[发明专利]一种管柱接箍探测装置及其使用方法

权利要求书

1.一种管柱接箍探测装置，其特征在于，所述的管柱接箍探测装置包括行程调节总成(1)、探测部分总成(2)、探测器壳体(4)；所述的探测部分总成(2)安装在探测器壳体(4)内部，行程调节总成(1)安装在探测器壳体(4)外部，与探测部分总成(2)连接；

所述的行程调节总成(1)包括调节丝杠(1-3)、探测器连接座(1-2)、壳体连接座(1-1)、手轮(1-5)；所述的探测器连接座(1-2)一端与调节丝杠(1-3)的一端连接，另一端与壳体(2-2)端面连接；壳体连接座(1-1)安装在探测器壳体(4)上，调节丝杠(1-3)安装在壳体连接座(1-1)内；手轮(1-5)与调节丝杠(1-3)另一端连接；

所述的探测部分总成(2)包括左丝堵(2-1)、壳体(2-2)、主转轴(2-3)、主转轴键(2-4)、半齿轮探测头(2-5)、从动半齿轮限位销(2-6)、从动半齿轮(2-7)、右丝堵(2-8)、从动转轴(2-9)、L型板(2-11)、右侧板(2-13)、电涡流位移传感器(2-15)、固定螺母(2-16)、壳体导向滑块(2-17)、左侧板(2-18)、夹子复位装置(2-19)；所述的壳体(2-2)为圆柱体，在垂直其轴线方向上有一个主动轴通孔和一个从动轴通孔，壳体(2-2)探测头端开有方形内槽，探测尾端开有圆形内槽，壳体(2-2)在垂直于从动轴通孔轴线方向的两侧加工有左右两个平面，安装左右侧板(2-18、2-13)；在壳体(2-2)内，半齿轮探测头(2-5)通过主转轴键(2-4)安装在主转轴(2-3)上，主转轴(2-3)安装在主动轴通孔内且在主动轴通孔内主转轴(2-3)的两端安装左右丝堵(2-1、2-8)，限制主转轴(2-3)的轴向运动；从动半齿轮(2-7)通过从动半齿轮限位销(2-6)安装在从动转轴(2-9)上，从动转轴(2-9)安装在从动轴通孔内，从动半齿轮(2-7)与半齿轮探测头(2-5)的齿轮部分啮合，齿轮部分位于壳体(2-2)探测头端的方形槽内；从动转轴(2-9)的一端与L型板(2-11)的一端连接，另一端安装夹子复位装置(2-19)的转动拨板(2-19-7)；夹子复位装置(2-19)安装在壳体(2-2)侧面；L型板(2-11)的另一端与电涡流位移传感器(2-15)的探测端相距1mm；电涡流位移传感器(2-15)安装在壳体(2-2)的尾端的圆形内槽内，通过固定螺母(2-16)固定，用于检测L型板(2-11)是否在检测范围内，确定是否有接箍通过；壳体导向滑块(2-17)安装在壳体(2-2)侧面，用于限制探测部分总成的自由度，使其只能沿壳体轴线方向移动；

所述的夹子复位装置(2-19)包括上限位销(2-19-1)、上夹子体(2-19-2)、固定销轴(2-19-3)、复位弹簧(2-19-4)、下限位销(2-19-5)、下夹子体(2-19-6)、转动拨板(2-19-7)；所述的上下夹子体(2-19-2)、(2-19-6)中间开通孔用于通过固定销轴(2-19-3)，上下夹子体(2-19-2)、(2-19-6)夹子前端为半弧形，二者通过固定销轴(2-19-3)连接，配合后夹子前端形成的圆孔空间用于通过从动转轴(2-9)；转动拨板(2-19-7)安装在从动转轴(2-9)侧面，位于上下夹子体(2-19-2)、(2-19-6)之间；固定销轴(2-19-3)安装复位弹簧(2-19-4)，复位弹簧(2-19-4)位于上下夹子体(2-19-2)、(2-19-6)内部且其两端分别与上下夹子体(2-19-2)、(2-19-6)内部表面接触，使上下夹子体(2-19-2)、(2-19-6)前端刚好夹住转动拨板(2-19-7)；在上下夹子体(2-19-2)、(2-19-6)后端两侧分别设置上下限位销(2-19-1)、(2-19-5)，用于限制上下夹子体(2-19-2)、(2-19-6)绕固定销轴(2-19-3)向外侧转动，上下限位销(2-19-1)、(2-19-5)均安装在壳体(2-2)上。

2.根据权利要求1所述的一种管柱接箍探测装置，其特征在于，所述的管柱接箍探测装置还包括壳体密封圈(2-10)、从动转轴密封圈(2-12)、侧板密封圈(2-14)，壳体(2-2)通过壳体密封圈(2-10)密封，从动转轴(2-9)与壳体(2-2)之间通过从动转轴密封圈(2-12)密封，左右侧板(2-18、2-13)通过侧板密封圈(2-14)密封。

