本實(shí)用新型屬于石油開發(fā)領(lǐng)域，用于分層采油或分層注水用電動壓力平衡井下開關(guān)。

背景技術(shù)：

目前，在分層采油和分層注水工藝中，電動井下開關(guān)已經(jīng)普遍采用。這些開關(guān)有壓力脈沖控制式、無線電波控制式、聲波控制式和有纜控制式多種方式。然而它們存在一個共同的問題，就是當(dāng)壓差達(dá)到一定數(shù)值(一般是12～20MPa)時，開關(guān)和傳動機(jī)構(gòu)受力太大，很難打開。所以分層注水工藝中，開關(guān)一般不會完全關(guān)死，以避免壓差達(dá)到如此高的數(shù)值。在注水井中，當(dāng)壓差太大造成開關(guān)(或水嘴)打不開時，一般采取停止注水，等待井內(nèi)壓力下降后，再打開開關(guān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是設(shè)計一種電動壓力平衡井下開關(guān),解決當(dāng)壓差太大造成開關(guān)(或水嘴)打不開的問題.

本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

根據(jù)本實(shí)用新型提供的一個實(shí)施例，本實(shí)用新型提供了一種電動壓力平衡井下開關(guān)，包括上接頭，與上接頭相連的承壓筒，承壓筒通過骨架線下接頭與接頭a連接，接頭a與壓力平衡管連接，壓力平衡管與開關(guān)短接連接，開關(guān)短接與下接頭連接；

所述承壓筒內(nèi)自上而下依次設(shè)有電路板、馬達(dá)、減速器、滾珠絲杠、限位開關(guān)、推拉桿和壓力平衡管；

所述限位開關(guān)與地面控制系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)井下開關(guān)打開或關(guān)閉。

進(jìn)一步，所述上接頭內(nèi)套有連接桿，連接桿貫穿至承壓筒內(nèi)并與插頭座相連，香蕉插頭與插頭座相對接，香蕉插頭連接電路板。

進(jìn)一步，所述電路板的下方的承壓筒內(nèi)設(shè)有馬達(dá)和減速器，減速器通過連軸接連接骨架，骨架中設(shè)有滾珠絲杠。

進(jìn)一步，所述骨架外側(cè)套有固定限位開關(guān)壓板的活動夾板接頭，上限位開關(guān)、下限位開關(guān)分別固定在限位開關(guān)壓板之間的骨架上；骨架下方連接有延伸進(jìn)壓力平衡管內(nèi)的推拉桿，推拉桿與接頭a連接，推拉桿40的下端連接貫穿在壓力平衡管和開關(guān)短接內(nèi)的變徑接頭。

進(jìn)一步，所述連接桿上下側(cè)和電路板骨架的孔中分別套有絕緣墊。

進(jìn)一步，所述電路板通過電路板骨架定位，馬達(dá)上套有馬達(dá)套筒。

進(jìn)一步，所述骨架包括骨架上接頭和骨架下接頭，骨架上接頭與減速器座相連，骨架下接頭與接頭a連接。

進(jìn)一步，所述骨架外側(cè)套有固定上限位開關(guān)壓板的活動夾板上接頭，和固定下限位開關(guān)壓板的活動夾板下接頭。

進(jìn)一步，所述上接頭和下接頭外周卡槽中、上接頭和接頭a與承壓筒相連的內(nèi)壁上、接頭a與壓力平衡管和推拉桿相連的內(nèi)壁上、壓力平衡管與開關(guān)短接相連的內(nèi)壁上、變徑接頭上、下接頭與變徑接頭和開關(guān)短接相連的內(nèi)壁上分別設(shè)有密封圈。

這種電動壓力平衡井下開關(guān)由電路板、馬達(dá)、減速器、滾珠絲杠、推拉桿、平衡機(jī)構(gòu)、開關(guān)等部分構(gòu)成。由于增加了平衡機(jī)構(gòu)，不管壓差多大，此開關(guān)都能在馬達(dá)驅(qū)動下隨時打開或關(guān)閉。

本實(shí)用新型的特殊之處是：電動壓力平衡井下開關(guān)中設(shè)計了平衡機(jī)構(gòu)，推拉桿所受的力與壓差無關(guān)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，電動壓力平衡井下開關(guān)不受壓差影響，可以工作在高壓差的條件下；控制可靠；使用壽命長。

