一种重复式电动打捞释放器及其打捞释放方法

摘要

本发明公开了一种重复式电动打捞释放器及其打捞/释放方法，打捞释放器包括自上而下依次连接的上接头、传动系统、内设液面传感器的中接头、内设卡爪机构的下接头，所述传动系统中设有由电机控制的往复机构，往复机构联动卡爪机构，实现卡爪机构的释放与锁紧动作，从而完成打捞与释放过程。方法包括通过电机控制丝杠螺母副的运动实现传动轴动作，带动收紧套往复运动，压紧或松开卡爪结构，从而实现多次的打捞/释放动作，配合释放器上安装的液面传感器，可以判断释放器到达井下的位置，帮助操作者判断作业时机。由于该释放器使用电动操作，操作简单可靠，并且可重复使用，所以很大程度上简化了打捞作业的难度和复杂程度，更好的提高了作业效率。

说明书

技术领域

本发明涉及一种井下辅助打捞/释放一体化电动工具，特别是涉及一种电动控制的重复式打捞/释放方法。

背景技术

目前使用的井下打捞工具有很多中，其主要特点为刚性打捞器，专用性比较强，仅适用于打捞，不能实现释放；而井上应用的释放器也只能进行释放不能实现打捞。

传统的打捞器，因为自重较大，在打捞过程中易冲击损坏被打捞的仪器，重量大，不方便上端接电缆直接操作，不能保证下端被打捞仪器的安全。

针对井下存储短节的作业特点，传统的释放器不方便操作，释放复杂，不方便搭配存储仪器实现快速作业。并且某些地层测试仪器需要选址停留或者释放，不能实现重复打捞/释放动作，不能搭配此类地层测试仪器的快速作业。

针对上述现有技术中存在的问题，研究设计一种新型的机电一体化重复式打捞/释放装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种重复式电动打捞释放工具，通过电机控制丝杠螺母副的运动实现传动轴动作，带动收紧套往复运动，压紧或松开卡爪结构，从而实现多次的打捞/释放动作，配合释放器上安装的液面测量传感器，可以判断释放器到达井下的位置，帮助操作者判断作业时机。

由于该释放器使用电动操作，操作简单可靠，并且可重复使用，所以很大程度上简化了打捞作业的难度和复杂程度，更好的提高了作业效率。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种重复式电动打捞释放器，包括自上而下依次连接的上接头、传动系统、内设液面传感器的中接头、内设卡爪机构的下接头，所述传动系统中设有由电机控制的往复机构，往复机构联动卡爪机构，实现卡爪机构的释放与锁紧动作，从而完成打捞与释放过程。

优选地，所述往复机构包括设在传动系统中的电机，电机输出轴连接有丝杆螺母副，丝杆螺母副下连接有与卡爪机构相连的传动轴。

优选地，所述传动轴延伸进中接头腔体内，传动轴底部通过收紧套定位，传动轴上设有复位弹簧Ⅰ，复位弹簧Ⅰ通过收紧套限位。

优选地，所述液面传感器设在中接头与传动系统相连接处，用于测量液面的高温高压。

优选地，所述卡爪机构包括均布在下接头腔体内的四个卡爪，各卡爪通过销钉连接在卡爪安装座上，卡爪安装座上设有底部延伸进四个卡爪下端的卡爪压紧触头，卡爪压紧触头上端套有复位弹簧Ⅱ，复位弹簧Ⅱ通过端盖定位。

优选地，所述卡爪压紧触头贯穿在端盖与卡爪安装座的通孔中，通过复位弹簧的压缩与释放弹簧力使得卡爪启闭。

优选地，所述下接头腔体设为能够容纳打捞接头的结构，四个卡爪内部形状与所抓取不同形状的打捞接头对应。

优选地，所述打捞接头上部形状为球型，四个卡爪合拢后的内弧形状对应为球型。

相应地，本发明给出了一种重复式打捞释放的方法，包括下述步骤：

1)仪器运动至打捞接头上方，缓慢往下降，直到打捞接头的球头部分插入卡爪机构，卡爪压紧触头上移使得卡爪因重力自动收拢，此时打捞接头是自由状态，卡爪也处于打捞初始状态，并未锁紧；

2)电机带动丝杆螺母副往下端运动，复位弹簧Ⅰ释放，使得压紧套靠近卡爪机构，直到卡爪完全被收紧套压住；此时，打捞接头被完全锁住，打捞动作完成；

3)仪器与打捞接头锁住后，可随电缆拉送至选址位置；

4)电机带动丝杆螺母副往上端运动，传动轴拉动压紧套，使得压紧套远离卡爪机构，直至卡爪机构中的卡爪不受到压紧套的压力，复位弹簧Ⅱ的力量向下推出卡爪压紧触头，进一步使得卡爪张开，此时抓取在卡爪内部的打捞接头受重力自动释放。

