CN112993689B - 一种井下测量工具及其电连接器 - Google Patents

Abstract

一种井下测量工具及其电连接器，该电连接器包括第一连接组件，包括绝缘套，构造为圆筒形；导电环，套设在所述绝缘套外；第二连接组件，包括第一绝缘座，设置在所述导电环的外侧，内部设置有直通道，所述通道的一端具有朝向所述导电环的开口；导电块，设置在所述直通道内且能沿所述直通道滑动，所述导电块的一端能从所述开口伸出；弹性件，设置在所述第一绝缘座内，用于对所述导电块施加靠近所述导电环的弹力。这种电连接器结构简单，易于生产和维护。

Description

一种井下测量工具及其电连接器

技术领域

本文涉及石油工程技术，尤指一种井下测量工具及其电连接器。

背景技术

在钻井的过程中，随钻井下仪器用于测量各项数据。每个井下仪器单独设置在一个短节内，例如工程参数测量短节、地层参数测量短节、井下供电短节、定向井短节等，这些短节依次连接成井下仪器串。井下供电短节中设置有水力发电机，用于为其他井下仪器供电。

井下仪器串中通常设置一条线路将每个井下仪器连接起来。这条线路既可以传输电力又可以传输仪器间的通讯信号。

短节通常包括井下仪器、安装骨架和钻铤。钻铤为筒形，安装骨架和井下仪器均设置在钻铤内。安装骨架固定在钻铤的内壁上，井下仪器固定在安装骨架上。

相邻两个短节的钻铤螺纹连接在一起，这两个钻铤之间通过径向滑环或轴向滑环来实现这两个钻铤上的线路接通。同时，安装骨架和钻铤之间也是通过径向滑环或轴向滑环来实现安装骨架和钻铤上的线路接通。轴向滑环和径向滑环结构均较为复杂，加工工艺难度大，在使用时也难以维护和修理。

发明内容

本申请提供了一种电连接器，其结构简单，易于生产和维修。该电连接器包括：

第一连接组件，包括

绝缘套，构造为圆筒形；

导电环，套设在所述绝缘套外；

第二连接组件，包括

第一绝缘座，设置在所述导电环的外侧，内部设置有直通道，所述通道的一端具有朝向所述导电环的开口；

导电块，设置在所述直通道内且能沿所述直通道滑动，所述导电块的一端能从所述开口伸出；

弹性件，设置在所述第一绝缘座内，用于对所述导电块施加靠近所述导电环的弹力。

所述电连接器还包括第二绝缘座、第一垫块和第二垫块；

所述第二绝缘座固定在所述直通道背离所述开口的一端；

所述第一垫块，包括

垫圈，设置在所述直通道内且抵接于所述导电块朝向所述第二绝缘座的一端；

所述第二垫块，设置在所述直通道内且抵接于所述第二绝缘座；

其中，所述弹性件的相对两端分别抵接于所述垫圈和所述第二垫块；所述第二绝缘座和所述第二垫块的中部均设置有通孔；所述导电块上还设置有接电柱，所述接电柱从导电块朝向所述第二绝缘座的一端向第二绝缘座延伸；所述接电柱依次穿过所述第二垫块和所述第二绝缘座的通孔；所述第一垫块还包括连接于所述垫圈的套筒，所述套筒套装在所述接电柱上且依次穿过所述第二垫块和所述第二绝缘座的通孔；所述弹性件套装在所述套筒上。

将第一连接组件安装到直径小的第一筒体上，并使得第一筒体内的电缆电连接于导电环。将第二连接组件安装到直径较大的第二筒体上，并使得第二筒体内的电缆电连接于导电块。在将第一筒体插装到第二筒体上时，导电块在弹性件所施加的弹力作用下紧压在导电环上，导电环和导电块即形成稳定的电连接，从而将第一筒体和第二筒体内的电缆相接通。这种电连接器相较于现有的径向滑环和轴向滑环，结构更为简单，生产难度较小，维护和修理也更简单。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例中的一种井下测量工具的主视示意图；

