Устройство для обнаружения продольных перемещений кабеля

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социвлнстическик

Республик!

<>764620

К ПАТЕНТУ (6!) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 210776 (21) 2385526/22-03 (51)М. К .

Е 21 В 47/04 (23) Приоритет — (32) 22.07. 75

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (33) Франция (31) 75.22778

Опубликовано 15.09.80.Бюллетень Й2 34

Дата опубликования описания 170980 (53) УДК 622. 243. (088.8) Иностранцы

Жерар Сежерал и Жин Лавинье (Франция) / (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

" Шлюмбергер Оверсиз С. A." (Панама ) (7!) Заявитель.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КАБЕЛЯ

Данное изобретение относится к измерениям глубины погружения в буровые скважины различных приборов, присоединенных к концу кабеля, так же может быть использовано для обнаруже- 5 ния перемещений кабеля находящегося на поверхности.

Известно устройство для обнаружения продольных перемещений кабеля, содержащее шасси, две закрепленные 10 на шасси направляющие системы, поддерживающие кабель в двух точках, две подвижные на шасси платформы, установленные с двух сторон кабеля; пружины, размещенные между платфор- 15 мами, два колеса, закрепленные на платформах и находящиеся в тангенциальном контакте с противоположны-. ми сторонами. кабеля под действием пружи ны 1 . 20

Недостатком указанного устройства является недостаточная надежность, поскольку оба колеса установлены на двух кронштейнах-держателях, шарнирно закрепленных на шасси, а пружина находящаяся между кронштейнами„прижимает одно колесо к другому.

Если кабель смещается в сторону и становится слегка перекошенным, система иэ двух колес может так же сме- 30 щаться в сторону, следуя боковому смещению кабеля.

Целью данного изобретения является обеспечение надежности работы устройства путем стабилизации усилия нрижатия колеса к кабелю независимо от его поперечных перемещений при движении.

Указанная цель достигается тем, что платформы установлены на шасси с возможностью перемещения относительно него в направлении перпендикулярном оси, проходящей через направлякщие системы шасси.

На фиг. 1-3 представлена принципиальная схема работы устройства.

Устройство обнару :".ения 1 содержит шасси 2, состоящее из двух параллельных продольных стержней 3 и 4, задние концы которых 5 закреплены в бло-е ке б ° Продольная ось шасси, обозначенная на чертеже пунктирной прямой

7, параллельной стержням 3 и 4, расположена на половине расстояния между ними. Блок б закреплен с помощью полного кардана на нижнем конце консоли 8, средняя часть которой закреплена на управляемом кронштейне °

Классический полный кардан имеет крестовину, первая цапйа 9 которой

764620 ней части поперечных ребер 21. Крон штейн 30 имеет с другой стороны от цапфы 31 удлинение 33, на конце которого с помощью штифта 34 шарнирно прикреплен шатун 32. Шатун 32 имеет

65 вставлена в просверленное в блоке 6 перпендикулярно стержню 3 и 4 отверстие, в котором может вращаться, и вторую цапфу, вставленную в просверленное в консоли 8 вертикально и перпендикулярно направлению управляемого кронштейна отверстия, в котором она может вращаться. Полный кардан дает возможность продольной оси шасси поворачиваться в любом направлении, вращаясь вокруг его центра, при ,этом стержни остаются неподвижны.

При нормальной работе управляемый кронштейн расположен приблизительно горизонтально, и следовательно, вторая цапфа крестовины ориентирована строго вертикально. Первая цапфа 9 15 также лежит приблизительно горизонтально. Плоскость симметрии 10 стержней 3 и 4, расположена на половине расстояния между этими двумя стержнями и называется, следователь- 2О но,.осевой плоскостью шасси, также поддерживается строго вертикальной.