本发明操作简单可靠，并且可在指定时刻重复使用，所以很大程度上简化了打捞作业的难度和复杂程度，更好的提高了作业效率。

本发明的特点是：

1)该打捞释放器所匹配的打捞载荷是根据卡爪机构中的销钉剪切应力限定，可实现只使用较小的轴向力(约600N-1000N传动系统提供)，可实现锁紧后的较大负载(49000N卡爪机构提供)，并且打捞负载并不影响传动系统的负载。

2)该打捞释放器收紧套锁紧状态的力完全由弹簧预压值决定，与丝杠和电机负载无关，此时传动轴为自由释放状态只受环境压力。

3)当收紧套执行释放动作时，电机需要克服弹簧的压力，与密封圈的摩擦力，故释放动作只持续短暂时间，释放完毕后电机根据程序会自动复位到收紧状态，保证丝杠螺母副不承载。

4)整个卡爪机构全部外露在井液环境中，不考虑压力变化，而外界环境温度压力变化对于传动系统的影响该释放器已作保护处理。

5)整个卡爪机构可整体拆卸更换，方便维修清洗，进一步提高作业效率。

6)整个打捞释放器的负载上限由电缆决定，通常不能用在遇阻仪器打捞，在无阻力仪器打捞情况下使用较为安全可靠。

附图说明

图1是该打捞释放器的总体示意图。

图2是本发明所涉及的打捞释放器结构示意图。

图1中，1-上接头，2-传动系统，3-液面传感器，4-中接头，5-卡爪机构，6-下接头。

图2中：2-1-电机，2-2-丝杠螺母副，2-3-传动轴，2-4-复位弹簧Ⅰ，2-5-收紧套，3-液面传感器，4-中接头，5-1-端盖，5-2-卡爪安装座，5-3-触头，5-4-卡爪，5-5-复位弹簧Ⅱ，5-6-销钉，7-打捞接头。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明重复式电动打捞释放器，包括自上而下依次连接的上接头1、传动系统2、内设液面传感器3的中接头4、内设卡爪机构5的下接头6，所述传动系统2中设有由电机控制的往复机构，往复机构联动卡爪机构5，实现卡爪机构5的释放与锁紧动作，从而完成打捞与释放过程。

如图2所示，往复机构包括设在传动系统2中的电机2-1，电机2-1输出轴连接有丝杆螺母副2-2，丝杆螺母副2-2下连接有与卡爪机构5相连的传动轴2-3。传动轴2-3延伸进中接头4腔体内，传动轴2-3底部通过收紧套2-5定位，传动轴2-3上设有复位弹簧Ⅰ2-4，复位弹簧Ⅰ2-4通过收紧套2-5限位。液面传感器3设在中接头4与传动系统2相连接处。

卡爪机构5包括均布在下接头6腔体内的四个卡爪5-4，各卡爪5-4通过销钉5-6连接在卡爪安装座5-2上，卡爪安装座5-2上设有底部延伸进四个卡爪5-4下端的卡爪压紧触头5-3，卡爪压紧触头5-3上端套有复位弹簧Ⅱ5-5，复位弹簧Ⅱ5-5通过端盖5-1定位。卡爪压紧触头5-3贯穿在端盖5-1与卡爪安装座5-2的通孔中，通过复位弹簧5-5的压缩与释放弹簧力使得卡爪启闭。

下接头6腔体设为能够容纳打捞接头7的结构，四个卡爪5-4内部形状与所抓取不同形状的打捞接头7对应，本实施例的打捞接头7上部形状为球型，四个卡爪5-4合拢后的内弧形状对应为球型。

下面给出了重复式打捞释放的方法，包括：

1)仪器运动至打捞接头7上方，缓慢往下降，直到打捞接头的球头部分插入卡爪机构5，卡爪压紧触头5-3上移使得卡爪5-4因重力自动收拢，此时打捞接头7是自由状态，卡爪5-4也处于打捞初始状态，并未锁紧；

2)由手控盒操作电机2-1带动丝杆螺母副2-2往下端运动，复位弹簧Ⅰ2-4释放，使得压紧套2-5靠近卡爪机构5，直到卡爪5-4完全被收紧套压住；此时，打捞接头7被完全锁住，打捞动作完成；

3)仪器与打捞接头7锁住后，可随电缆拉送至选址位置；

4)由手控盒操作电机2-1带动丝杆螺母副2-2往上端运动，传动轴2-3拉动压紧套2-5，使得压紧套远离卡爪机构5，直至卡爪机构5中的卡爪5-4不受到压紧套2-5的压力，复位弹簧Ⅱ5-5的力量向下推出卡爪压紧触头5-3，进一步使得卡爪5-4张开，此时抓取在卡爪5-4内部的打捞接头7受重力自动释放。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。