一种可以独立伸张的四臂井径仪的制作方法

1.本发明涉及石油勘探行业，特别涉及一种通过独立电机分别控制每个推靠臂运动以实现测量井径的四臂井径仪。


背景技术：

2.随着石油行业的发展，地下石油的开采已经是一个成熟的技术，通过钻杆打进地下几千米的深度，以获取埋藏在地下的石油、天然气等资源。
3.当井打好后，会因为地层不同的情况，可能导致不同深度处的井径发生变化，如倾斜、塌陷、收缩等现象，为方便后期工作，就需要对井径变化进行实时了解。
4.目前用于测量井径的设备一般是采用一个电机同时驱动安装在壳体圆周上的测量杆张合，通过各测量杆与井壁的接触来获取当前位置处井径的数据，如cn 202578672 u就公开了这样一个方案。
5.由此可以确定，现有测量井径的仪器是由一个推力源(电机)同时对所有推靠臂施加推力或拉力来实现同步张开或收缩，这种方式在实际应用中会因为整个壳体某侧与井壁贴合或是受到挤压时，位于该侧的推靠臂不易张开，从而影响所有的推靠臂的张开，或是想要整体张开却提供不了相应的推力，不能使壳体位于井径的中心，这种情况下就会影响到最终的测量结果。


技术实现要素：

6.本发明的一个目的是提供一种通过独立电机分别控制每个推靠臂运动以实现运动测量井径的四臂井径仪。
7.本发明的另一个目的是提供一种方便前述四臂井径仪安装和拆卸的装配结构。
8.具体地，本发明提供一种可以独立伸张的四臂井径仪，包括空心的柱状壳体，安装在壳体两端用于和其它短节进行串联连接的接头部，其特征在于，在壳体内依次安装有：
9.控制部，布置在所述壳体的两端，用于容纳线缆并实现内部和外部线缆连接，包括用于隔离相邻空间的承压座a和承压座b，和分别安装在承压座a、b两侧的多芯插座，以及设置在壳体内用于通过线缆的中空通道；
10.平衡部，用于保持所述壳体内外压力平衡，包括一个容纳液压油的平衡桶，通过一端与平衡桶连通的平衡连接管，在平衡连接管的外表面套有密封隔离用平衡活塞，平衡活塞与平衡桶之间的空隙形成液压腔，平衡活塞与控制部之间的空隙形成泥浆腔，泥浆腔通过通孔与壳体外部连通；
11.动力部，包括设置有多个电机安装孔的电机支撑套，在每个电机安装孔中分别安装有一台电机，每台电机分别连接一套丝杆传动装置；
12.测量部，包括分别安装在丝杆壳体内各独立通道中的推杆，分别与推杆一端连接的推靠臂，推靠臂的另一端为自由端，并在推杆的作用力下实现相对壳体独立张合；在每根推杆外部的丝杆壳体上分别安装有一个位移传感器，位移传感器通过探头接触各推杆并获
取其移动信息；
13.平衡连接管的另一端通过插头支撑座与临近的多芯插座套在一起，平衡桶远离平衡连接管的一端通过连接座与电机支撑套接触，推杆的一端与丝杆装置连接，另一端通过二连杆与推靠臂连接，推靠臂与二连杆连接的一端设置有折角边，二连杆与折角边的端部连接，动力部通过线缆接受控制部的指令驱动每个电机分别推动对应的推杆，并以折角边与推靠臂的连接点为支点推动整根推靠臂张合。
14.在本发明的一个实施方式中，所述控制部通过承压壳体一端与所述壳体连接，另一端与所述接头部的中转接头连接，所述承压座a密封安装在承压壳体中，位于所述中转接头一侧的所述多芯插座a，插装在所述中转接头的端部内，再随所述中转接头插入所述承压座a；位于所述壳体一侧的所述多芯插座a插装在插头支撑座的一端后，再随插头支撑座与所述承压座a插接，所述平衡连接管的一端插入插头支撑座的另一端，并通过固定螺栓将两者连接在一起；所述中转接头、所述承压壳体和所述壳体相互之间通过连接螺母固定连接在一起。
15.在本发明的一个实施方式中，所述平衡连接管插入所述插头支撑座的一端外表面设置有轴向的平面，在所述插头支撑座的内表面设置有与所述平面对应的贴合平面，所述固定螺栓穿过两者的贴合面后将两者固定在一起。
16.在本发明的一个实施方式中，在所述平衡活塞与所述平衡桶之间的平衡连接管管身上套有拉簧，拉簧用于在所述平衡活塞受到泥浆压力时施加回缩的拉力，同时减少所述液压腔对所述平衡活塞的压力。
