專利名稱：高可靠性深井壓力開關的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機電設備開關技術領域，具體介紹高可靠性深井壓力開關。
背景技術：
在進行深井鉆探的過程中，鉆桿筒體內的電子設備都需要配備相應的控制開關，以控制各個設備的運轉。現有的控制開關通常是采用傳統的電源開關或隔離開關，但是，由于鉆井的直徑非常小，而且在深井內充滿了泥漿和碎石，并伴隨著高溫、高壓和強烈的振動，在這種環境中，普通控制開關的安全性難以得到保障，很容易發生故障，在巨大的壓力作用下難以持續穩定可靠的工作，導致使用壽命較短。同時，由于礦井深度很大，要想有效 控制鉆井內設備，控制開關的結構設計得也較為復雜，這進一步影響了開關工作時的穩定性，一旦出現故障將難以及時解決。目前市面上還沒有一種專門用于深井鉆探的壓力開關，這也是本領域亟待解決的問題。
實用新型內容針對現有技術中的上述不足，本實用新型的主要目的在于解決現有開關器件在深井中使用時可靠性差、安全性較低的問題，而提供一種能夠在高溫、高壓、強震動環境下可靠工作的深井壓力開關。本實用新型的技術方案高可靠性深井壓力開關，包括筒體；其特征在于，在筒體內設置有輸入電極和輸出電極；輸入電極一端的側面內凹形成環槽，與筒體內壁螺紋連接的定位螺母套在輸入電極的環槽上，定位螺母的一端與輸入電極抵緊，定位螺母的另一端與連接在輸入電極上的鎖緊螺母抵緊；在輸入電極的另一端設有用于連接彈性接觸頭的接觸孔，所述彈性接觸頭安裝在軸心的一端并與套在軸心上的輸出電極保持接觸，軸心的另一端穿過筒體后固定在膜片彈簧上，所述膜片彈簧通過支撐盤固定在筒體上，在支撐盤的端面設有凹槽，支撐盤上的凹槽在安裝膜片彈簧后形成密封的空腔；在軸心上還套有絕緣螺母，所述絕緣螺母設于輸出電極和膜片彈簧之間并與筒體間隙配合；膜片彈簧在受壓時發生形變并向所述密封的空腔內凹陷，軸心在膜片彈簧帶動下推動彈性接觸頭卡入接觸孔內并使得輸入電極和輸出電極導通。本實用新型中，輸入電極、輸出電極和彈性接觸頭均為導體，絕緣螺母和軸心由絕緣材料制成，彈性接觸頭具有一定的彈性并能在壓力作用下卡入輸入電極的接觸孔內，這里絕緣螺母的作用在于將輸出電極與膜片彈簧和筒體隔離開，避免短路。本實用新型的壓力開關工作時，借助深井內產生的高壓，使膜片彈簧在高壓的擠壓作用下發生形變，向空腔內側凹陷，這里空腔的深度在設計時要求能夠滿足膜片彈簧的形變量的需求；由于軸心是固定在膜片彈簧上，因此軸心將隨著膜片彈簧的內凹向內側移動，安裝在軸心內側端頭上的彈性接觸頭被壓入到輸入電極的接觸孔內，這樣，輸入電極通過彈性接觸頭與輸出電極導通，相應的設備通電啟動。進一步的技術方案，在筒體的側面設有圓形凹槽，所述支撐盤、膜片彈簧以及軸心均安裝于筒體的圓形凹槽內。通過設置圓形凹槽，可以使得壓力開關的各個部件均位于該凹槽內，這樣能有效的避免壓力開關與深井的井壁接觸，保護開關不被損壞。進一步的技術方案，所述膜片彈簧和支撐盤重疊且通過螺釘固定在筒體上，支撐盤與筒體和膜片彈簧之間均密封配合。支撐盤和膜片彈簧在安裝時各個密封面均需進行緊密靜密封處理，以防止深井中泥漿混入到筒體內，有利于提高設備可靠性。相對于現有技術，本實用新型具有以下有益效果I、可靠性好本實用新型的壓力開關利用深井壓力作為開關連接的動力，并采用具有彈性和復位功能的膜片彈簧結構來作為動力牽引，能夠實現開關的自動啟停，并且由 于膜片彈簧和支撐盤良好的密封阻隔作用，使得壓力開關能在較惡劣環境下正常、穩定工作。2、安全性好本實用新型中由于輸入電極和輸出電極之間是通過彈性接觸頭進行連接，而彈性接觸頭又是由膜片彈簧來控制連接或斷開，因此電極之間的導通是與深井內壓力相匹配的，即能夠實現在達到壓力值時電路自動導通，當壓力減小后自動斷電，從而提高了設備運行的安全性。3、結構簡單本實用新型的壓力開關由于可直接安裝在鉆桿內并隨鉆桿深入鉆井，因此結構大大簡化，采用的零部件更少，安裝也更方便。
