[发明专利]一种井下智能测调工具

权利要求书

1.一种井下智能测调工具，包括地面控制器、电缆接头(2)及内部的两芯接头(3)、上连线塞(4)、外壳(5)及内部的电路板(7)、电路板的安装架(6)、电机(11)以及电机壳(9)，其特征在于：

所述测调工具还包括铜制联轴器(10)、芯轴(12)、卡臂仓(14)、左臂装置(20)、右臂装置(21)、凸轮(13)、非金属芯(28)，非金属头(29)以及线圈(27)；

其中，电缆接头(2)上端是锯齿状，用于将电缆线外层套在电缆接头(2)的上端固定；电缆接头(2)上开有电缆接头中心孔(203)和电缆接头内圆柱形孔(202)，电缆线穿入电缆接头中心孔(203)内，与位于电缆接头内圆柱形孔(202)内的两芯接头(3)连接，电缆接头内圆柱形孔(202)的下端与上连线塞上端(45)螺纹连接在一起；两芯接头(3)位于电缆接头内圆柱形孔(202)的内部，并与上连线塞上端内孔(41)螺纹连接；

上连线塞下端(46)与外壳上端(51)螺纹连接，并在上连线塞环形槽(43)内安装O型圈(44)，用于使上连线塞(4)与外壳(5)完成密封，防止外部水进入外壳(5)内损坏内部装置；安装架(6)位于外壳(5)内，安装架上端内孔(61)和安装架下端(62)具有螺纹且相互配合；电路板(7)四周通过板架孔(63)与安装架(6)螺纹连接在一起并固定在安装架(6)内部；安装架(6)下端环形分布若干个安装架孔(8)、安装架下端内孔(64)以及安装架上端内孔(61)均可通过电线；电路板(7)上的电机控制信号输出端与电机(11)的控制信号输入端连接；

安装架下端(62)与电机壳上端(93)通过螺纹连接在一起，电机壳(9)外部的电机壳孔(92)和电机壳外凹槽(91)均可通过电线，电机壳(9)内部装有电机(11)，连壳螺钉(111)将电机壳(9)下端与电机(11)下端螺纹连接在一起，芯轴下端方形头(122)插接在凸轮方形槽(135)内，并使用连轴螺钉(19)穿过凸轮孔(139)与芯轴下端方形头(122)内部螺纹连接起来；芯轴上端方形头(121)插接在铜制联轴器下端方形槽(101)内，电机细头部(112)插接在铜制联轴器上端内孔(104)内，用于实现电机(11)带动铜制联轴器(10)、芯轴(12)和凸轮(13)同步旋转；

铜制联轴器(10)外表面开有磁钢一孔(102)、磁钢二孔(103)，用于将磁钢放于孔中；电机壳下端(94)插接在卡臂仓上端(145)内部固定，推力球轴承(15)上端顶在电机壳下端凹槽(95)内，推力球轴承(15)下端顶在芯轴环形凸棱处(126)；外壳下端(52)与卡臂仓(14)上端螺纹连接在一起，卡臂仓环形槽(143)内安装O型圈(44)，使卡臂仓(14)外部与外壳(5)完成密封，同时，芯轴凹槽(123)内安装车式密封圈(124)，使芯轴(12)与卡臂仓(14)内部完成密封，防止外部水进入外壳(5)内损坏内部装置；当所述测调工具被下放到配水器的水中后，所述卡臂仓内部的方形通孔(18)与外部水接触，继而卡臂仓(14)内部装置会受到向上的水压力，凸轮(13)和芯轴(12)会向上顶压其他装置；

弹簧(16)位于卡臂仓U型槽(141)内端，在左臂装置(20)和右臂装置(21)底部均安装有紧定螺钉(17)，用于阻挡弹簧(16)；调节臂在收回过程中紧定螺钉(17)给予弹簧(16)向内的压力压缩弹簧(16)，使弹簧(16)具有弹力；调节臂在在伸出过程中，在弹簧(16)的弹力作用下，紧定螺钉(17)受到弹簧(16)弹出方向的横向力；

卡臂仓内部的方形通孔(18)用于限制所述左臂装置(20)和右臂装置(21)只能左右伸出与收回；连臂螺钉(24)与卡臂仓外表面的仓孔(142)螺纹连接，并穿过卡臂仓内部的左右臂侧面的环形通孔(25)，用于连接所述左臂装置(20)和右臂装置(21)；环形通孔(25)用于约束所述左臂装置(20)和右臂装置(21)伸出与收回的极限位置；