附圖說明

圖1是電動壓力平衡井下開關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖第一部分。

圖2是電動壓力平衡井下開關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖第二部分。

圖3是電動壓力平衡井下開關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖第三部分。

圖4是電動壓力平衡井下開關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)圖第四部分。

圖1中：1-插頭座，2-絕緣墊a，3-密封圈a，4-連接桿，5-上接頭，6-密封圈b，7-絕緣墊b，8-插頭座，9-香蕉插頭，10-絕緣墊c，11-螺絲a，12-螺絲b，13-電路板，14-電路板骨架，15-承壓筒。

圖2中：16-螺絲c，17-馬達(dá)套筒，18-馬達(dá)，19-減速器，20-減速器座，21-連軸接，22-螺絲d，23-軸承，24-骨架上接頭，25-骨架，26-螺絲e，27-活動夾板上接頭，28-滾珠絲杠。

圖3中：29-螺絲f，30-上限位開關(guān)壓板，31-螺絲g，32-上限位開關(guān)，33-下限位開關(guān)，34-螺絲h，35-下限位開關(guān)壓板，36-螺絲i，37-螺絲j，38-活動夾板下接頭，39-接頭b，40-推拉桿，41-骨架下接頭，42-螺絲k，43-密封圈c，44-接頭a。

圖4中：45-密封圈d，46-密封圈e，47-壓力平衡管，48-密封圈f，49-密封圈g，50-變徑接頭，51-密封圈h，52-密封圈i，53-開關(guān)短接，54-密封圈j，55-密封圈k，56-下接頭，57-密封圈l。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1-4所示，該電動壓力平衡井下開關(guān)，包括上接頭5，與上接頭5相連的承壓筒15，承壓筒15通過骨架線下接頭41與接頭a44連接，接頭a44與壓力平衡管47連接，壓力平衡管47與開關(guān)短接53連接，開關(guān)短接53與下接頭56連接；

上接頭5內(nèi)套有連接桿4，連接桿4貫穿至承壓筒15內(nèi)并與插頭座8相連，香蕉插頭9與插頭座8相對接；香蕉插頭9連接電路板13，電路板13的下方的承壓筒15內(nèi)設(shè)有馬達(dá)18和減速器19，減速器19通過連軸接21連接骨架25，連軸接21上裝有軸承23；骨架25中設(shè)有滾珠絲杠28，骨架25外側(cè)套有固定限位開關(guān)壓板的活動夾板接頭，上限位開關(guān)32、下限位開關(guān)33分別固定在限位開關(guān)壓板之間的骨架25上；骨架25下方連接有延伸進(jìn)壓力平衡管47內(nèi)的推拉桿40，推拉桿40與接頭a44連接，推拉桿40的下端連接貫穿在壓力平衡管47和開關(guān)短接53內(nèi)的變徑接頭50。

其中，連接桿4上下側(cè)和電路板骨架14的孔中分別套有絕緣墊。電路板13通過電路板骨架14定位，馬達(dá)18上套有馬達(dá)套筒17。骨架25包括骨架上接頭24和骨架下接頭41，骨架上接頭24與減速器座20相連，骨架下接頭41與接頭a44連接。骨架25外側(cè)套有固定上限位開關(guān)壓板30的活動夾板上接頭27，和固定下限位開關(guān)壓板35的活動夾板下接頭38。

下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步說明：

按照圖1～圖4設(shè)計加工各部件。具體組裝過程是，將密封圈a3、b6、c43、d45、e46、f48、g49、h51、i52、j54、k55、l57分別裝在圖中所示的部件上。上接頭5和下接頭56外周卡槽中分別設(shè)有密封圈a3和密封圈l57；上接頭5和接頭a44與承壓筒15相連的內(nèi)壁上分別設(shè)有密封圈b6和密封圈c43；接頭a44分別與壓力平衡管47和推拉桿40相連的內(nèi)壁上分別設(shè)有密封圈d45和密封圈e46；壓力平衡管47與開關(guān)短接53相連的內(nèi)壁上分別設(shè)有密封圈h51、i52；變徑接頭50上分別設(shè)有密封圈f48、g49；下接頭56分別與變徑接頭50和開關(guān)短接53相連的內(nèi)壁上分別設(shè)有密封圈j54、k55。

