CN105406275B - 一种地面电气测试用的井下工具快速连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种井下工具的快速连接装置，其包括连接器插头、连接器插座和插拔把手，其中，连接器插头包括管脚、导线束管、手柄、定位槽和自锁卡；连接器插座包括本体、定位销、管脚、固定孔、导线、自锁槽；所述插拔把手能够套在连接器插头外部。这种井下工具的快速连接装置，结构紧凑，体积小，易于连接器插头的快速插拔，能够有效保证对井下工具在地面的快速测试工作。

Description

一种地面电气测试用的井下工具快速连接装置

技术领域

本发明涉及一种连接装置，特别地涉及一种井下工具的快速连接装置。

背景技术

为了快速完成钻井，同时也为了钻井安全，在垂直井钻井过程中通常要严格控制井斜在一定范围内，尤其是对于地质环境较为复杂的地层和深井，井眼倾斜是经常发生的事情；在旋转导向钻井过程中需要井斜等参数按照指令进行变化，在地层较为复杂的情况下，井斜等参数变化极易偏离指令。目前垂直钻井工具和旋转导向钻井工具已成为石油天然气钻井行业研究的重要课题，在每次下井前，垂直钻井或旋转导向钻井工具必须经过严格测试才能下井，如何有效的测试垂直或旋转导向钻井工具成为钻井工具研究过程的一个重要内容。

当垂直或旋转导向钻井工具即井下工具准备下井时，要经过严格测试才能下井，由于井场的井架上空间有限，测控计算机要通过外侧电缆与井下工具的外测口进行连接，才能够进行测试，同时由于一般的外测口设置在井下工具本体上的深槽内，因此如何将外侧电缆与井下工具连接，直接影响着测试的快速性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、体积小巧、易于连接的井下工具的快速连接装置，其包括连接器插头、连接器插座和插拔把手，其中，连接器插头包括管脚、导线束管、手柄、定位槽和自锁卡，其中，导线束管与手柄的前端连接，管脚位于导线束管的远端部，定位槽位于手柄的后端；连接器插座包括本体、定位销、管脚、固定孔、导线、自锁槽，其中，固定孔设在本体的后部上，自锁槽位于本体的中空部内，且与自锁卡配合使用；所述插拔把手能够套在连接器插头外部。

优选的是，自锁卡设在手柄的后部侧面上，该自锁卡配置地用于当连接器插头插入到连接器插座中时起到锁紧作用，并且只要不向外拉手柄，连接器插头与连接器插座之间就不会脱离，形成稳定连接。

优选的是，导线束管中的每根导线与相应的管脚一一相连；导线中的每根导线与相应的管脚一一相连。

优选的是，手柄包括圆柱状的前部和后部，其中前部的直径大于后部的直径。

优选的是，手柄的前部和后部相连处外壁面设计为螺纹，在手柄的前部外壁面上设有螺纹。

优选的是，本体包括圆柱状的前部和后部，前部的直径小于后部的直径，在前部中设有中空部。

优选的是，根据连接器插头的手柄的长度，在插拔把手的相应位置上设置两个销钉孔，所述两个销钉孔在同一径向上且相对插拔把手的中心轴线相对。

优选的是，在插拔把手靠近销钉孔的一端设有一个台阶，该台阶的内径比连接器插头的手柄的外径小。

优选的是，插拔把手为中空管状，其两端均为开口，插拔把手的内径比连接器插头的手柄的外径大。

优选的是，所述快速连接装置可通过外测电缆将测控箱的外测试口与井下工具连接在一起，测控箱通过CAN/232总线与计算机相连接。

本发明提供的一种地面电气测试用的井下工具快速连接装置，结构紧凑，体积小，易于连接器插头的快速插拔，能够有效保证对井下工具的快速测试工作，同时可以应用在随钻钻井工具、矿山自动开采工具等的快速测试，并达到良好的性能。