17.在本发明的一个实施方式中，所述连接座滑动安装在所述壳体内，所述平衡桶插装在所述连接座的一端并通过螺栓固定连接，所述电机支撑套插接在所述连接座的另一端并通过螺栓固定连接，所述平衡桶与所述连接座接触的端部之间插装有缓冲弹簧，缓冲弹簧用于对所述平衡桶施加一个弹性推力，以加强另一端的所述多芯插座b的插接效果。
18.在本发明的一个实施方式中，每个所述电机安装孔中的电机分别通过一个减速器输出一个驱动轴，每个驱动轴通过连接轴与所述丝杆装置连接，所述电机和所述减速器分别通过穿过所述电机支撑套的螺栓进行固定，所述减速器用于增加输出扭矩，进一步提高推靠臂的张开力量。
19.在本发明的一个实施方式中，所述丝杆传动装置包括设置有多个独立通道的丝杆外壳，安装在通道内且与所述连接轴连接的丝杆，套在丝杆上的丝杆螺母，与丝杆螺母连接的支撑套，支撑套的另一端与推杆一端活动卡接，支撑套内部设置有容纳丝杆旋进的通道，在丝杆螺母上设置有定位块，在所述丝杆外壳上设置有供定位块移动的轴向槽。
20.在本发明的一个实施方式中，所述推杆与所述支撑套插接的一端外表面设置有挡圈，在挡圈与所述支撑套之间的所述推杆杆身上套有碟簧，在碟簧的中部安装间隙调整片，在碟簧靠近所述支撑套接触的一端安装有耐磨垫环，在所述推杆插入所述支撑套的端部拧有固定螺栓，固定螺栓通过径向凸出的螺帽防止插接后的所述支撑套脱离。
21.在本发明的一个实施方式中，在所述丝杆与所述连接轴连接的一端安装有轴承，轴承远离所述连接轴的一端外圈被所述丝杆壳体内的台阶挡住，内圈被所述丝杆上的台阶挡住；轴承靠近所述连接轴的一端内圈通过限位螺母挡住，外圈通过锁紧螺母挡住，使整个轴承被完全固定在安装位置，只能实现径向转动。
22.在本发明的一个实施方式中，所述推靠臂为可更换结构，根据测量的井径大小选择安装不同支撑长度的所述推靠臂；在所述壳体外表面位于所述推靠臂的上下两端处分别安装有上扶正套和下扶正套，上扶正套和下扶正套凸出于所述壳体外表面的高度大于所述推靠臂收拢入所述壳体内后的高度，从而减少或防止所述推靠臂与井壁之间发生磕碰。
23.本发明针对每根推靠臂分别采用一个独立电机控制，可以单独控制某根或某几根推靠臂张开，而剩下的收缩，以适应不同形状的井径。此外还可对某根推靠臂单独施加更大的驱动力，以提高其支撑效果，同时也能够在壳体偏离井中心时，随时调整未受压力的推靠臂进行扩张或收缩，以得到精确的测量结果。
附图说明
24.图1是本发明的四臂井径仪的整体结构示意图；
25.图2是本发明一个实施方式中的动力部具体结构示意图；
26.图3是本发明一个实施方式中丝杆螺母的移动结构示意图；
27.图4是本发明一个实施方式的位移传感器安装位置示意图；
28.图5是本发明一个实施方式中推靠臂的搭配安装示意图。
具体实施方式
29.以下通过具体实施例和附图对本方案的具体结构和实施过程进行详细说明。本发明是一个具备独立完成井径测量的测量四臂井径仪，既可以作为一个独立部件单独进行井径的测量，也可以与其它的井下测量短节相互串连后共同进行井下测量。
30.其中提及的“壳体”是指安装本四臂井径仪各个部件的短节的外壳。“左边”是指面向屏幕时图的左侧，也就是朝向井下的方向，而“右边”是指面向屏幕时图的右侧，即朝向井口的方向；“外界”是指井下测量位置的外部环境。
31.以下结合附图对本方案的具体结构和工作方式进行详细描述。
32.如图1所示，在本发明的一个实施方式中，公开一种可以独立伸张推靠臂的四臂井径仪，包括空心的柱状壳体1，在壳体1的两端安装有用于和其它测量短节进行串联连接的接头部2，接头部2通过中转接头a21和中转接头b22分别安装在壳体1的两端，接头部2的结构可以采用现有技术，详细内容在后面再进行说明。
33.在壳体1内依次安装有：控制部3、平衡部4、动力部5和测量部6。
