[实用新型]开关式电池短节装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油测井技术领域，具体地指一种可为井下仪器提供电源的开关式电池短节装置。

背景技术

在石油钻井工程中，经常需要为井下仪器和井下设备提供电源。目前，主要有两类井下电源，即电池装置和涡轮式交流发电机，电池短节装置由于结构紧凑、可靠、使用方便等优点被广泛使用。然而，现有的油田井下仪器供电用电池装置仍存在一些不足，主要表现在以下几方面：其一，电池装置作为电源安装于仪器内部，在不拆卸电池的情况下，仪器不工作时，电池装置仍持续对仪器进行供电，增加了电池的待机消耗，电池使用时间短，更换频繁；其二，电池电源线和其它通讯线在仪器螺纹结构进行安装时容易造成线缆扭成一团，甚至导致线缆扭断，拆卸、更换麻烦，同时还容易导致电池短路等问题；其三，当需要与外部通讯装置连接进行通讯设置时，需要从仪器中取下电池装置，无法在仪器工作的同时读取数据，使用不方便，适用范围小。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种结构简单、使用方便、可集通讯功能和电源功能为一体、且能在油田井下仪器不工作时停止供电、以避免待机消耗并减少更换频次的开关式电池短节装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的开关式电池短节装置，主要用于为油田井下高温高压环境中工作的各种仪器提供电源，它具有起承压和开关作用的外壳组件、以及起供电和通讯作用的内核组件，其特征在于：所述外壳组件包括电池套筒和密封堵头、以及一个独立的开关帽；所述电池套筒的一端通过螺纹密封结构与密封堵头的内侧端可拆卸式连接，所述电池套筒的另一端通过螺纹密封结构与外部测量仪器可拆卸式连接；所述内核组件包括安装有电池元件的电池支承架、安装有通讯接头的通讯接头支承座、以及安装有滑环总成的滑环支承座；所述电池支承架的一端与通讯接头支承座固定连接、所述电池支承架的另一端与滑环支承座固定连接、并作为一个整体模块插入嵌置在密封堵头与电池套筒所形成的内腔中；所述电池元件上的电源导线、所述滑环总成上的通讯导线和负载导线按常规电路相互连接、并通过电池套筒内腔中的缝隙引至通讯接头中形成一个与所述开关帽相配合的开路结构；所述滑环总成在工作状态下与外部测量仪器接插配合；所述开关帽在工作状态下设置在由密封堵头与电池套筒所形成的内腔端部、并与通讯接头接插配合而使所述开路结构导通，进而使电池元件为外部测量仪器提供所需的工作电源。

进一步地，所述电池元件的两端分别设置有绝缘垫片，其中一端绝缘垫片与通讯接头支承座抵接配合、另一端绝缘垫片与滑环支承座抵接配合，从而将电池元件绝缘固定在电池支承架中。

进一步地，所述电池支承架的一端通过周向螺钉与通讯接头支承座连接，所述电池支承架的另一端通过周向螺钉与滑环支承座连接。

进一步地，所述电池套筒的内壁设置有环状凸台，所述通讯接头支承座的外壁与电池套筒的内壁之间通过螺纹结构连接，并通过环状凸台端面定位。

进一步地，所述通讯接头的外壁与通讯接头支承座的内壁之间通过螺纹结构固定连接，并通过径向螺钉限位。

进一步地，所述通讯接头支承座和滑环支承座呈中空结构，所述电池支承架的外周设置有与所述中空结构相连通的轴向线槽，所述电源导线、通讯导线和负载导线通过所述中空结构和轴向线槽引至通讯接头中。

进一步地，所述绝缘垫片、通讯接头支承座和滑环支承座呈中空结构，所述绝缘垫片上设置有径向线槽，所述电池支承架的外周设置有通过所述径向线槽与所述中空结构相连通的轴向线槽，所述电源导线、通讯导线和负载导线通过所述中空结构、径向线槽和轴向线槽引至通讯接头中。

进一步地，所述通讯接头支承座上设置有可与开关帽插接配合的卡位环槽。

进一步地，所述滑环总成包括安装在滑环支承座内的滑环绝缘座，所述滑环绝缘座上从轴心向外延伸依次设置有用以连接所述电源导线、通讯导线和负载导线的滑环芯、滑环内圈和滑环外圈，所述滑环芯、滑环内圈和滑环外圈在工作状态下与外部测量仪器接插配合。

更进一步地，所述密封堵头的外侧端设置有用于连接其它外部仪器的外螺纹及密封圈。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的电池短节在电路回路中采用开关帽配合插拔连接，实现回路的通断。在电池短节安装在井下测量仪器上后，当仪器工作时插入开关帽与通讯接头上的导线接头连通，使回路连通，电池供电，仪器正常工作；当仪器不工作时，拔出开关帽，回路断开，电池不供电，仪器停止工作。开关帽的配合使用，避免了电源的待机消耗，提高电池利用率，减少了电池更换频次；