設有壓力平衡機構的旋轉短節的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油測井儀器領域，具體涉及一種設有壓力平衡機構的旋轉短節。
【背景技術】
[0002]在電纜測井領域，測井儀器的井下儀器通過測井電纜與地面系統連接，電纜將井下儀器放到井下或上提進行測井。在實際測井過程中，井下儀器在下放或上提過程中往往產生旋轉，旋轉產生的扭力直接作用在儀器和電纜上。扭力首先使柔軟的電纜發生扭轉，嚴重時會扭斷到電纜，造成嚴重事故;其次扭力會擰松井下儀器之間的連接螺紋，甚至使螺紋下端的儀器脫落，造成儀器落井事故。
[0003]為了解決上述問題，通常會采用旋轉短節來抵消所產生的扭力，但是現有的旋轉短節主要存在兩方面的問題:
[0004](I)在儀器下放的初始階段，由于儀器重力大于井液的壓力，旋轉短節相對轉動的兩部分之間承受的是拉力。但在井下較深的位置時，井液壓力遠超過儀器重力，旋轉短節相對轉動的兩部分之間承受的是壓力。現有的旋轉短節只能承受單向的軸向力，通常只能承受拉力，當井液壓力很大的情況下便無法正常轉動來釋放旋轉扭力。
[0005](2)即使旋轉短節能承受雙向的軸向力，但在極深的井深處，巨大的井液壓力超過旋轉短節相對轉動的兩部分之間承受的的正常負載，同樣旋轉短節也不能正常轉動來釋放旋轉扭力。
【發明內容】
[0006]針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種能夠承受雙向的軸向力且在極深的井深處仍能保證旋轉短節正常轉動的設有壓力平衡機構的旋轉短節。
[0007]為達到以上目的，本發明采取的技術方案是:一種設有壓力平衡機構的旋轉短節，包括，
[0008]上接頭；
[0009]連接體，其與所述上接頭相連；
[0010]軸，所述軸可相對所述連接體轉動，其至少部分位于所述連接體內，且所述位于所述連接體內的部分包括軸前端；
[0011 ]上推力軸承，其位于所述上接頭和所述軸前端之間；
[0012]下推力軸承，其位于所述連接體和所述軸前端之間；
[0013]壓力平衡機構，其包括滑套，所述滑套套設在所述連接體和軸上，且所述滑套可沿所述連接體軸向滑動；以及
[0014]注滿液壓油的封閉腔室，其包括相互連通的定容積腔室和變容積腔室，所述定容積腔室由所述上接頭和軸前端圍成，所述變容積腔室由所述連接體、軸和滑套圍成，所述滑套滑動時改變所述變容積腔室容積。
[0015]在上述技術方案的基礎上，所述壓力平衡機構還包括滑動鎖緊螺母，所述滑動鎖緊螺母套設在所述連接體上并與所述滑套螺紋固定連接，且所述滑動鎖緊螺母能沿所述連接體軸向滑動。
[0016]在上述技術方案的基礎上，所述滑動鎖緊螺母內孔設有凸起，所述連接體設有滑槽，所述凸起可滑動地置于所述滑槽內。
[0017]在上述技術方案的基礎上，所述壓力平衡機構還包括軸承擋圈和彈簧，所述軸承擋圈固定在所述連接體上，所述彈簧設于所述軸承擋圈和滑動鎖緊螺母之間，且所述彈簧的兩端分別抵持于所述軸承擋圈和滑動鎖緊螺母。
[0018]在上述技術方案的基礎上，所述軸前端設有上臺階面和下臺階面，所述上推力軸承位于所述上接頭和所述上臺階面之間，所述下推力軸承位于所述連接體和所述下臺階面之間。
[0019]在上述技術方案的基礎上，所述旋轉短節受壓力時，所述上推力軸承的兩端分別抵持于所述上接頭和上臺階面，所述下推力軸承一端抵持于所述連接體，另一端與所述下臺階面留有間隙;所述旋轉短節受拉力時，所述上推力軸承一端抵持于所述上臺階面，另一端與所述上接頭留有間隙，所述下推力軸承的兩端分別抵持于所述連接體和下臺階面。