34.控制部3布置在壳体1的两端，用于容纳线缆并实现内部和外部线缆连接，包括用于隔离相邻空间的承压座a31和承压座b32，和分别安装在承压座a31和承压座b32两侧的多芯插座33，两端的承压座a31和承压座b32通过设置在壳体1中心的中空通道11进行连通。这里的线缆包括分别驱动下述各电机的线缆，以及用于向井上监测设备连接的线缆，和与其它串联的测量短节提供信号的线缆。
35.承压座a31和承压座b32分别通过承压壳体a33和承压壳体b34连接在壳体1的两端，承压壳体a33和承压壳体b34的另一端再分别与接头部2的中转接头a21和中转接头b22连接。这里先以承压座a31的连接方式进行说明，后面再说明承压座b32的连接方式。承压座a31密封安装在承压壳体a33中，其与承压壳体a33接触的外表面设置有多道密封槽313，在密封槽中安装有密封条314，用于防止接头部2的泥浆和平衡部4的液压油相互渗混。
36.位于中转接头a21右侧的多芯插头a311，插装在中转接头a21的右端部内，再随中转接头a21插入承压壳体a33内后与承压座a31插接；再将中转接头a21与承压壳体a33通过连接螺母a11进行连接固定，以使多芯插头a34能够抵紧在承压座a31上。为方便中转接头a21与承压壳体a33的插接，在中转接头a21的端部外表面设置有定位键a211，同时在承压壳体a33的端部内表面设置有供定位键211进入的滑槽333。为使插接后的多芯插头a34有一定的活动量，在多芯插头a34插入中转接头a21的一侧安装一个密封圈341，密封圈341既可以减轻多芯插头a34可能受到的冲击力，也可以为其提供一定的缓冲空间。
37.多芯插头b312安装在一个插头支撑座36的左端内，再将插头支撑座36的左端由承压壳体a33的右端插入，使多芯插头b312与承压座a31的右端插接，至此完成承压座a31的安装。
38.平衡部4用于保持壳体1内外压力平衡，即井下液体压力与壳体1内的液压油压力平衡，其包括一个容纳液压油的平衡桶41，平衡桶41的左端连接有相通的中空平衡连接管42，右端连接一个连接座43，在平衡连接管42的外表面套有密封隔离用平衡活塞44，平衡活塞44与壳体1内表面和平衡连接管42外表面接触的面上都设置有相应的密封槽和密封条，平衡活塞44可以起到隔离左右两侧空间相通的效果，平衡活塞44与平衡桶41之间的空隙形成液压腔45，平衡活塞44与承压座a41之间的空隙形成泥浆腔46(外边界为壳体内表面)，泥浆腔46通过通孔461与壳体1外部连通。
39.平衡连接管42的左端插入插头支撑座36的右端，然后由穿过插头支撑座36和平衡连接管42的固定螺栓361将两者连接在一起。为方便两者的插接，平衡连接管42插入插头支撑座36的一端外表面设置有轴向的平面421，在插头支撑座36的内表面设置有与平面421对应的贴合平面362，固定螺栓361穿过两者的贴合面后将两者固定在一起。承压壳体a33和壳体1之间通过连接螺母13固定连接在一起。
40.进一步的，在平衡活塞44与平衡桶41之间的平衡连接管42管身上套有拉簧47，拉簧47的两端分别与平衡活塞44和平衡桶41连接，拉簧47用于在平衡活塞44受到泥浆压力时施加回缩的拉力，同时可以在液压腔45内压力过大时拉住平衡活塞44。
41.连接座43滑动安装在壳体1内，平衡桶41的右端插装在连接座43的左端内并通过穿过两者的螺栓46固定连接，在平衡桶41与连接座43接触的端部之间插装有缓冲弹簧48，缓冲弹簧48用于对平衡桶41施加一个反向弹性推力，以通过平衡桶41、平衡连接管42、插头支撑座36向多芯插头b312施加更强的与承压座a41插接的插接力。
42.如图2所示，动力部5用于提供各推靠臂61张合的动力，包括设置有多个电机安装孔521的电机支撑套52，电机支撑套52的左端与连接座43的右端活动接触，在每个电机安装孔521中分别安装有一台电机53，每台电机53分别通过一个减速器54输出一个驱动轴541，每个驱动轴541通过连接轴542与一套丝杆传动装置51连接，电机53和减速器54分别通过穿过电机支撑套52的螺栓与电机支撑套52固定，减速器54用于增加输出扭矩，进一步提高推靠臂61的张开力量。这里的电机53可以采用直流无刷电机，可在液压油中工作，在正转时驱动丝杆螺母56前进，反转时驱动丝杆螺母56回退。