图2为图1中A-A面的剖视示意图；

图3为图2中B-B面的剖视示意图；

图4为图3中D处的局部放大图；

图5为图2的局部放大图；

图6为图3中C-C面的剖视示意图；

图7为图6中E处的局部放大图。

具体实施方式

如图1、2所示，图1、2显示了一种井下测量工具1。这种井下测量工具1包括第一部件3、第二部件2和电连接器4。第一部件3和第二部件2可以分别是仪器安装骨架和钻铤。第一部件3包括第一筒体31。第二部件2包括第二筒体21。第一筒体31和第二筒体21均为圆筒。第一筒体31的外径小于第二筒体21的内径。第二筒体21套装在第一筒体31上。第一筒体31和第二筒体21同轴设置。第一筒体31的外径小于第二筒体21的内径。第一筒体31内可以设置第一电缆(图中未示出)。第二筒体21内可以设置第二电缆(图中未示出)。电连接器4用于将第一筒体31内第一电缆和第二筒体21的第二电缆电连接起来。

如图3、4、5所示，第一筒体31上设置有安装槽521。安装槽521由第一筒体31的外周面径向向内凹陷而成。安装槽521为环形且与第一筒体31同轴设置。第一筒体31的侧壁内设置有第一过线通道311。第一过线通道311可以是沿第一筒体31的轴向延伸。第一过线通道311延伸到安装槽521的底部。第一过线通道311与安装槽521之间具有一个连通孔312，连通孔312的相对两端分别连通安装槽521和第一过线通道311。

如图2、5所示，第二筒体21上设置有安装孔212。安装孔212径向贯穿第二筒体21的侧壁。安装孔212朝内的一端对准第一筒体31的安装槽521。第二筒体21中还设置有第二过线通道211。第二过线通道211可以沿第二筒体21的轴向延伸。第二过线通道211的一端延伸到安装孔212且与该安装孔212相接通。

如图4所示，电连接器4包括第一连接组件6和第二连接组件5。第一连接组件6设置在第一部件3上，第二连接组件5设置在第二部件2上。第一连接组件6包括绝缘套51和导电环52。绝缘套51构造为圆筒形。绝缘套51可以采用绝缘材料制成，例如塑料、橡胶、陶瓷、云母等。绝缘套51套装在第一筒体31上。绝缘套51嵌入到安装槽521中。绝缘套51上具有一个通孔。该通孔与第一筒体31上的连通孔312相接通。导电环52为圆环形。导电环52是良导体。导电环52可以是采用金属材料制成，例如铝、铜、银、铁及其合金。导电环52套装在绝缘套51上。绝缘套51将导电环52和第一筒体31隔离开来。

第二连接组件5包括第一绝缘座61、第二绝缘座62、第一垫块65、第二垫块66、导电块63和弹性件64。第一绝缘座61、第二绝缘座62、导电块63和弹性件64均设置在第二筒体21的安装孔212内。第一绝缘座61和第二绝缘座62均采用绝缘材料制成，例如塑料、陶瓷、云母等。

第一绝缘座61固定在安装孔212内。第一绝缘座61上具有一个直通道611。直通道611的延伸方为第二筒体21的径向，也是导电环52的径向。直通道611的一端朝向导电环52，直通道611朝向导电环52的一端具有一个开口612。第二绝缘座62设置在直通道611内，且位于直通道611背离开口612的一端。第二绝缘座62与第一绝缘座61之间为固定连接。第二绝缘座62和第一绝缘座61之间可以是螺钉连接。

第一垫块65、第二垫块66、导电块63和弹性件64均设置在直通道611内。导电块63是良导体，导电块63可以是由金属制成。导电块63与直通道611之间间隙配合。导电块63能沿直通道611滑动。导电块63的一端从开口612伸出直通道611。导电块63伸出直通道611的一端抵接于导电环52。

