[发明专利]一种智能伞状齿轮齿条支腿差动式取样器

权利要求书

1.一种智能伞状齿轮齿条支腿差动式取样器，其特征在于：该取样器主要包括止动螺栓(1)、打捞环(2)、丝杠螺母(3)、伞架(4)、伞架底座(6)、丝杠外壳(8)、电机1(10)、外壳(11)、行程记录仪(12)、控制中心(14)、控制端盖(15)、电池(16)、电池端盖(17)、电机2(19)、齿条外壳(20)、齿轮轴(21)、中空缸(22)、缸体(23)、活塞杆(24)、活塞(25)、橡胶堵头(27)、上阀体(28)、阀芯(29)、线圈(30)、下阀体(31)、弹簧1(32)、丝杠(33)、齿条(35)和卡块(37)；所述打捞环(2)为一锥形圆台，其中部为圆孔；所述伞架(4)分上、下两段，中部铰连，四个伞架(4)沿丝杠(33)周向均匀布置，且四个伞架(4)上、下端分别与丝杠螺母(3)和伞架底座(6)铰连，四个伞架(4)外部围上一层可弹性变形的复合材料(5)；所述丝杠螺母(3)和伞架底座(6)皆套于丝杠(33)上，丝杠螺母(3)与丝杠(33)通过螺纹配合，将旋转运动转化成直线运动，伞架底座(6)与丝杠外壳(8)通过螺纹进行固连；所述行程记录仪(12)通过螺纹安装于外壳(11)上的安装孔内，且安装孔外部填充橡胶1(13)进行保护；所述齿条外壳(20)中部为一矩形贯通槽，槽两侧的中部为燕尾槽，且两侧燕尾槽中部沿齿条外壳(20)径向各开有第一通孔，齿条外壳(20)上、下端分别与电机外壳(18)和中空缸(22)通过螺纹进行连接；所述齿轮轴(21)中部为齿轮，其齿轮与齿条(35)相配合，以将齿轮轴(21)的旋转运动转化为齿条(35)的直线运动；所述缸体(23)上、下端分别与中空缸(22)和上阀体(28)通过螺纹连接，上部缸体(23)壁面上开有第二通孔，下部中心开有一气孔；所述阀芯(29)中心开有一深圆槽，圆槽的槽底在径向开有一贯穿的圆孔，阀芯(29)上表面嵌有橡胶堵头(29)；所述上阀体(28)中部为一阶梯孔，其孔内依次装入弹簧1(32)和阀芯(29)，其外部套有下阀体(31)；所述线圈(30)缠绕在上阀体(28)与下阀体(31)之间所形成的环空，其通电产生的磁场将拉动阀芯(29)；所述取样器在下井过程中，首先测定气井的风速和磁定位测井图，将其输入进取样器的控制中心(14)中，控制中心(14)计算出投井的伞架(4)张开幅度，控制兜风面以控制下降速度，当行程记录仪(12)结合磁定位测井图确定达到目的地层时，齿轮轴(21)转动，从而伸出齿条(35)，以保证取样地层不变；所述取样器在取样过程中，电磁阀中的线圈(30)通电产生磁场，从而阀芯(29)在磁场的作用下克服弹簧力，打开气孔，使得活塞(25)两端受到相同的气流压强，又由于活塞杆(24)占据了活塞(25)上端一部分的面积，使得活塞(25)两端的受力面积不同，从而推动活塞(25)上移，完成取样器集气，整个取样过程中，活塞杆(24)上端都处于中空缸(22)内，中空缸(22)内为真空，不会对活塞(25)产生任何力的作用。

2.根据权利要求1所述的一种智能伞状齿轮齿条支腿差动式取样器，其特征在于所述打捞环(2)上、下端分别通过止动螺栓(1)和丝杠(33)的轴肩进行轴向限位。

3.根据权利要求1所述的一种智能伞状齿轮齿条支腿差动式取样器，其特征在于所述伞架底座(6)外圆周上半段开有4个槽，用以铰连伞架(4)，下半段与丝杠外壳(8)以螺纹连接，内圆周上的轴肩抵住丝杠1(33)的轴环，以限制丝杠1(33)的轴向位移。

4.根据权利要求1所述的一种智能伞状齿轮齿条支腿差动式取样器，其特征在于所述电机1(10)与外壳(11)通过键(34)进行周向固连。

5.根据权利要求1所述的一种智能伞状齿轮齿条支腿差动式取样器，其特征在于所述外壳(11)上部圆槽装入电机1(10)，下部圆槽依次装入控制中心(14)、电池(16)和电池端盖(17)，电池端盖(17)与外壳(11)通过螺纹进行固连，控制中心(14)处的外壳(11)壁面上开有圆孔，用以传输数据，且圆孔外装有控制端盖(15)以保护控制中心(14)。