[发明专利]一种井下仪器的液压驱动系统

权利要求书

1.一种井下仪器的液压驱动系统，其特征在于，包括设置在井下仪器内的油箱平衡单元（1）、液压动力单元（2）、液压控制单元（3）、支撑单元（4）、执行单元（5）；

所述油箱平衡单元（1）与液压动力单元（2）通过液压管路连接以提供液压油并平衡外界压力，液压动力单元（2）与液压控制单元（3）通过液压管路连接以驱动支撑单元（4）和执行单元（5）；

所述液压动力单元（2）设置在油箱平衡单元（1）中，液压动力单元（2）包括第一电机（M1）、液压泵（P）及单向阀（6），直流无刷第一电机（M1）带动液压泵（P）使液压油输出，单向阀（6）设置在泵的出口；

所述支撑单元（4）用于将井下仪器支撑在井下环状空间；

所述支撑单元（4）包括第一腔体（27）、第一活塞（28）、第一支撑臂（30）、第二支撑臂（25）和第二腔体（29）；第一活塞（28）将第一腔体（27）和第二腔体（29）隔开，所述第一腔体（27）内液压油驱动第一活塞（28）向第二腔体（29）运动，第一支撑臂（30）通过第一连接点（33）与第一活塞（28）连接，第一支撑臂（30）和第二支撑臂（25）通过第二连接点（34）旋转连接，第二支撑臂（25）的第三连接点（31）连接在仪器外壳上；

所述第一活塞（28）的活塞杆上连接有第一复位弹簧（26），第一复位弹簧（26）一端与第一活塞（28）连接，另一端与第二腔体（29）侧壁连接；

所述执行单元（5）在井下旋转运动并驱动执行部件伸出；

所述执行单元（5）包括第二电机（M2）、第二活塞（20）、第三腔体（24）、第四腔体（25）和执行部件；所述第二活塞（20）将第三腔体（24）和第四腔体（25）隔开，所述第三腔体（24）内液压油驱动第二活塞（20）向第四腔体（25）运动，第二活塞（20）推动执行部件运动；第二电机（M2）通过传动换向机构驱动沿径向设置的执行部件沿径向转动；

所述第二活塞（20）的活塞杆上连接有第二复位弹簧（21），第二复位弹簧（21）一端与第二活塞（20）连接，另一端与第四腔体（25）侧壁连接；

支撑臂的支撑点（34）接触管壁将仪器整体推靠在管柱内壁上，使执行单元（5）的钻头（36`）位置紧贴管柱内壁；执行单元（5）所有零部件都装在仪器外壳（39）内，第二电机（M2）通过传动换向机构（37、38）将第二电机（M2）的轴向旋转进行（90）度换向带动钻头（36`）旋转，在液压力作用下使钻头（36`）在旋转的同时伸出，对管壁从内而外进行打孔；第二电机（M2）旋转通过换向机构（37、38）带动钻头（36`）旋转，第三腔体（24）在液压力作用下推动第二活塞（20），第四腔体（25）的液压油回油箱，第二活塞（20）推出，从而实现钻孔；当工作完成过后液压力进入第四腔体（25）推第二活塞（20）使第三腔体（24）液压油回油箱，钻头（36`）收回；安全回收系统当仪器断电时各油路与油箱接通在压缩第二复位弹簧（21）和压缩第一复位弹簧（26）作用下使第二活塞（20）和第一活塞（28）回到初始位置，各机构收回仪器内部；

液压油路A和液压油路C是推靠油路，油路B为回收油路，仪器正常的工作顺序是支撑单元（4）先工作完成，再进行执行单元（5）的工作；

支撑单元（4）工作，根据工作需要地面给第三电磁阀（17）供电，第二电磁阀（14）不供电，此时油路C提供液压油倒第一腔体（27）推动第一活塞（28）向外运动，第二腔体（29）的液压油通过第二电磁阀（14）回油箱；当第一活塞（28）复位时第二电磁阀（14）供电、第三电磁阀（17）不供电，液压动力单元的液压油进入第二腔体（29）时第一活塞（28）复位第一腔体（27）的液压油通过第三电磁阀（17）回油箱；

执行单元（5）工作，地面工作需要时给第一电磁阀（10）通电，液压动力单元（2）提供的液压可以通过第一电磁阀（10）到执行单元的第三腔体（24）中促使第二活塞（20）向外推靠，此时第二电磁阀（14）不供电，第四腔体（25）的液压油通过第二电磁阀（14）回油箱；当需要第二活塞（20）复位时，第二电磁阀（14）不供电，第一电磁阀（10）供电，动力系统提供的液压油到达第四腔体（25）时第二活塞（20）回收，第三腔体（24）的液压油通过第一电磁阀（10）回油箱；当仪器无法供电时第一 电磁阀（10）和第三电磁阀（17）将油路A和C中的第三腔体（24）和第一腔体（27）接入油箱；第二电磁阀（14）此时将油路C与油箱接通；执行单元（5）在压缩第二复位弹簧（21）作用下第二活塞（20）复位促使第三腔体（24）的液压油回油箱。