將插頭座1與連接桿4擰在一起，絕緣墊a2套在連接桿4上。將連接桿4插入上接頭5中，在連接桿上套上絕緣墊b7，擰上插頭座8。將絕緣墊c10插入電路板骨架14的孔中，用螺絲a11將香蕉插頭9固定在絕緣墊c10上。用螺絲b12將電路板13固定在電路板骨架14上。用螺絲c16將電路板骨架14馬達(dá)套筒17固定在一起。將馬達(dá)套筒17套在馬達(dá)18上，減速器座20固定減速器19上。將滾珠絲杠28放在骨架25中，用螺絲e26將活動夾板上接頭27固定在滾珠絲杠28上，用螺絲j37將接頭b39與活動夾板下接頭38連接在一起。分別用螺絲g31、h34將限位開關(guān)32、33固定在骨架25上。用螺絲f29將上限位開關(guān)壓板30固定在活動夾板上接頭27上，用螺絲i36將下限位開關(guān)壓板35固定在活動夾板下接頭38上。將連軸接21放在減速器19的軸上，將減速器座20與骨架上接頭24擰在一起并用螺絲d22固定。將骨架下接頭41與接頭a44擰在一起并用螺絲k42固定。在接頭a44上擰上承壓筒15，在承壓筒15上擰上上接頭5。將推拉桿40從接頭a44的中心孔中穿過并與接頭b39擰在一起，在推拉桿40的下端擰上變徑接頭50。在接頭a44上擰上壓力平衡管47，在壓力平衡管47下端擰上開關(guān)接頭53，在開關(guān)接頭53上擰上下接頭56，整個儀器組裝完畢。

當(dāng)儀器處于有壓力的狀態(tài)時，推拉桿40受到了一個向里的推力，推力大小等于推拉桿40的橫截面積乘以壓力值。當(dāng)推拉桿36的直徑為6mm，壓力為50MPa時，此推力約為141kg。馬達(dá)將難以克服如此大的推力使推拉桿向下移動。為了克服這一影響因素，設(shè)計了壓力平衡動密封裝置。這一動密封壓力平衡裝置主要由接頭a44、推拉桿40、壓力平衡管47、變徑接頭50和開關(guān)接頭53等構(gòu)成。變徑接頭50上下有一個通孔，它使得壓力平衡管47內(nèi)的壓力與變徑接頭50下端的壓力相同。推拉桿40是一個中空管，它使得密封圈g49與密封圈i52之間的空間與承壓筒15內(nèi)的空間溝通。井下壓力的作用結(jié)果會使推拉桿40受到一個向上的力，變徑接頭50密封圈g49處受到一個向下的力，變徑接頭50密封圈54處受到一個向上的力。將變徑接頭50密封圈g49處的截面積設(shè)計為推拉桿40的截面積與變徑接頭50密封圈j54處截面積之和，就可以實(shí)現(xiàn)整個推拉桿所受到的向上的力與向下的力相等，從而實(shí)現(xiàn)動密封壓力平衡。

電動壓力平衡井下開關(guān)打開過程：地面儀器發(fā)送開關(guān)打開指令→電路板13控制馬達(dá)18正轉(zhuǎn)→減速器19驅(qū)動滾珠絲杠28向上運(yùn)動→活動夾板上接頭27、下接頭38、推拉桿40、變徑接頭50都向上移動→開關(guān)打開。當(dāng)開關(guān)完全打開時，限位開關(guān)壓板30觸發(fā)限位開關(guān)32關(guān)閉，馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動。

電動壓力平衡井下開關(guān)關(guān)閉過程：地面儀器開關(guān)關(guān)閉指令→電路板13控制馬達(dá)18反轉(zhuǎn)→減速器19驅(qū)動滾珠絲杠28向下運(yùn)動→活動夾板上接頭27、下接頭38、推拉桿40、變徑接頭50都向下移動→開關(guān)關(guān)閉。當(dāng)開關(guān)完全關(guān)閉時，限位開關(guān)壓板35觸發(fā)下限位開關(guān)33關(guān)閉，馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動。

本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，在本實(shí)用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。