Устройство для установки датчиков в стенке скважины

-03 21 В 47/00 присоединением заявк Гасударственный кемнте(72) Авторы изобретения Ю. В. Суво явитель УСТРОЛСТВО ДЛЯ УСТА В СТЕНКЕ СКВА И ДАТЧИКОВЫ иства меннков 10 Изобретение относится к устро мдля геофизических исследований, а и о к устройствам для установки датчи в стенке скважины.Известно устройство для внедрения датчика в ненарушенный грунт стенки скважины, в котором имеется узел внедрения и датчик, причем последний с помощью упомянутого устройства устанавливается через боковую стенку скважины в грунт 1. В данном устройстве датчик в виде пули внедряют выстрелом, при этом глубина вхождения его в грунт остается неизвестной, а также не предусмотрена ориентация чувствительного элемента датчика.При проведении геофизических исследований с измерением давлений по глубине массива грунта определяющими критериями являются точное знание глубины установки датчика и положение чувствительного элемента, так как от этого зависит достоверность измерений и правильная оценка воздействия давлений на заглубленные сооружения.Наиболее близким техническим решениемк предлагаемому является устройство для Н. Феофанов и К, И. Никон 12установки датчиков в стенке скважины которое включает привод, выдвижной элемент, датчик, направляющую для датчика, указатель глубины внедрения датчика. В этом устройстве увеличение глубины внедрения датчика обеспечивается за счет кассеты, выполненной в виде расположенных одна над другой подпружиненных вставок, установленных вдоль центральной и боковых направляющих. Механизм внедрения этого устройства содержит выдвижной элемент в виде ходового винта, который непосредственно давит на датчик, а затем на вставки при вхождении их в грунт 12.Работает устройство следующим образом.При включении привода выдвижной элемент выталкивает датчик из направляющей и внедряет его в грунт. Вставки при этом находятся в исходном положении, После внедрения датчика выдвижной элемент путем реверсирования возвращают в исходное положение. При этом под действием сжатой пружины вставки перемещаются и верхняя занимает то место в направляющей, где в исходном положении находился датчик. При повторном включении двигателя выдвижнойрения устройства практически исключает время на непроизводительное движение тол"кателя =поеле -вь 1 талкивания"-датчйка или вставки за счет того, что рейка в исходное йоложениевозвращается усилием пружины практически мгновенно и при этом не тре 30буетсяреверс, то есть время на внедрениедатчиков сократается"в два раза. На фиг, 1 изображенопредложенное устройство, общийвид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг, 1 на элемент"узыа -внед- рения; на фиг. 3 - кассета, снабженная вставками; на фиг. 4 - вставка; на фиг. 5 - элемент кассеты со вставкой и датчиком,"" входящим в грунт через стенку скважины. зеУстройство содержит привод, включающий электродвигатель 1, корпус 2, цйлйндри-, ческие шестерни 3, узел внедрения; выполненный из червячной передачи 4 с сектором 5, установленным на одном валу с червяч ной шестерней, и рейки 6, являющейся толкателем, датчик 7 в направляющей 8, кассету 9, обхватывающую боковые поверхности направляющей 8 и прикрепленную к ней винтом. На валу шестерни имеется выступ 10, я а на корпусе 2 установлен переключатель 11, которые обеспечивают сигнализацию о глубине внедрения датчика. Рейка 6 установлена в направляющей опоре 12, Поверхность рейки, обращенная в сторону сектора, имеет зубья, причем длина дуги зубчатого сектора равна длине зубчатого участка рейки, находящейся с ним в зацеплении.Внутренний конец рейки 6 связ;ИГпрй"помо 71730элемент перемещаетверхнюювставку, ко торая в своюочередь толкает вперед датчик,внедряя его вглубь массива. Послеэтого " :"ойе ацйи повтояются.При такам процессе вйедреГия"дачиковполовина всего времени тратится на непроиз- юводительную работу, а именно на обратныйход выдвижного элемента (ходового винта)осуществлемого с той же скоростью, что и выдвижение его, так как это обусловлено конструктивной парой винт-гайка. Полезная жеработа совершается лишь при выдвижении "" -ходового винта для перемещейиядатчика ивставок вперед, При этомдлявоввращения .