电机壳(9)侧面的直槽内放置霍尔元件(26)，用于与磁钢一孔(102)内的磁钢感应产生感应信号；左臂装置(20)和右臂装置(21)的外侧端部均为上窄下宽的斜面结构(22)，用于实现手动将测调工具向上提出；卡臂仓(14)旁侧有一个S型通道(31)，下方线圈(27)引出的电线能够通过S型通道(31)连接上方安装架内部的电路板(7)，在S型通道侧孔(311)注入环氧树脂用于使电线与S型通道(31)完全密封，防止外部水进入外壳(5)损坏内部装置；卡臂仓(14)下方是非金属芯(28)，芯仓螺钉(282)穿过芯孔(281)和仓底孔(283)通过螺纹配合将卡臂仓(14)与非金属芯(28)连接固定起来；非金属芯(28)下方是非金属头(29)，非金属芯下端(284)插入线圈内部圆柱孔(271)；非金属芯下端(284)与非金属头内孔(30)螺纹连接；非金属头侧孔(291)内放置磁钢，用于当所述测调工具下放到指定位置与配水器上的霍尔元件部件感应产生感应信号，所述感应信号传递给电路板(7)，电路板(7)发出开臂信号给电机(11)；

所述电路板(7)通过电缆线给地面控制器发送数据，地面控制器向所述电路板(7)发送不同的控制命令来实现对工具的控制，控制所述左臂装置(20)和右臂装置(21)的伸出与收回；所述地面控制器通过开臂按钮和收臂按钮发送控制信号；

所述地面控制器按照如下路径实现对测调工具的控制，即：

当地面控制器释放开臂信号时，电机(11)带动铜制联轴器(10)、芯轴(12)、凸轮(13)开始同步旋转，在弹簧(16)弹力作用下，所述左臂装置(20)和右臂装置(21)朝对应下方的弹簧(16)弹出的方向伸出，左右臂伸出到极限位置后，铜制联轴器(10)、芯轴(12)和凸轮(13)停止旋转；霍尔元件(26)与磁钢一孔(102)内的磁钢感应产生感应信号，然后传递给电机(11)使其停止工作；

当地面控制器释放收臂信号时，电机(11)带动铜制联轴器(10)、芯轴(12)、凸轮(13)同步旋转，从而带动所述左臂装置(20)和右臂装置(21)向卡臂仓(14)内收回，收回到卡臂仓(14)内后，铜制联轴器(10)、芯轴(12)、凸轮(13)同步旋转并停止到另一个位置，此时霍尔元件(26)与铜制联轴器(10)外表面的磁钢二孔(103)内的磁钢感应产生感应信号，然后传递给电机(11)使其停止工作；

所述左臂装置(20)和右臂装置(21)未伸出时，弹簧(16)处于压缩状态，凸轮右端(132)与左臂内槽右侧面(201)接触，凸轮左端(131)与右臂内槽左侧面(211)接触；

当地面控制器发送开臂信号后，电机(11)带动铜制联轴器(10)、芯轴(12)、凸轮(13)将要开始转动，此时，凸轮右端(132)与左臂内槽右侧面(201)的接触和凸轮左端(131)与右臂内槽左侧面(211)的接触将要同时脱离，但由于处于压缩状态的弹簧(16)具有弹力，给予紧定螺钉(17)一个弹簧(16)弹出方向的横向力并带动所述左臂装置(20)和右臂装置(21)向外伸出，因此，在凸轮(13)转动的过程中，所述左臂装置(20)和右臂装置(21)向外伸出，并且左臂内槽右侧面(201)始终与凸轮右端(132)相接触，右臂内槽左侧面(211)始终与凸轮左端(131)相接触，即所述左臂装置(20)和右臂装置(21)始终跟凸轮(13)接触；

凸轮(13)旋转至所述左臂装置(20)和右臂装置(21)达到最大伸出距离后，凸轮右端边缘(133)与左臂内槽右侧面(201)接触，并且凸轮左端边缘(134)与右臂内槽左侧面(211)接触；

当地面控制器发送收臂信号时，电机(11)带动铜制联轴器(10)、芯轴(12)、凸轮(13)同步旋转，凸轮左端(131)给予右臂内槽左侧面(211)一个对应下方弹簧(16)被压缩方向的横向力，凸轮右端(132)给予左臂内槽右侧面(201)一个对应下方弹簧(16)被压缩方向的横向力，在2个横向力的作用下致使所述左臂装置(20)和右臂装置(21)开始收回，直到所述左臂装置(20)和右臂装置(21)完全收回卡臂仓(14)内。