43.每套丝杆传动装置51分别包括具备独立通道的丝杆外壳57，安装在丝杆外壳57内且与驱动轴541连接的丝杆55，套在丝杆55上的丝杆螺母56，通过左端与丝杆螺母56连接的支撑套58，支撑套58内部设置有容纳丝杆55旋进的通道581，如图3所示，在丝杆螺母56上设
置有定位块561，在丝杆外壳57上设置有供定位块561移动的轴向槽571。
44.为更好的限定丝杆55的运动位置，在丝杆55与驱动轴541连接的一端安装有轴承551，轴承551的右端外圈被丝杆外壳57内的凸出台阶挡住，右端内圈被丝杆55上的凸出台阶挡住；轴承551左端内圈通过限位螺母552挡住，左端外圈通过锁紧螺母553挡住，使整个轴承551被完全固定在丝杆55上形成一体，只能随丝杆55实现圆周转动，而不能径向窜动。
45.测量部6用于实现井径的具体测量，包括分别安装在丝杆壳体57内各独立通道中的推杆62，每根推杆62的左端分别与一根丝杆55连接的支撑套58接触，右端穿出独立通道后通过二连杆63与推靠臂61连接，推靠臂61与二连杆63连接的一端设置有折角边613，二连杆63与折角边613的端部连接，当推杆62推动二连杆63时，二连杆63就以折角边613与推靠臂61的连接点614为支点推动整根推靠臂61张合。推靠臂61的另一端为自由端，可在推杆62的作用力下实现相对壳体1独立张合；如图4所示，在每根推杆62的独立通道的丝杆壳体57外分别安装有一个位移传感器64，位移传感器64通过探头641接触各推杆62并获取其移动信息，探头641的安装位置与下述推杆62上的挡圈621位置对应。
46.推杆62的杆身上设置有凸出的挡圈621，在挡圈621与支撑套58之间的推杆62杆身上套有碟簧65，支撑套58与推杆62接触的端部设置有向圆心方向突出的挡环582，在推杆62的左端拧有固定螺栓66，固定螺栓66通过径向凸出的螺帽卡住挡环582，以防止活动接触的支撑套58脱离。
47.为方便安装合适量的碟簧62，在碟簧65的中部安装间隙调整片651来控制碟簧65的数量，从而达到降低弹力或增加弹力的效果。此外，可在碟簧65与支撑套58接触的一端安装耐磨垫环652，以减少对支撑套58的磨损。
48.中空通道11在推靠臂61处插接一根中空穿线管67，穿线管67的右端与承压壳体b34插接，承压壳体b34的左端连接有延长的基管341，基管341套在穿线管67上后通过拧在穿线管67右端部的锁紧套342固定，将穿线管67的左端顶紧在中空通道11的右端部内。采用多段相互插接的结构易于制造和安装。
49.具体的承压壳体b34内的承压座b32的安装方式与前述承压壳体a33内的承压座a31的安装方式相同，这里不再重复。承压壳体b34通过连接螺母b37与中转接头b22连接。
50.根据以上内容，仅以本四臂井径仪的结构说明其具体的工作过程：
51.将本四臂井径仪下放到井下待测量的深度处，通过连接的线缆给各电机53通电，电机53工作后通过减速器54将高转速驱动力转换为大扭矩推动丝杆55转动，进而推动丝杆螺母56通过定位键561沿丝杆壳体57上的滑槽571轴向移动，再通过支撑套58推动碟簧65带动推杆62前进，推杆62再通过二连杆63推动推靠臂61以轴连接点614为支点向壳体1外侧张开，位移传感器64在各推杆62前进过程中，通过探头641测量其具体位移信号，然后通过线缆传递至井上分析设备，分析设备即可根据各个推杆62当前的行程信息，换算出相应的张开角度，进而得到当前井径的直径或形状。四臂井径仪在不断的上升过程中持续向分析设备发送相应的信号，最终即可得到预定深度处或整个井的直径变化情况。