На равном расстоянии от осевой плоскости шасси на нижней поверхности

11 блока б установлЕны вращающиеся цилиндрические ролики 12 и 13, между которыми проходит кабель. Ролики 12 и 13 расположены по вертикали полного кардана и позволяют направлять кабель с помощью управляемого кронштейна. Боковая сила, Прилагаемая роликами 12 и 13 не оказывает никакого противодействия ориентации шасси вдоль кабеля, Ориентация шасси вдоль кабеля поддерживается с помощью двух направляю- З5 щих систем 14 и 15, установленных соответственно на задних и передних концах стержней 3 и 4. Направляющая система 14 имеет корпус 16, образованный двумя.трубчатыми частями 17 и 40

18, насаженными соответственно на стержни 3 и 4, две продольных боковых стенки 19 и 20 и два поперечных ребра 21, перпендикулярных трубчатым частям 17 и 18. Корпус 16 име- 45 ет также два барабана 22 и 23, расположенных напротив друг друга и пересекающих соответственно боковые стенки 19 и 20. В барабанах 22 и 23 !

-просверлены коаксиальные отверстия, в которые вставлены два шарикоподшипника 24 и 25. Колесо 26 заклинено на втулке, вращающейся в шарикоподшипниках 24 и 25. Ocb вращения колеса 26 также перпендикулярна осевои плоскости шасси..

Шкив 27, имеющий периферическую канавку 28 в форме буквы У, благодаря шарикоподшипнику 29 может вращаться на кронштейне 30, шарнирно скрепленном с цапфой 31, находящейся в ниж-gp фланец 35, который может скользить в цилиндре 36, в направлении, ограниченном кольцом 37 ° Пружина 38 зажата между фланцем 35 и дном цилиндра 36, к которому прикреплена надставка 39, связанная шарнирно с помощью штифта 40 с рукояткой 41. Рукоятка 41 в свою очередь шарнирно» закреплена на цапфе 42, неподвижно укрепленной на поперечном ребре 21.

Когда рукоятка 41 находится в нижнем положении, пружина 38 сжата и толкает вниз удлинение 33 кронштейна 30. Шкив

27 в этом случае выталкивается наверх и прижимает кабель к колесу 26.

Для освобождения кабеля рукоятка 41 переводится в верхнее положение, при этом расжимается пружина 38 и дает воэможность шкиву 27 откинуться вниз вокруг цапфы 31.

Направляющая система 15, помещенная рядом с блоком б, аналогична системе

14 имеет колесо 43 и шкив 44, идентичные колесу 26 и шкиву 27. Однако втулка колеса 43 соединена с помощью конической передачи с квадратным стержнем, увлекаемым вращением колеса

43. Этот стержень соединен с механическим приводом, который может быть заменен в случае крайней необходимости электрическим приводом.

Между двумя направляющими системами 14 и 15 на двух стержнях 3 и 4 укреплена спаренная система обнаружения смещений кабеля.

В четырех углах прямоугольной рамки 45 расположены направленные вверх и предназначенные для захвата стержней 3 и 4 зажимы 46. Вертикальная щель 47 позволяет зажимать стержень в зажиме с помощью винта 48. Задняя поперечная часть рамки имеет два зажима 49, направленных вниз расположенных симметрично по отношению к осевой плоскости шасси и предназначенных для захвата поперечной трубки 50.

Винты 51 зажимают трубку 50 в зажимах 49 и поддерживают ее перпендикулярно осевой плоскости. Посередине поперечной части рамкой 45 с помощью гайки 52 регулируемом положении закреплен зажим 53, в котором зажата вторая поперечная трубка 54.

С двух сторон от осевой плоскости установлены платформы 55 и 56, скользящие по поперечным трубкам.50 и

54. Платформа 55 имеет две полых трубчатых части 57 и 58, соединенных двумя распорками 59 и 60 с центральной кольцевой частью 61. Трубчатые части удлиняются книзу с помощью стояков 62 и 63, нижние части которых соединены с ажурной прокладкой 64. В трубчатую часть 57 вмонтированы гильзы с шариками 65 и 66, поддерживаемые пружинящими кольцами 67 и 68. Гильзы с шариками 65 и 66 могут скользить в трубке 50. На крышке 69, заключенной в трубчатой части и имеющей прок764620 ладку 70 и 71 имеется часть с нарезкой 72, а на конце названной крышки просверлено отверстие 73 для валика

74. Заглушка навинчивается на часть с нарезкой 72. На противоположном конце трубчатой части закреплена эластичная гармошка 75, препятствующая 5 проникновению крупных частиц пыли в гильзы с шариками. Внутри трубки 50 вставлена пружина 76. Трубчатая часть выполнена скользящей на поперечной трубке, также содер- 10 жащей пружины, прижимающей друг к другу платформы. Сверхстатичное крепление двух платформ на поперечных трубках с помощью шариковых гильз делает систему из двух трубок недеформируемой, что не требует жесткого закрепления рамки на шасси. Для этого достаточно, чтобы трубки были закреплены на шасси в трех точках,причем положение одной из них может регулироваться.