附图说明

图1是本发明涉及的快速连接装置的连接示意图；

图2是本发明涉及的快速连接装置中连接器插头的结构示意图；

图3是本发明涉及的快速连接装置中连接器插座的结构示意图；

图4是本发明涉及的快速连接装置中连接器插座的剖视图；

图5是本发明涉及的快速连接装置中插拔把手的结构示意图；

图6是本发明涉及的快速连接装置中连接器插头与插拔把手的安装示意图；

图7是本发明涉及的快速连接装置中连接器插头与插拔把手的安装剖视图；

图8是本发明涉及的快速连接装置中连接器插头与连接器插座的连接示意图；

图9是本发明涉及的快速连接装置中连接器插头与连接器插座的脱离示意图。

其中，1-管脚、2-导线、3-手柄、4-连接器插头、5-定位槽、6-自锁卡、7-定位销、8-管脚、9-固定孔、10-导线、11-连接器插座、12-自锁槽、13-插拔把手、14-销钉孔、15-本体。

具体实施方式

为了更好地说明本发明的意图，下面结合附图对本发明内容做进一步说明。

下面的实施例提供了一种地面电气测试用的井下工具快速连接装置，如图1所示，所述快速连接装置可通过外测电缆将测控箱的外测试口与井下工具连接在一起，测控箱通过CAN/232总线与计算机相连接，如图2-5所示，所述快速连接装置包括连接器插头4、连接器插座11和插拔把手13。

具体地参见图2，图2给出了连接器插头4的结构示意图，其中，连接器插头4包括管脚1、导线束管2、手柄3、定位槽5和自锁卡6，其中，导线束管2与手柄3的前端连接，管脚1位于导线束管2的远端部，导线束管2中的每根导线与相应的管脚1一一相连；手柄3包括圆柱状的前部和后部，其中前部的直径大于后部的直径，前部和后部相连处外壁面设计为螺纹，在手柄3的前部外壁面上设有螺纹；在手柄3的后部侧面上设有自锁卡6，该自锁卡6配置地用于当连接器插头4插入到连接器插座11中时起到锁紧作用，并且只要不向外拉手柄3，连接器插头4与连接器插座11之间就不会脱离，形成稳定连接，具体而言，参照图8和9，图8和9示出了连接器插头4和连接器插座11之间的插拔过程，当需要将连接器插头4插入到连接器插座11中时，向里推动手柄3，此时自锁卡6卡在连接器插座11中的自锁槽12内，实现连接器插头4和连接器插座11之间的自锁，当需要将连接器插头4从连接器插座11上拔下时，向外拉手柄3，自锁卡6受到手柄3的向内压力，从自锁槽12内脱出，连接器插头4和连接器插座11之间实现分离；此外，定位槽5位于手柄3的后端，所述定位槽5的作用在于正确定位井下工具从而防止误插连接器插头4，同时还能配合连接器插座11中的定位销7使连接器插头4与连接器插座11之间公母头管脚一一对应，保证井下工具在测试时能够正常工作。

参见图3和4，连接器插座11还包括本体15、管脚8、固定孔9和导线10，其中，本体15包括圆柱状的前部和后部，前部的直径小于后部的直径，在前部中设有中空部；导线10与本体15的后端连接，并且与管脚8一一相连；固定孔9设在本体15的后部上，配置地用于将连接器插座11固定在井下工具的本体上；自锁槽12位于本体15的前部的中空部内，且与自锁卡6配合使用，用于使连接器插头4和连接器插座11之间自锁。

参见图5，快速连接工具中包括插拔把手13，所述插拔把手13能够套在连接器插头4外部，考虑到在通过井下工具进行测试的过程中，使测控计算机外测口与井下工具连接，但一般情况下，为了密封以防止井下多余物进入外测口，进而影响井下工具的正常工作，外测口一般设在井下工具本体上的深槽内，而连接器插头4的手柄5一般就10mm，因此很难实现连接器插头4的插拔，因此，在快速连接装置中设计插拔把手13可以便于连接器插头4的插拔，连接器插头4和插拔把手13之间的连接可参见图6和7。其中，插拔把手13为中空管状，其两端均为开口，插拔把手13的长度可根据现场条件而定，在本实施例中，插拔把手13的长度优选为60mm。此外，插拔把手13的内径比连接器插头4的手柄5的外径大，优选直径大1mm。