3.采用权利要求1或2所述的管柱接箍探测装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

将管柱接箍探测装置安装在辅助起下管柱设备或防喷器设备组的两端；根据井口内管柱(3)的直径调节接箍探测装置的行程调节部分，使探测头距离管柱(3)主体距离为1-2mm；将传感器接入电气控制柜开始作业；

S1，升起抽油管作业：

S11，在管柱(3)非接箍段通过接箍探测装置的过程中，接箍探测装置的半齿轮探测头(2-5)位于初始转动位置，即水平位置，半齿轮探测头(2-5)不与管柱体接触，此时电涡流位移传感器(2-15)无信号变化，接箍探测装置无检测信号发出；

S12，当管柱(3)的接箍开始接触到接箍探测装置的半齿轮探测头(2-5)时，半齿轮探测头(2-5)开始绕主转轴(2-3)向上转动，同时半齿轮探测头(2-5)的齿轮部分与从动半齿轮(2-7)齿轮部分相啮合，从动半齿轮(2-7)开始通过从动半齿轮限位销(2-6)带动从动转轴(2-9)转动；从动转轴(2-9)带动其一端的L型板(2-11)和另一端的转动拨板(2-19-7)同时转动，其中，转动拨板(2-19-7)转动驱动下夹子体(2-19-6)绕固定销轴(2-19-3)转动，下夹子体(2-19-6)压紧复位弹簧(2-19-4)，上夹子体(2-19-2)保持不动；L型板(2-11)转动离开电涡流位移传感器(2-15)的检测范围，即出现传感信号从有到无的变化，接箍探测装置发出检测信号，进而辅助起下管柱设备或防喷器设备组在电气控制柜的控制下完成管柱接箍阶段相应的操作；

S13，当管柱(3)的接箍开始离开到接箍探测装置的半齿轮探测头(2-5)时，复位弹簧(2-19-4)会作用在下夹子体(2-19-6)上，下夹子体(2-19-6)驱动转动拨板(2-19-7)转动，转动拨板(2-19-7)带动从动转轴(2-9)转动，其中，从动转轴(2-9)通过从动半齿轮限位销(2-6)带动从动半齿轮(2-7)转动，从动半齿轮(2-7)的齿轮部分与半齿轮探测头(2-5)齿轮部分相啮合，即半齿轮探测头(2-5)转动到初始转动位置；从动转轴(2-9)带动其另一端的L型板(2-11)转动，L型板(2-11)转动回到电涡流位移传感器(2-15)的检测范围内，即出现传感信号从无到有的变化，此时接箍探测装置无检测信号发出；开始进入非接箍段探测阶段S11；

S14，当管柱的接箍开始接触到接箍探测装置的半齿轮探测头(2-5)时，重复步骤S12和S13；

S2，下入抽油管作业：

S21，在管柱(3)非接箍段通过接箍探测装置的过程中，接箍探测装置的半齿轮探测头(2-5)位于初始转动位置，即水平位置，半齿轮探测头(2-5)不与管柱体接触，此时电涡流位移传感器(2-15)无信号变化，接箍探测装置无检测信号发出；

S22，当管柱(3)的接箍开始接触到接箍探测装置的半齿轮探测头(2-5)时，半齿轮探测头(2-5)开始绕主转轴(2-3)向下转动，同时半齿轮探测头(2-5)的齿轮部分与从动半齿轮(2-7)齿轮部分相啮合，从动半齿轮(2-7)开始通过从动半齿轮限位销(2-6)带动从动转轴(2-9)转动；从动转轴(2-9)带动其一端的L型板(2-11)和另一端的转动拨板(2-19-7)同时转动，其中，转动拨板(2-19-7)转动驱动上夹子体(2-19-2)绕固定销轴(2-19-3)转动，上夹子体(2-19-2)会压紧复位弹簧(2-19-4)，下夹子体(2-19-6)保持不动；L型板(2-11)转动离开电涡流位移传感器(2-15)的检测范围，即出现传感信号从有到无的变化，接箍探测装置发出检测信号，进而辅助起下管柱设备或者防喷器设备组可在电气控制柜的控制下完成管柱接箍阶段相应的操作；

S23，当管柱(3)的接箍开始离开到接箍探测装置的半齿轮探测头(2-5)时，复位弹簧(2-19-4)会作用在上夹子体(2-19-2)上，上夹子体(2-19-2)驱动转动拨板(2-19-7)转动，转动拨板(2-19-7)带动从动转轴(2-9)转动，其中，从动转轴(2-9)通过从动半齿轮限位销(2-6)带动从动半齿轮(2-7)转动，从动半齿轮(2-7)的齿轮部分与半齿轮探测头(2-5)齿轮部分相啮合，即半齿轮探测头(2-5)转动到初始转动位置；从动转轴(2-9)带动其另一端的L型板(2-11)转动，L型板(2-11)转动回到电涡流位移传感器(2-15)的检测范围内，即出现传感信号从无到有的变化，此时接箍探测装置无检测信号发出；开始进入非接箍段探测阶段S21；

S24，当管柱(3)的接箍开始接触到接箍探测装置的半齿轮探测头(2-5)时，重复步骤S22和S23。