[0020]在上述技術方案的基礎上，所述連接體和所述軸之間還設有軸承。
[0021]在上述技術方案的基礎上，所述上接頭和滑套上均設有注油塞，所述注油塞與所述封閉腔室相連。
[0022]在上述技術方案的基礎上，所述上接頭和所述軸還設有密封塞，所述密封塞與所述定容積腔室相連。
[0023]在上述技術方案的基礎上，所述上接頭與所述連接體之間設有靜密封件、所述連接體與所述滑套之間設有滑動密封件、所述軸與所述滑套之間設有旋轉密封件。
[0024]與現有技術相比，本發明的優點在于:
[0025](I)本發明的設有壓力平衡機構的旋轉短節，其軸由軸承支撐在連接體內，可以自由轉動，從而可以來釋放井下儀器的旋轉扭力。
[0026](2)本發明的設有壓力平衡機構的旋轉短節包括上推力軸承和下推力軸承。當旋轉短節受壓力時，上推力軸承受力；當旋轉短節受拉力時，下推力軸承受力，從而旋轉短節既能承受拉力也能承受壓力。
[0027](3)本發明的設有壓力平衡機構的旋轉短節，包括壓力平衡機構，該壓力平衡機構包括可沿連接體滑動的滑套，當滑套滑動時，通過改變其封閉腔室的容積，使得外部井液的壓強與封閉腔室內液壓油的壓強相等，液壓油對軸向下的壓力與井液對軸向上的壓力幾乎相等，從而使得軸作用于下推力軸承的軸向力僅僅為儀器的重力，克服了巨大井液壓力對軸的影響，使旋轉短節在深水位下仍然能正常轉動來釋放旋轉扭力。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明中設有壓力平衡機構的旋轉短節的結構示意圖；
[0029]圖2為本發明中連接體滑槽的結構示意圖；
[0030]圖3為本發明中滑動鎖緊螺母的結構示意圖。
[0031 ]圖中:1-上接頭，2-連接體，21-滑槽，3-軸，31-軸前端，4_上推力軸承，5_下推力軸承，6-壓力平衡機構，61-滑套，62-滑動鎖緊螺母，621-凸起，63-軸承擋圈，64-彈簧，7-封閉腔室，71-定容積腔室，72-變容積腔室，8-軸承，91-靜密封件，92-滑動密封件，93-旋轉密封件，10-注油塞，200-密封塞。
【具體實施方式】
[0032]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0033]參見圖1所示，本發明提供一種設有壓力平衡機構的旋轉短節，其包括上接頭1、連接體2、軸3、上推力軸承4、下推力軸承5、壓力平衡機構6、封閉腔室7和軸承8。
[0034]其中上接頭I與連接體2相連，在上接頭I上設置有密封溝槽用來放置靜密封件91，保證上接頭I與連接體2之間的密封性。同時參見圖2所示，連接體2還設有滑槽21。
[0035]軸3放置在連接體2內，在連接體2和軸3之間設置有兩個軸承8，使得軸3能相對于連接體2轉動。軸3至少部分位于連接體2內，位于連接體2內的部分包括軸前端31。
[0036]軸前端31設有上臺階面和下臺階面，上推力軸承4位于上接頭I和上臺階面之間，下推力軸承5位于連接體2和下臺階面之間。當旋轉短節受壓力時，上推力軸承4受力，上推力軸承4的兩端分別抵持于上接頭I和上臺階面，下推力軸承5—端抵持于連接體2，另一端與下臺階面留有間隙。當旋轉短節受拉力時，下推力軸承5受力，下推力軸承5的兩端分別抵持于所述連接體2和下臺階面，上推力軸承4 一端抵持于上臺階面，另一端與上接頭I留有間隙。從而旋轉短節既能承受拉力也能承受壓力，不至于因軸向力在端面產生的摩擦力過大而影響正