ходового винта в исходное положение необ-""йХимумысел для реверсирования, что усложняет конструкцию устройства. 15Целью изобретения является сокращениевремени на установку датчиков:Цель изобретения достигается выполнением привода толкателя в виде зубчатойрейки с возвратйой пружиной, соединеннойс корпусом, и зубчатого сектора, кинематически связанного с редуктором. Кроме того,длина дуги зубчатого сектора равна длинезубчатой части рейки.Длина зубчатого участка рейки -равнадлине вставки. Такое исполнение узла внед-щи пружины 13 растяжения с задней стен- кой корпуса 2.В кассете 9 одна над другой размещены вставки 14, нагруженные с одной стороны пружиной 15. Вставки размещаются вдоль трех направляющих: центральной 16,удерживающей вставки от смещения, и, двух боковых 17, предотвращающих перекосы при перемещении вставок.Боковые направляющиевыпопнены в виде плоских пружин и имеют на свободном конце выступ 18, который удерживает вставки в кассете при установке ее на узел внедрения. Вставка 14 имеет продольный паз 19 для укладки кабеля и отверстия 20 для центральной направляющей, Торцы вставок снабжены с одной стороны выступом 21, а с другой - выемкой 22, что обеспечивает надежное соединение вставок при внедрении. Количество вставок определяется заданной глубиной внедрения датчика в грунт. Длина зубчатой части рейки 6 равна длине вставки 14, что обеспечивает полный выход вставки из направляющей и сводит до минимума работу на холостом ходу.Сектор 5 имеет такой профиль, что его угол поворота при холостом ходе (то есть когда зубья сектора не находятся в зацеплении с рейкой) обеспечивает минимально необходимое время на вхождение вставки в Йаправляюшую. Управление работой устройства и контроль за глубиной внедрения осуществляется с помощью пульта 23, соединенного с механизмом привода кабелем 24. Для опускания устройства в скважину служит жесткая штанга 25 из звеньев труб.Работает устройство следующим образом Включают двигатель 1 и усилие от него через шестерни 3, червячную передачу 4 передается на сектор 5, который, вращаясь, перемещает рейку 6 вдоль направляющей опоры 12. Рейка, воздействуя наружным концом на датчик 7, выталкивает его из направляющей 8 и внедряет в грунт. При этом вставки 14 находятся в кассете 9 в исходном положении, а нижняя поверхность рейки скользит по наружной поверхности верхней вставки. В момент выхода датчика из направляющей зубья сектора выходят из зацепления с рейкой и она под действием растянутой пружины 13 возвращается в исходное положение.При этом под действием сжатой пружины 15 вставки 14 перемешаются и верхняя из них-занимаетто место в направляющей 8, где в исходном положении находится датчик. В этот момент сектор 5, продолжая вращаться в ту же сторону, заканчивает вращение в режиме холостого хода, его зубья снова входят в зацепление с зубьями рейки и перемещают ее вперед, при этом верхняя вставка двигается вперед и входит с усилием своим выступом 21 в выемку дат71 7301 Формула изобретения 5чика и в дальнейшем вставка и датчик пе ремещеются совместно, При вхождении датчика и вставок в грунт кабель датчика укладывается в паз 19 вставок. При дальнейшем внедрении датчика операции автоматически повторяются.Таким образом, введение в механизм зубчатого сектора, связанного с рейкой, и снабжение рейки возвратной пружиной обеспечивает сокращение времени на внедрение датчиков. практически в два раза. 1, Устройство для установки датчиков встенке скважины, включающее корпус, тол 6катель с приводом и редуктором и кассетус подпружиненными вставками, отличающееся тем, что, с целью сокращения временина установку датчиков, привод толкателявыполнен в виде зубчатой рейки с возвратной пружиной, соединенной с корпусом, изубчатого сектора, кинематически связанного с редуктором.З,Устройство по п. 1, отличающееся тем,что длина дуги зубчатого сектора равна длине зубчатой части рейки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР326355, кл. Е 21 В 47/00, 1970,2. Авторское свидетельство СССР562641, кл, Е 21 В 47/00, 1975.717301 Рг,г вник Составитель Е. Садо Техред К, Шуфрич Тираж 626 ЦНИИ ПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рау филиал ППП Патент, г. УжгоКПо 11 писноекомитета СССРи открытийшская наб., д, 4/5од, ул. Проектная,актор Н. Богатова аз 9785/42