CN217080973U - 一种适用于井下环境的双向液压驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，包括：缸体、活塞杆、上芯轴、下芯轴、密封盖和单向柱塞泵，所述的上芯轴、下芯轴位于两个活塞杆之间并分别连接一活塞杆，所述的上芯轴与下芯轴之间通过螺母连接，在上芯轴与下芯轴上均固设有与缸体滑动连接的活塞；两个活塞内侧和缸体之间构成定容油腔，两个活塞的外侧分别与缸体以及对应的密封盖构成变容油腔，定容油腔与两个变容油腔之间分别设有油道，所述油道上均设有二位二通电磁阀和单向柱塞泵。本实用新型通过将油泵集成于油缸内部，实现油缸的双向可控，同时简化整个驱动机构的安装结构，具有安装快捷、维护方便的特点，适用于油气井井下作业及测量，可有效提高生产效率。

Description

一种适用于井下环境的双向液压驱动机构

技术领域

本实用新型涉及机械设备，尤其涉及油气井机械设备，具体是一种适用于井下环境的双向液压驱动机构。

背景技术

在油气井的井下测量时，某些井下工具及测试机构需要能够移动并复位。由于有的测试机构及井下工具通常质量偏低，不能依靠其重力复位，其驱动必须是双向的，因此，现有井下工具的驱动机构通常采用油泵和油缸分离的双向可控液压缸。而油气井的井下环境复杂且充满流质，油泵和缸体通常需要至少两个安装位，其安装和拆卸极为不便，此外，在驱动机构下井和返回地面的过程中，油泵和油缸之间的油路连接也经常被损坏而出现故障，不仅影响生产效率，还增加了维修维护工序。

实用新型内容

针对背景技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，其通过将油泵集成于油缸内部，实现油缸的双向可控，同时简化整个驱动机构的安装结构，具有安装快捷、维护方便的特点，可有效提高生产效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，包括：缸体、活塞杆、上芯轴、下芯轴、密封盖和单向柱塞泵，所述的缸体两端均设有密封盖和活塞杆，所述的活塞杆均与缸体同轴，且每个活塞杆对应穿设于同一端的密封盖中并与密封盖滑动配合；

所述的上芯轴、下芯轴位于两个活塞杆之间并分别连接一活塞杆，且上芯轴与下芯轴均与缸体不同轴；所述的上芯轴与下芯轴之间通过螺母连接，在上芯轴与下芯轴上均固设有与缸体滑动连接的活塞，两个活塞构成柱塞泵座，柱塞泵座的两侧分别与对应的密封盖以及缸体构成油腔，柱塞泵座内部通过管路设有两条油道，每条油道两端均连通两个油腔，所述油道上均设有二位二通电磁阀和单向柱塞泵，两个单向柱塞泵的输送方向相反，二位二通电磁阀用于控制油道的通断，单向柱塞泵用于驱动油液流动。

所述的单向柱塞泵固定安装在活塞外侧端面上并位于油腔内，单向柱塞泵的驱动电机为减速电机，位于上芯轴一侧的减速电机固定安装在上芯轴上，位于下芯轴一侧的减速电机固定安装在下芯轴上。

所述的上芯轴、下芯轴分别通过过渡接头与对应的活塞杆连接，所述过渡接头两端分别设有连接螺母；所述的活塞杆、上芯轴、下芯轴和过渡接头其内部相连通。

所述的密封盖一端与缸体螺纹连接并密封，另一端螺纹连接有法兰，所述法兰用于连接外部被驱动结构；所述的活塞杆两端分别设有外螺纹，用于固定连接外部安装结构。

所述的密封盖其内部设有补油通道，所述补油通道一端连通油腔，另一端设有密封螺塞。

所述的密封盖与活塞杆之间设有密封端盖，所述密封端盖套设在活塞杆上并与密封盖螺纹连接，密封端盖与密封盖之间设有组合密封件，所述组合密封件包括隔环和密封圈，隔环套设在活塞杆上，隔环两端分别设有密封圈。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过将油泵集成于油缸内部，实现油缸的双向可控，同时简化整个驱动机构的安装结构，具有安装快捷、维护方便的特点，适用于油气井井下作业及测量，可有效提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的局部结构示意图。