52.在测量过程中，正常情况下，多个推靠臂61张开的角度应该是一致的，此时表明该处的井径是规则的圆形，当在某处井径发生变化时，对应位置的推靠臂61的张开角度就会相对其它推靠臂61的张开角度产生差别，或扩大或缩小，根据各推靠臂61的位移传感器64的测量变化即可计算出此处的具体形状(缺陷)。
53.本实施方式针对每根推靠臂分别采用一个独立电机控制，可以单独控制某根或某几根推靠臂张开，而剩下的收缩，以适应不同形状的井径。此外还可对某根推靠臂单独施加更大的驱动力，以提高其支撑效果，同时也能够在壳体偏离井中心时，随时调整未受压力的推靠臂进行扩张或收缩，以得到精确的测量结果。
54.在本实施方式中，接头部2的内部大致分为两部分，其中一部分由承压座a31及其插接的多芯插座a34、多芯插座b35构成，这部分主要是保证内外部线缆信号正常传递的情况下，用于隔离壳体1内的液压油向外部渗漏，同时防止外部的泥浆进入壳体1内。另一部分为转插件23，转插件23位于壳体1的最外端，转插件23用于和其它的串联短节相插接，具体转插件23的结构根据需要串联的短节的结构确定，可以定制安装，此外，转插件23本身并不具备隔离井下泥浆或液压油渗透的效果。
55.控制部3右端的承压座b32的结构与左端的承压座a31所起的作用一致，同样也安装有与其它短节相互插接用的转插件23。这里是否需要安装相应的转插件23需要根据是否串联相应的短节确定，也可以直接安装相应的封堵结构，仅以本四臂井径仪作为一个独立的下井测量设备。如，本实施方式即在右端安装了直接供线缆连接的吊环24，并不需要再行安装其它的转插件23。
56.根据本实施方式公开的结构，具体的推靠臂61数量可以根据壳体1的直径大小及需要测量的井径大小确定，一般推靠臂61的数量在3～8之间为宜，根据体型的增大推靠臂61的数量逐步增加。本实施方式涉及的壳体1适应于小型的井径测量，因此，优选设置四根推靠臂61及对应的四个电机63，四根推靠臂61在壳体1的外圆周上均匀分布。当需要测量较大直径的井径时，可以采用更粗的壳体1，进而安装六个或八个推靠臂61，并配置对应的电机63数量。
57.由于整个四臂井径仪在测量过程中，是先放置到井下对应深度，在向上提升的同时进行井径测量，因此下井时，推靠臂61是处于收拢状态；当向上提升测量时，各推靠臂61是向井下方向张开，其未端(自由端)贴附着井壁边沿上滑，不会与井壁之间产生卡挂现象。为提高推靠臂61与井壁之间的滑动效果，在推靠臂61的端部(即自由端头上)安装一根连接轴611，在连接轴611上套装滚动方向与上行方向相同的被动滚轮612。在本实施方式中，推靠臂61仅是起与井壁接触的作用，其张开角度的大小是通过推杆62的位移测量出来的，因此推靠臂61本身并不需要安装任何的测量设备，只需要保持其具备足够的强度即可。这也能够提高推靠臂61的使用寿命，并使其承受更大的压力。
58.当四臂井径仪与多种测量仪器协同串联下井作业时，如果遇到整串测量仪器卡在井下的状况时，在四臂井径仪的长度范围内，可通过每个电机控制每根推靠臂强行扩张至统一的角度或是最大角度，以与井壁形成强制支撑状态，使四臂井径仪尽量处于整个井径的中心，进而带动整个测量仪器串居于整个井径的居中位置，达到解卡的目的。
59.如图5所示，在另外的一个实施方式中，位于壳体1上的推靠臂61是可以根据测量的井径大小进行随时更换的。如小直径的井径可以采用较短些的推靠臂61，而相对较大的井径则可以更换更长的推靠臂61。此外，这种推靠臂61的更换方式也不需要统一更换，由于采用了单独控制的电机53，因此可以仅更换其中的一根或部分推靠臂61，使长短不一的推靠臂61能够同时安装在同一个壳体1上，只需要修改相应的计算参数即可同样得到井径的大小。
60.为避免因更换推靠臂61后导致推靠臂61收拢状态下凸出于壳体1而与井壁发生碰撞，在推靠臂61的上下两端处的壳体1外表面分别安装上扶正套68和下扶正套69，安装后的扶正套68、69凸出于壳体1外表面的高度大于推靠臂61收拢入壳体1内后的高度，从而可以减少或防止四臂井径仪在下放过程中，推靠臂61与井壁之间发生的磕碰。