第一垫块65包括垫圈651。垫圈651呈环形。第一垫块65的垫圈651和第二垫块66设置在导电块63和第二绝缘座62之间。第一垫块65抵接于导电块63朝向第二绝缘座62的一端。第一垫块65能跟随导电块63运动。第二垫块66抵接于第二绝缘座62朝向导电块63的一端。弹性件64可以压缩弹簧，也可以是碟形弹簧。弹性件64的一端抵接于第一垫块65，弹性件64的另一端抵接于第二垫块66。弹性件64处于压缩状态。弹性件64通过第一垫块65对导电块63施加靠近导电环52的弹力。

导电块63在受到该弹力后，紧压在导电环52上，从而实现导电块63与导电环52之间的可靠电连接。

第一电缆的一端可以沿第一过线通道311和连通孔312伸入到安装槽521内，并与导电环52连接在一起。第二电缆的一端穿过第二过线通道211而进入到安装孔212中，并与导电块63之间形成电连接。这样，第一筒体31内的第一电缆和第二筒体21内的第二电缆通过该电连接器4相互导通。在将第一筒体31和第二筒体21装配在一起时，只需要将第一筒体31插装到第二筒体21上即可使得导电环52与导电块63相接触，安装方便。

在一个示意性的实施例中，导电块63上还设置有接电柱632。接电柱632和导电块63可以是一体成型的结构。接电柱632是良导体。接电柱632为直条形。接电柱632从导电块63背离开口612的一端的中部向背离开口612的方向延伸。接电柱632与直通道611的延伸方向相同。

第二垫块66为环形，第二垫块66的中部设置有通孔。第二绝缘座62的中部设置有通孔。接电柱632依次穿过垫圈651、第二垫块66和第二绝缘座62上的通孔。接电柱632伸出第二绝缘座62的一端可以用来连接第一电缆。

在一个示意性的实施例中，导电块63上还设置有导电触头631。导电触头631设置在导电块63朝向导电环52的一端。导电触头631可以是采用铜合金或银基合金制成。导电触头631可以设置多个。多个导电触头631均与导电环52的外周面相抵。

在一个示意性实施例中，第一垫块65还包括套筒652。套筒652可以是直圆筒。套筒652套装在接电柱632上，且一端连接于第一垫块65的垫圈651。套筒652的另一端穿过第二垫块66而伸入到第二绝缘座62的通孔中。弹性件64套装在该套筒652上。这样，弹性件64被约束成仅能沿该套筒652伸缩。

在一个示意性实施例中，如图5所示，绝缘套51上设置有第一环形凹槽511。该第一环形凹槽511由绝缘套51的外周面向内凹陷形成。第一环形凹槽511与绝缘套51同轴设置。第一环形凹槽511的横截面可以是矩形。导电环52嵌入到第一环形凹槽511中。

在导电环52的表面上，除其外周面的其他部分均被绝缘套51所包裹，这样能近一步将导电环52和第一筒体31相互隔离开来，防止漏电。

在一个示意性实施例中，导电环52上还设置有第二环形凹槽521。第二环形凹槽521由导电环52的外周面向内凹陷形成。第二运行凹槽与导电环52同轴设置。导电触头631陷入到该第二环形凹槽521内，且导电触头631与第二环形凹槽521的底面相抵。

在一个示意性实施例中，第一绝缘座61还设置有径向伸出的连接部633。连接部633可以设置成环形。第二筒体21的安装孔212为阶梯孔。连接部633的一端抵接于孔肩。连接部633与孔肩之间采用螺钉连接。这样，能稳固地将第一绝缘座61安装到第二筒体21上。

在一个示意性实施例中，如图5、6所示，第一部件3还包括绝缘筒32和安装螺钉33。第一筒体31上设置有轴向延伸的螺孔。绝缘套51上设置有第一通孔522。第一通孔522与螺孔相互对齐。导电环52上还设置有第二通孔512。第二通孔512可以是台阶孔，第二通孔512的小直径段靠近导电环52的第一通孔522。第二通孔512与第一通孔522相互对齐。绝缘筒32为圆筒状。绝缘筒32依次穿过第一通孔522和第二通孔512。安装螺钉33的螺帽的直径大于第二通孔512的小直径段的直径且小于第二通孔512的大直径段的直径，安装螺钉33穿过绝缘筒32而拧入到螺孔中，安装螺钉33的螺帽与第二通孔512的孔肩相抵。安装螺钉33将第一筒体31、绝缘套51和导电环52连接在一起。绝缘筒32将导电环52与安装螺钉33分隔开来，避免导电环52漏电。