图中：1、缸体，2、活塞杆，3、上芯轴，4、下芯轴，5、密封盖，6、单向柱塞泵,7、螺母，8、活塞，9、柱塞泵座，10、油腔，11、油道，12、二位二通电磁阀，13、驱动电机，14、过渡接头，15、法兰，16、补油通道，17、密封螺塞，18、密封端盖，19、隔环，20、密封圈，21、连接螺母。

具体实施方式

下面将结合说明书附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示，一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，包括：缸体1、活塞杆2、上芯轴3、下芯轴4、密封盖5和单向柱塞泵6，所述的缸体1两端均设有密封盖5和活塞杆2，所述的活塞杆2均与缸体1同轴，且每个活塞杆2对应穿设于同一端的密封盖5中并与密封盖5滑动配合；具体的，密封盖5与缸体1的连接以及密封属于公知技术，在本实用新型的一个实施例中，密封盖5设有外螺纹并与缸体1螺纹连接，在螺纹连接之外的部位用密封圈进行密封；

所述的上芯轴3、下芯轴4位于两个活塞杆2之间并分别连接一活塞杆2，且上芯轴3与下芯轴4均与缸体1不同轴，不同轴是因为要让出单向柱塞泵6的安装位；所述的上芯轴3与下芯轴4之间通过螺母7连接，在上芯轴3与下芯轴4上均固设有与缸体1滑动连接的活塞8，两个活塞8构成柱塞泵座9，柱塞泵座9的两侧分别与对应的密封盖5以及缸体1构成油腔10，柱塞泵座9内部通过管路设有两条油道11，每条油道11两端均连通两个油腔10，所述油道11上均设有二位二通电磁阀12和单向柱塞泵6，两个单向柱塞泵6的输送方向相反，二位二通电磁阀12用于控制油道11的通断，单向柱塞泵6用于驱动油液流动。

本实用新型的原理是活塞杆端固定而缸体移动，由缸体驱动物体运动，在缸体中，设置了两个输送方向相反的单向柱塞泵6进行配油，在本实用新型的一个实施例中，左侧的单向柱塞泵6控制右侧油腔10增大，右侧的单向柱塞泵6控制左侧油腔10增大。

具体的，以左侧油腔10容积增大为例，首先关闭左侧的单向柱塞泵6和右侧的二位二通电磁阀12，然后开启右侧的单向柱塞泵6和左侧的二位二通电磁阀12，此时右侧的单向柱塞泵6将油液从右侧油腔10注入左侧油腔10，当左侧油腔10容积增大，缸体向右移动；反之，如左侧油腔容积要恢复至初始状态，或者使右侧油腔10的容积增大，则关闭右侧的单向柱塞泵6和左侧的二位二通电磁阀12，然后开启左侧的单向柱塞泵6和右侧的二位二通电磁阀12，此时缸体将向左侧移动，直至最大行程。

上述原理中，单向柱塞泵6如何驱动油液在油道11中的单向运动属于公知技术，利用单向柱塞泵6和二位二通电磁阀12将一个油腔中的油泵入里一个油腔的油路也属于公知技术，因此，本专利未对油路进行全部图示，图1、图2中的油路11仅显示了部分油路。具体的，以驱动右侧油腔增大的油路为例，简单说明如下：

油路11两端分别连通左侧油腔10和右侧油腔10，左侧的单向柱塞泵6设置在该油路11的左端，其开启后将油液从左侧油腔向油路11中泵入，右侧的二位二通电磁阀12其输入端口连接在油路11的右端，输出端口连接右侧的油腔10，当其开启后，在左侧的单向柱塞泵6的驱动下，油液从左侧油腔10流入右侧油腔10。

在本实用新型中，单向柱塞泵6的驱动电机13和二位二通电磁阀12的供电线路，可以从密封盖5经油腔以及活塞8引入，活塞8在轴向布设连通活塞8两端面的线路孔，线路孔中布设水密插针，供电线路从水密插针中经过；也可以按照类似原理从活塞杆分别通过上芯轴和下芯轴引入。

上述方案中，螺母7两端的螺纹分别为左旋螺纹和右旋螺纹，这样在连接时可以保证连接牢固，不易松脱；在本实用新型的一个实施例中，螺母7与上芯轴3之间的还安装了密封圈，螺母7与下芯轴4之间也安装了密封圈，防止油液从连接处的缝隙进入上芯轴、下芯轴内部；