61.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

技术特征：
1.一种可以独立伸张推靠臂的四臂井径仪，包括空心的柱状壳体(1)，安装在壳体(1)两端用于和其它短节进行串联连接的接头部(2)，其特征在于，在壳体(1)内依次安装有：控制部(3)，布置在所述壳体(1)的两端，用于容纳线缆并实现内部和外部线缆连接，包括用于隔离相邻空间的承压座a(31)和承压座b(32)，和分别安装在承压座a(31)、b(32)两侧的多芯插座(311、312、321、322)，以及设置在壳体(1)内用于通过线缆的中空通道(11)；平衡部(4)，用于保持所述壳体(1)内外压力平衡，包括一个容纳液压油的平衡桶(41)，通过一端与平衡桶(41)连通的平衡连接管(42)，在平衡连接管(42)的外表面套有密封隔离用平衡活塞(44)，平衡活塞(44)与平衡桶(41)之间的空隙形成液压腔(45)，平衡活塞(44)与控制部(3)之间的空隙形成泥浆腔(46)，泥浆腔(46)通过通孔(461)与壳体(1)外部连通；动力部(5)，包括设置有多个电机安装孔(521)的电机支撑套(52)，在每个电机安装孔(521)中分别安装有一台电机(53)，每台电机(53)分别连接一套丝杆传动装置(51)；测量部(6)，包括分别安装在丝杆壳体(57)内各独立通道中的推杆(62)，分别与推杆(62)一端连接的推靠臂(61)，推靠臂(61)的另一端为自由端，并在推杆(62)的作用力下实现相对壳体(1)独立张合；在每根推杆(62)外部的丝杆壳体(57)上分别安装有一个位移传感器(64)，位移传感器(64)通过探头(641)接触各推杆(62)并获取其移动信息；平衡连接管(42)的另一端通过插头支撑座(36)与临近的多芯插座(312)套在一起，平衡桶(41)远离平衡连接管(42)的一端通过连接座(43)与电机支撑套(52)接触，推杆(62)的一端与丝杆装置(51)连接，另一端通过二连杆(63)与推靠臂(61)连接，推靠臂(61)与二连杆(63)连接的一端设置有折角边(613)，二连杆(63)与折角边(613)的端部连接，动力部(5)通过线缆接受控制部(3)传送的指令驱动每个电机(53)分别推动对应的推杆(62)，并以折角边(613)与推靠臂(61)的连接点(614)为支点推动整根推靠臂(61)张合。2.根据权利要求1所述的四臂井径仪，其特征在于，所述控制部(3)通过承压壳体(33)一端与所述壳体(1)连接，另一端与所述接头部(2)的中转接头(21)连接，所述承压座a(31)密封安装在承压壳体(33)中，位于所述中转接头(21)一侧的所述多芯插座a(311)，插装在所述中转接头(21)的端部内，再随所述中转接头(21)插入所述承压座a(31)；位于所述壳体(1)一侧的所述多芯插座b(312)插装在插头支撑座(36)的一端后，再随插头支撑座(36)与所述承压座a(31)插接，所述平衡连接管(42)的一端插入插头支撑座(36)的另一端，并通过固定螺栓(361)将两者连接在一起；所述中转接头(21)、所述承压壳体(33)和所述壳体(1)相互之间通过连接螺母(12、13)固定连接在一起。3.根据权利要求2所述的四臂井径仪，其特征在于，所述平衡连接管(42)插入所述插头支撑座(36)的一端外表面设置有轴向的平面(421)，在所述插头支撑座(36)的内表面设置有与所述平面(421)对应的贴合平面(362)，所述固定螺栓(361)穿过两者的贴合面后将两者固定在一起。4.根据权利要求1所述的四臂井径仪，其特征在于，在所述平衡活塞(44)与所述平衡桶(41)之间的所述平衡连接管(42)管身上套有拉簧(47)，拉簧(47)用于在所述平衡活塞(44)受到泥浆压力时施加回缩的拉力，同时减少所述液压腔(45)对所述平衡活塞(44)的压力。5.根据权利要求1所述的四臂井径仪，其特征在于，所述连接座(43)滑动安装在所述壳体(1)内，所述平衡桶(41)插装在所述连接座(43)