在一个示意性实施例中，如图4所示，第二部件2还包括密封盖22。密封盖22为大致的板状结构。密封盖22连接于第二筒体21上。密封盖22覆盖在安装孔212背离导电环52的一端，且密封安装孔212。这样，第二筒体21之外的流体被阻挡在密封盖22之外，而难以进入到安装孔212中。

可以理解的，第一部件3和第二部件2并不限于上述实施例所述的应用，第一部件3和第二部件2还可以分别为相互螺纹连接的两根钻铤，电连接器4可以将这两根钻铤中的电缆连接起来。

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

Claims (8)

1.一种电连接器，其特征在于，包括：

第一连接组件，包括

绝缘套，构造为圆筒形；

导电环，套设在所述绝缘套外；

第二连接组件，包括

第一绝缘座，设置在所述导电环的外侧，内部设置有直通道，所述通道的一端具有朝向所述导电环的开口；

导电块，设置在所述直通道内且能沿所述直通道滑动，所述导电块的一端能从所述开口伸出；

弹性件，设置在所述第一绝缘座内，用于对所述导电块施加靠近所述导电环的弹力；

所述电连接器还包括第二绝缘座、第一垫块和第二垫块；

所述第二绝缘座固定在所述直通道背离所述开口的一端；

所述第一垫块，包括

垫圈，设置在所述直通道内且抵接于所述导电块朝向所述第二绝缘座的一端；

所述第二垫块，设置在所述直通道内且抵接于所述第二绝缘座；

其中，所述弹性件的相对两端分别抵接于所述垫圈和所述第二垫块；所述第二绝缘座和所述第二垫块的中部均设置有通孔；所述导电块上还设置有接电柱，所述接电柱从导电块朝向所述第二绝缘座的一端向第二绝缘座延伸；所述接电柱依次穿过所述第二垫块和所述第二绝缘座的通孔；所述第一垫块还包括连接于所述垫圈的套筒，所述套筒套装在所述接电柱上且依次穿过所述第二垫块和所述第二绝缘座的通孔；所述弹性件套装在所述套筒上。

2.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述直通道沿所述导电环的径向延伸。

3.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述导电块朝向所述导电环的一端设置有与所述导电环相抵接的导电触头。

4.根据权利要求1所述的电连接器，其特征在于，所述绝缘套的外周面向内凹陷形成第一环形凹槽，所述第一环形凹槽与所述绝缘套同轴设置；

所述导电环嵌入在所述第一环形凹槽中。

5.根据权利要求3所述的电连接器，其特征在于，所述导电环的外周面向内凹陷形成第二环形凹槽，所述第二环形凹槽与所述导电环同轴设置；

所述导电触头与所述第二环形凹槽的底面相抵。

6.一种井下测量工具，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的电连接器。

7.根据权利要求6所述的井下测量工具，其特征在于，还包括：

第一部件，包括第一筒体，所述第一筒体的外周面向内凹陷形成环形的且与所述第一筒体同轴的安装槽；

第二部件，包括第二筒体，所述第二筒体上设置有径向贯穿所述第二筒体且一端对准所述安装槽的安装孔；

其中，所述绝缘套套装在所述第一筒体上且位于所述安装槽内，所述第二连接组件安装在所述安装孔内，所述第一绝缘座与所述第二筒体相连。

8.根据权利要求7所述的井下测量工具，其特征在于，所述第一部件还包括安装螺钉以及套装在所述安装螺钉上的绝缘筒，

所述安装螺钉用于将所述第一筒体、所述绝缘套和所述导电环连接起来，所述绝缘筒用于将所述导电环与所述安装螺钉分隔开来。

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