所述的单向柱塞泵6固定安装在活塞8外侧端面上并位于油腔10内，单向柱塞泵6的驱动电机13为减速电机，位于上芯轴一侧的减速电机固定安装在上芯轴上，位于下芯轴一侧的减速电机固定安装在下芯轴上。

所述的上芯轴3、下芯轴4分别通过过渡接头14与对应的活塞杆2连接，所述过渡接头14两端分别设有连接螺母21；所述的活塞杆2、上芯轴3、下芯轴4和过渡接头14其内部相连通。

所述的密封盖5一端与缸体1螺纹连接并密封，另一端螺纹连接有法兰15，所述法兰15用于连接外部被驱动结构；所述的活塞杆2两端分别设有外螺纹，用于固定连接外部安装结构。

所述的密封盖5其内部设有补油通道16，所述补油通道16一端连通油腔10，另一端设有密封螺塞17。

所述的密封盖5与活塞杆2之间设有密封端盖18，所述密封端盖18套设在活塞杆2上并与密封盖5螺纹连接，密封端盖18与密封盖5之间设有组合密封件，所述组合密封件包括隔环19和密封圈20，隔环套19设在活塞杆2上，隔环20两端分别设有密封圈20。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (6)

1.一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，包括：缸体（1）、活塞杆（2）、上芯轴（3）、下芯轴（4）、密封盖（5）和单向柱塞泵（6），其特征是：

所述的缸体（1）两端均设有密封盖（5）和活塞杆（2），所述的活塞杆（2）均与缸体（1）同轴，且每个活塞杆（2）对应穿设于同一端的密封盖（5）中并与密封盖（5）滑动配合；

所述的上芯轴（3）、下芯轴（4）位于两个活塞杆（2）之间并分别连接一活塞杆（2），且上芯轴（3）与下芯轴（4）均与缸体（1）不同轴；所述的上芯轴（3）与下芯轴（4）之间通过螺母（7）连接，在上芯轴（3）与下芯轴（4）上均固设有与缸体（1）滑动连接的活塞（8），两个活塞（8）构成柱塞泵座（9），柱塞泵座（9）的两侧分别与对应的密封盖（5）以及缸体（1）构成油腔（10），柱塞泵座（9）内部通过管路设有两条油道（11），每条油道（11）两端均连通两个油腔（10），所述油道（11）上均设有二位二通电磁阀（12）和单向柱塞泵（6），两个单向柱塞泵（6）的输送方向相反，二位二通电磁阀（12）用于控制油道（11）的通断，单向柱塞泵（6）用于驱动油液流动。

2.根据权利要求1所述的一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，其特征是：所述的单向柱塞泵（6）固定安装在活塞（8）外侧端面上并位于油腔（10）内，单向柱塞泵（6）的驱动电机（13）为减速电机，位于上芯轴（3）一侧的减速电机固定安装在上芯轴（3）上，位于下芯轴（4）一侧的减速电机固定安装在下芯轴（4）上。

3.根据权利要求1所述的一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，其特征是：所述的上芯轴（3）、下芯轴（4）分别通过过渡接头（14）与对应的活塞杆（2）连接，所述过渡接头（14）两端分别设有连接螺母（21）；所述的活塞杆（2）、上芯轴（3）、下芯轴（4）和过渡接头（14）其内部相连通。

4.根据权利要求1所述的一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，其特征是：所述的密封盖（5）一端与缸体（1）螺纹连接并密封，另一端螺纹连接有法兰（15），所述法兰（15）用于连接外部被驱动结构；所述的活塞杆（2）两端分别设有外螺纹，用于固定连接外部安装结构。

5.根据权利要求1所述的一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，其特征是：所述的密封盖（5）其内部设有补油通道（16），所述补油通道（16）一端连通油腔（10），另一端设有密封螺塞（17）。

6.根据权利要求1所述的一种适用于井下环境的双向液压驱动机构，其特征是：所述的密封盖（5）与活塞杆（2）之间设有密封端盖（18），所述密封端盖（18）套设在活塞杆（2）上并与密封盖（5）螺纹连接，密封端盖（18）与密封盖（5）之间设有组合密封件，所述组合密封件包括隔环（19）和密封圈（20），隔环套19设在活塞杆（2）上，隔环20两端分别设有密封圈（20）。

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