的一端并通过螺栓(46)固定连接，所述电机支撑套(52)插接在所述连接座(43)的另一端，所述平衡桶(41)与所述连接座(43)接触的端部之间插装有缓冲弹簧(48)，缓冲弹簧(48)用于对所述平衡桶(41)施加一个弹性推力，以加强另一端的所述多芯插座b(312)的插接效果。6.根据权利要求1所述的四臂井径仪，其特征在于，每个所述电机安装孔(521)中的电机(53)分别通过一个减速器(54)输出一个驱动轴(541)，每个驱动轴(541)通过连接轴(542)与所述丝杆传动装置(51)连接，所述电机(53)和所述减速器(54)分别通过穿过所述电机支撑套(52)的螺栓进行固定，所述减速器(54)用于增加输出扭矩，进一步提高所述推靠臂(61)的张开力量。7.根据权利要求6所述的四臂井径仪，其特征在于，所述丝杆传动装置(51)包括设置有多个独立通道的丝杆外壳(57)，安装在通道内且与所述连接轴(542)连接的丝杆(55)，套在丝杆(55)上的丝杆螺母(56)，与丝杆螺母(56)连接的支撑套(58)，支撑套(58)的另一端与所述推杆(62)一端活动卡接，支撑套(58)内部设置有容纳丝杆(55)旋进的通道(581)，在丝杆螺母(56)上设置有定位块(561)，在丝杆外壳(57)上设置有供定位块(561)移动的轴向槽(571)。8.根据权利要求7所述的四臂井径仪，其特征在于，所述推杆(62)与所述支撑套(58)插接的一端外表面设置有挡圈(621)，在挡圈(621)与所述支撑套(58)之间的所述推杆(62)杆身上套有碟簧(65)，在碟簧(65)的中部安装间隙调整片(651)，在碟簧(65)靠近所述支撑套(58)接触的一端安装有耐磨垫环(652)，在所述推杆(62)插入所述支撑套(58)的端部拧有固定螺栓(66)，固定螺栓(66)通过径向凸出的螺帽防止插接后的所述支撑套(58)脱离。9.根据权利要求7所述的四臂井径仪，其特征在于，在所述丝杆(55)与所述连接轴(542)连接的一端安装有轴承(551)，轴承(551)远离所述连接轴(542)的一端外圈被所述丝杆外壳(57)内的台阶挡住，内圈被所述丝杆(55)上的台阶挡住；轴承(551)靠近所述连接轴(542)的一端内圈通过限位螺母(552)挡住，外圈通过锁紧螺母(553)挡住，使整个轴承(551)被完全固定在安装位置，只能实现径向转动。10.根据权利要求1所述的四臂井径仪，其特征在于，所述推靠臂(61)为可更换结构，根据测量的井径大小选择安装不同支撑长度的所述推靠臂(61)；在所述壳体(1)外表面位于所述推靠臂(61)的上下两端处分别安装有上扶正套(68)和下扶正套(69)，上扶正套(68)和下扶正套(69)凸出于所述壳体(1)外表面的高度大于所述推靠臂(61)收拢入所述壳体(1)内后的高度，从而减少或防止所述推靠臂(61)与井壁之间发生磕碰。

技术总结
本发明提供一种可以独立伸张推靠臂的四臂井径仪，包括空心的柱状壳体，安装在壳体两端用于和其它短节进行串联连接的接头部，在壳体内依次安装有：控制部，平衡部，动力部，测量部。动力部通过线缆接受控制部的指令驱动每个电机分别推动对应的推杆，并以折角边与推靠臂的连接点为支点推动整根推靠臂张合。本发明针对每根推靠臂分别采用一个独立电机控制，可以单独控制某根或某几根推靠臂张开，而剩下的收缩，以适应不同形状的井径。此外还可对某根推靠臂单独施加更大的驱动力，以提高其支撑效果，同时也能够在壳体偏离井中心时，随时调整未受压力的推靠臂进行扩张或收缩，以得到精确的测量结果。的测量结果。的测量结果。


技术研发人员：王少斌
受保护的技术使用者：西安振宇电子工程有限公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/10/20