根据连接器插头4的手柄5的长度，在插拔把手13的相应位置上设置两个销钉孔14，所述两个销钉孔14在同一径向上且相对插拔把手13的中心轴线相对，这样能够保证插拔把手13与连接器插头4同轴安装，当连接器插头4插入到插拔把手13内时，可通过两个销钉孔14将连接器插头4固定在插拔把手13内部。此外，在插拔把手13靠近销钉孔14的一端设有一个台阶，该台阶的内径比连接器插头4的手柄3的外径小1mm，所述台阶宽度优选为1-1.5mm，这样能够保证在拉出插拔把手13时，连接器插头4的手柄5能够随着插拔把手13移动动作，达到打开连接器插头4锁紧机构的目的。

在使用本发明所述的快速连接装置时，可通过以下方法操作：

首先将连接器插座11使用4颗螺钉通过固定孔9固定在井下工具本体的预留的外侧口槽内，连接器插座11的导线10与井下工具电路的相应部位连接。在进行井下工具测试等工作时，测控计算机与测控箱间通过CAN或RS232总线相连，井下工具与测控箱间通过外测电缆连接，其中外测电缆的一端是连接器插头4与插拔把手按照图7连接好的快速插拔插头，此端与井下工具本体上的连接器插座11连接。在外测电缆与井下工具连接时，连接器插头4的定位槽5与连接器插座11的定位销7对应，手握插拔把手13向里推，同时此时连接器插头4的自锁卡6卡在连接器插座11的自锁槽12内，达到自锁的目的，连接器插头4的管脚1与连接器插座11的管脚8一一对应连接，即可实现对井下工具的测试工作；在测试完毕后，需要将连接器插头4从井下工具上拔下时，向外拉插拔把手13，由于连接器插头4的手柄3被固定在插拔把手13内，随插拔把手13一起运动，连接器插头4的自锁卡6受手柄3的压力，自锁卡6从连接器插座11的自锁槽12中脱出，实现连接器插头4与连接器插座11的分离。

本发明所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (7)

1.一种地面电气测试用的井下工具快速连接装置，所述快速连接装置包括连接器插头(4)、连接器插座(11)和插拔把手(13)，其中，连接器插头(4)包括管脚(1)、导线束管(2)、手柄(3)、定位槽(5)和自锁卡(6)，其中，导线束管(2)与手柄(3)的前端连接，管脚(1)位于导线束管(2)的远端部，定位槽(5)位于手柄(3)的后端；连接器插座(11)包括本体(15)、定位销(7)、管脚(8)、固定孔(9)、导线(10)、自锁槽(12)，其中，固定孔(9)设在本体(15)的后部上，自锁槽(12)位于本体(15)的中空部内，且与自锁卡(6)配合使用；所述插拔把手(13)能够套在连接器插头(4)外部；

进一步地，根据连接器插头(4)的手柄(3)的长度，在插拔把手(13)的相应位置上设置两个销钉孔(14)，所述两个销钉孔(14)在同一径向上且相对插拔把手(13)的中心轴线相对；

进一步地，在插拔把手(13)靠近销钉孔(14)的一端设有一个台阶，该台阶的内径比连接器插头(4)的手柄(3)的外径小；

进一步地，插拔把手(13)为中空管状，其两端均为开口，插拔把手(13)的内径比连接器插头(4)的手柄(3)的外径大。

2.根据权利要求1所述的快速连接装置，其特征在于：自锁卡(6)设在手柄(3)的后部侧面上，该自锁卡(6)配置地用于当连接器插头(4)插入到连接器插座(11)中时起到锁紧作用，并且只要不向外拉手柄(3)，连接器插头(4)与连接器插座(11)之间就不会脱离，形成稳定连接。

3.根据权利要求2所述的快速连接装置，其特征在于：导线束管(2)中的每根导线与相应的管脚(1)一一相连；导线(10)中的每根导线与相应的管脚(8)一一相连。

4.根据权利要求3所述的快速连接装置，其特征在于：手柄(3)包括圆柱状的前部和后部，其中前部的直径大于后部的直径。

5.根据权利要求4所述的快速连接装置，其特征在于：手柄(3)的前部和后部相连处外壁面设计为螺纹，在手柄(3)的前部外壁面上设有螺纹。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的快速连接装置，其特征在于：本体(15)包括圆柱状的前部和后部，前部的直径小于后部的直径，在前部中设有中空部。

7.根据权利要求1所述的快速连接装置，其特征在于：所述快速连接装置可通过外测电缆将测控箱的外测试口与井下工具连接在一起，测控箱通过CAN/232总线与计算机相连接。