贺小真

(中国石油集团测井有限公司 陕西西安)

岩性密度仪器探头信号走线空间的结构改进设计

贺小真

(中国石油集团测井有限公司 陕西西安)

文章调查分析了岩性密度仪在矿区使用中信号走线切断的问题,找出了问题的症结所在,进行局部空间的结构改进设计,更加合理的布局扩展了空间,有效地提高了仪器稳定可靠的使用性能,使得用户满意度得到提高,同时也对其他仪器的结构及布线设计具有借鉴意义。

井径总成;井径电位器;引臂;走线;空间

0 引 言

测井仪器在矿区使用过程中,对于出现的故障问题,是仪器设计者与制造者需要研究和解决的重点问题和服务宗旨。如何根据油田用户的技术反馈信息及时分析,将问题解决在现场,并进一步提出设计工艺改进方案,以满足用户的要求,是仪器售后服务和提升仪器质量的重要方面。本文针对这样的问题,根据2009年2月,我们的中海油用户来函并来人,向我们提出2222MG岩性密度推靠器在现场拆卸维修中,探头引臂部位事故频发,在引臂下方埋着的信号线“不知何故总爱断”,的问题,进行了分析探讨,通过找出问题的原因,提出改进结构及布线设计方案,有效地提高了仪器稳定可靠的使用性能,为仪器设计者提供了借鉴性的参考[1]。

1 问题的排查与分析[2、3]

2222MG岩性密度推靠器在现场拆卸维修中,探头引臂部位事故频发,在引臂下方埋着的信号线“不知何故总爱断”,而且这一断,将造成牵一发而动全身的后果。一个看似断几根引线的不起眼的小问题,会影响到整支仪器上上下下一大堆零件的拆卸和装配,而且要重新做线重新贯穿,需要投入大量的时间、精力和物料,中海油用户提示我们应引起重视,尽快拿出改进方案。

我们依据设计图纸,对照2222MG岩性密度仪器实物进行分析,可以见到在探头引臂结合部的下方,有井径总成、引臂总成,有联接推力杆和推靠臂于一体的联接架,还有辫成辫子又打成环的密集的线路,零件之间纵横交错,空间狭窄而拥挤。而且情况还不仅止于此,还有井径电位器的拉杆,在此处必须为它留出调节电位用的伸缩运动空间,更为棘手的是,井径总成的右端固定支架,其直棱直角几乎与探头引臂的下面相触碰,而埋设在引臂下方的一束信号线,正好必须于此处经过。

当在维修中需要打开探头,即需要把探头的右端抬起,围绕左端轴,逆时针旋转翻开时,这把信号线就在旋转时的拉力和固定支架硬棱的切力的共同作用下,使得发生挣断现象,是造成事故的原因所在。

针对这个问题,考虑到井径总成在众多的零件中,占据的空间大,且无论是线路挣断,还是零件间挤碰,都是造成故障的不确定因素,因此决定将井径总成作为设计改进的主要对象,进行了该仪器探头信号走线空间的结构改进设计方案,以此提高仪器的稳定可靠使用性能,使得用户满意度得到进一步的提高。

2 引线的空间结构改进设计与再升级

首先,我们对井径总成的右端,包括支板、右端卡子、密封帽等零件作了小型化改进,将尖棱尖角改成了倒棱和圆角过渡,使井径总成在不影响其它零件装配的情况下,给探头与引臂开合处的狭窄空间腾出了5 mm～10 mm的空间。

按照这样改进设计的图纸加工好的井径总成,装配到仪器上后,其技术效果基本得到认可,即当探头被打开时,信号线不再受到固定支架硬棱的切割的效果。

但是这样的改进,并不能从根本上消除信号线被拉被切断的隐患,空间上仍嫌拥挤;另外,“我们参考了5700型的井径总成那样,以实现对井径电位信号的即时可调的比较理想目标。”

我们进一步解剖仪器,对井径总成及周围空间进行分析,如何使信号走线的空间再宽敞,将井径总成从探头和引臂结合部的下方移出,将它进一步左移,以达到使井径总成实现电位信号即时可调的目的。

我们面对井径总成的左邻,紧挨着推靠器联接架,此处零件密集、结构严谨,环环相扣,来不得毫厘差错;井径总成的中央,井径电位器作为关键部件,不论你怎样变,都必须保证它的装配空间、运动空间。面对井径总成的内部空间这个棘手问题,经过反复分析对比、设计计算、和结构上的套裁取舍,最后在几个不同方案中选取了一种不变壳体内部结构,不变其右端结构、和装配关系,而对壳体外部的结构、对固定支架结构、对密封帽与其它相关零件做一项巧妙的结构性穿插互动改进,取得了比较理想的效果。改进后的仪器井径结构如图1所示。

图1 改进后的仪器井径结构总成示意图

3 效果与评价

对井径壳体结构的二次改进,使固定支架、密封帽、平衡皮囊等零件之间的位置关系发生了重新调整与变换,实现了井径固定支架的大距离转移,使它从拥挤的探头引臂下方转移到上臂盖板下方,其最后达到的技术效果是:

1)能够通过手动对井径电位信号实现即时调节,达到了5700型井径的目标;

2)探头与引臂结合部下方空间变得宽敞,完全消除了信号线容易被切断的隐患;

3)还有一项更优于5700型井径的好处是,我们的井径电位器在平衡皮囊的保护之中,且对细长杆件的电位器拉杆作了支撑点的延伸,(而5700型的拉杆是直接裸露在外边的),这使得我们的井径能够长期保证细长杆件的机械精度,进而确保井径电位器测量值的准确性、稳定性、和测量精度。

[1] 成大先.机械设计手册(5卷本)第1卷.北京:化学工业出版社.1979

[2] 中国石油测井有限公司测井仪器厂.岩性密度仪器设计图纸与工艺文件.2007(资料)

[3] 中国石油测井有限公司测井仪器厂.岩性密度仪器使用与维修手册.2007(资料)

He Xiaozhen.structure design improvement of the signal probe alignment in lithology density logging tool.PI, 2010,24(4):15～16

In this article the problem of probe alignment disconnection of lithology density logging tool was investigated,and the crux of the issue was identified.Based on the ongoing improvement of local spatial structure design,the space was extended;this improvement both ensures the reliability of the equipment and improves the customer satisfaction.This work is also instructive for other instrument design.

caliper assembly;caliper potentiometer;lead arm;alignment;space

P631.5+3

B

1004-9134(2010)04-0015-02

贺小真,女,1959年生,工程师,1982年毕业于陕西省职工高等学院机械制造工艺与设备专业,现在中国石油集团测井有限公司测井仪器厂工艺研究中心。邮编:710061

2009-10-25 编辑:梁保江)

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