞腔室中延伸并进入所述弹簧腔室内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的井下工具，其中，所述活塞部件将所述活塞壳体分为第一区段和第二区段，所述第一区段充填有用于使所述活塞部件移动的流体。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的井下工具，还包括用于对所述加压液压流体进行加压以使所述活塞沿所述第一方向移动的泵（18）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的井下工具，其中，所述井下工具与线缆（9）连接并且通过所述线缆为电动马达（17）提供动力。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的井下工具，其中，所述井下工具包括若干臂组件和臂启动组件，并且每个所述臂组件由所述臂启动组件中的一个移动。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的井下工具，其中，所述活塞腔室和弹簧腔室沿所述工具的纵向大致端对端地配置。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的井下工具，其中，所述活塞腔室和弹簧腔室沿所述工具的纵向大致并排配置。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的井下工具，其中，所述活塞包括可与所述弹簧部件接合的具有减小的直径的远侧部（81）。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的井下工具，还包括用于监视所述活塞部件的位置以向控制系统产生反馈信号的电传感器。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的井下工具，其中，所述弹簧部件在所述液压压力施加在所述第一活塞面上而使所述活塞沿第一方向移动期间在被所述活塞压缩之前预加载。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的井下工具，其中，所述活塞部件利用所述活塞部件中的蜗杆轴、齿条或枢转接头或凹部（471）与所述臂组件连接。

16.一种井下系统，包括：

-线缆（9），

-匹配工具，诸如驱动单元（11）和/或操作工具（12），以及

-根据权利要求1至15中任一项所述的井下工具（10）。

17.根据权利要求1至15中任一项所述的井下工具，其中，所述臂启动组件包括曲柄臂（72），这意味着当所述活塞部件（47）沿所述活塞腔室的纵向来回移动时，所述活塞部件将使所述曲柄臂（72）移动，并且当所述曲柄臂（72）移动时，曲柄轴（71）围绕旋转轴线（32）旋转，并因此使连接到所述曲柄轴（71）的所述臂组件在缩回位置与突出位置之间移动，并且其中所述曲柄臂（72）的所述旋转轴线（32）与所述曲柄臂和所述活塞部件之间的接触点之间的力臂距离在所述缩回位置比在所述突出位置长，这意味着所述臂启动组件施加于所述臂组件的突出合力从在所述缩回位置的高突出合力朝在所述突出位置的较低突出合力减小。