На центральной части винтами (на чертеже не показаны) закреплен корпус 77 подшипника, в который вмонтирован шариковый подшипник 78. В центре ажурной пластинки с помощью винтов закреплен другой корпус подшипника с шариковым подшипником. Внутри этих двух подшипников вмонтирована вращающаяся втулка 79 измерительного колеса 80, находящегося в тан- ЗО генциальном контакте с кабелем в случае, если платформа стремится повернуться к осевой плоскости под действием пружины.

В верхней части корпуса подшипни- 35 ка закреплен корпус фотоэлектричес- кого кодирующего устройства 81. Это кодирующее устройство классического типа имеет диск, на котором ближе к краям попеременно выгравированы проз 0 рачные и непрозрачные зоны, закрывающие оптический путь между источником света и приемными ячейками. Диск кодирующего устройства 81 соединен с втулкой 79, измерительного колеса 80, Кодирующее устройство выдает два сиг-45 нала частот, пропорциональных скорости вращения колеса, причем эти два сигнала изменяют фазу на 90, в з

+ О ависимости от направления вращения..

Второе измерительное колесо 82 также вращается на платформе, находясь в та нгенциаль ном контак те с другой стороной кабеля. На платформе установлено второе кодирующее устройство, 55 идентичное кодирующему устройству, вырабатывающие сигналы, характеризующие угловые смещения второго измерительного колеса. Можно заметить, что кабель зажимается между двумя измерительными колесами с помощью пру- 60 жин, однако эти пружины не оказывают никакого противодействия поперечным смещениям системы, образованной двумя измерительными колесами, которые, возникают из-за изгиба кабеля в горизон- 65 тальной плоскости. При оптимальном положении измерительного устройства точки опоры измерительных колес лежат на горизонтальной прямой, причем счлы, прижимающие колеса к кабелю„имеют противоположное направление и равны между собой, т.к. они возникают под действием двух пружин.

Для того, чтобы иметь возможность вводить кабель между измерительными колесами, на шасси имеются средства для разведения последних. В середине хомутика 83, закрепленного на продольных стержнях установлен вертикальный вал 84, который может вращаться, на нижнем конце которого находится кулачок 85. В верхней части вала 84 имеется наклонная рукоятка

86, позволяющая вручную поворачивать кулачок 85 на котором есть два близко расположенные выступа 87 и 88 и два более удаленные углубления, соединенные с выступами округлыми симметричными линиями. Плечо 89 закреплено с боковой стороны платформы винтами 90 и доходит в горизонтальном направлении до выступов кулачка. Другое симметричное плечо закреплено на платформе. При повороте рукоятки 86 по часовой стрелке, кулачок толкает плечо наружу и разводит измерительные колеса, позволяяя вести кабель между ними. Поворот рукоятки в противоположном направлении освобождает платформу и два измерительных колеса под действием пружин, которые могут войти в кОнтакт с кабелем.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения продольных перемещений кабеля, содержащее шасси, две закрепленные на шасси направляющие системы, поддерживающие кабель в двух точках, две подвижные на шасси платформы, установленные с двух сторон кабеля, пружины, размещенные между платформами два колеса, закрепленные на платформах и находящиеся в тангенциальном контакте с противоположными сторонами кабеля под действием пружины, о т л и ч а ю щ е е с я тем,,что, с целью обеспечения надежности уст-. ройства путем стабилизации усилия прижатия колес к кабелю независимо от его поперечных перемещений, при движении платформы установлены на шасси с возможностью перемещения относительно него в направлении перпендикулярном оси, проходящей через направляющие системы шасси.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Патент США Р 1768809, кл. 33-134, онублик. 1930.