圖I為本實用新型高可靠性深井壓力開關的外部結構圖；圖2為圖I的A-A剖視圖；圖3為圖I的B-B剖視圖。圖中，I一筒體，2—輸入電極，3—輸出電極，4一環槽，5—定位螺母，6—鎖緊螺母，7—彈性接觸頭，8—接觸孔，9一軸心，10—膜片彈簧，11一支撐盤，12 —空腔，13—絕緣螺母，14一螺釘，15—螺母，I 6 —墊圈。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。如圖I、圖2和圖3所示，高可靠性深井壓力開關，它包括設于筒體I內的輸入電極2和輸出電極3，這里筒體I是現有的鉆桿筒體，通常為圓筒形狀，可以為多節結構，在筒體I內安裝有電機、檢測儀等各種設備，本實用新型的壓力開關也是安裝在筒體I內。輸入電極2為圓柱形并在筒體內沿軸向設置，輸出電極3為塊狀，在安裝時，輸入電極2和輸出電極3分別與電源線連接。輸入電極2—端的側面向內凹陷形成一個圓環形狀的環槽4，輸入電極2上環槽4所在一側的直徑要小于另一側的直徑，與筒體I內壁螺紋連接的定位螺母5套在輸入電極2的環槽4上，定位螺母5的一端與輸入電極2抵緊，定位螺母5的另一端與螺紋連接在輸入電極2上的鎖緊螺母6抵緊；這里定位螺母5的作用在于限制輸入電極2向上端移動，鎖緊螺母6的作用在于限制輸入電極2向下移動，從而達到對輸入電極2定位的目的。在輸入電極2的另一端設有用于連接彈性接觸頭7的接觸孔8，接觸孔8橫向設置，所述彈性接觸頭7安裝在軸心9的一端并與套在軸心9上的輸出電極3保持接觸，軸心9為一根柱狀的軸并采用絕緣材料制成，軸心9的另一端穿過筒體I后固定在膜片彈簧10上，所述膜片彈簧10通過支撐盤11固定在筒體I外壁上，在筒體I的側面設有圓形凹槽，所述支撐盤11、膜片彈簧10以及軸心9均安裝于筒體I的圓形凹槽內。在支撐盤11的端面設有凹槽，支撐盤上的凹槽在安裝膜片彈簧10后形成密封的空腔12。本實用新型中，膜片彈簧10和支撐盤11均為圓盤形狀并重疊，膜片彈簧10通過螺釘14固定在筒體I上，軸心9依次穿過膜片彈簧10和支撐盤11后由螺母I 5緊固，為保護膜片彈簧I O，在膜片彈簧I O和螺母I 5之間還設置有墊圈I 6。為方便軸心滑動以及防止電路短路，在軸心9的中部還套有絕緣螺母13，所述絕緣螺母13設于輸出電極3和膜片彈簧10之間并與筒體I間隙配合。膜片彈簧10在受壓時發生形變并向所述密封的空腔12內凹陷，軸心9在膜片彈簧10帶動下推動彈性接觸頭7卡入接觸孔8內并使得輸入電極2和輸出電極3導通。工作原理參見圖2和圖3，當筒體I深入到深井中時，隨著礦井深度的增加，井內 的氣體或泥水等對筒體表面的壓力也增大，當位于筒體I表面的膜片彈簧10受到的壓力足夠大時，膜片彈簧10的中部將產生形變并向空腔12內凹陷，這時固定連接在膜片彈簧10上的軸心9被向內側推動；由于絕緣螺母13的絕緣作用，軸心9在移動過程中安裝在軸心上的輸出電極3不會與筒體I接觸從而具有較好的絕緣效果；在軸心9的推動下，彈性接觸頭7卡入到接觸孔8內，這時輸入電極2和輸出電極3通過彈性接觸頭7導通，整個電路通電。當筒體I工作完畢上升時，隨著高度的上升井內壓力減小，膜片彈簧10外側受到的壓力減小，膜片彈簧10將自動復位，即其中部變形部分向外側移動到原來的位置，這時軸心9被帶動向外拉出，彈性接觸頭7脫出接觸孔8,輸入電極2與輸出電極3分尚，電路中斷，最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制技術方案，盡管申請人參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本實用新型的技術方案進行的修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.高可靠性深井壓力開關，包括筒體(I);其特征在于，在筒體(I)內設置有輸入電極(2)和輸出電極(3);輸入電極(2)—端的側面內凹形成環槽(4)，與筒體(I)內壁螺紋連接的定位螺母(5)套在輸入電極(2)的環槽(4)上，定位螺母(5)的一端與輸入電極(2)抵緊，定位螺母(5)的另一端與連接在輸入電極(2)上的鎖緊螺母(6)抵緊；在輸入電極(2)的另一端設有用于連接彈性接觸頭(7)的接觸孔(8)，所述彈性接觸頭(7)安裝在軸心(9)的一端并與套在軸心(9)上的輸出電極(3)保持接觸，軸心(9)的另一端芽過筒體(I)后固定在膜片彈簧(10)上，所述膜片彈簧(10)通過支撐盤(11)固定在筒體(I)上，在支撐盤(11)的端面設有凹槽，支撐盤上的凹槽在安裝膜片彈簧(10)后形成密封的空腔(12);在軸心(9)上還套有絕緣螺母(13)，所述絕緣螺母(13)設于輸出電極(3)和膜片彈簧(10)之間并與筒體(I)間隙配合；膜片彈簧(10)在受壓時發生形變并向所述密封的空腔(12)內凹陷，軸心(9)在膜片彈簧(10)帶動下推動彈性接觸頭(7)卡入接觸孔(8)內并使得輸入電極(2)和輸出電極(3)導通。
2.根據權利要求I所述的高可靠性深井壓力開關，其特征在于，在筒體(I)的側面設有圓形凹槽，所述支撐盤(11)、膜片彈簧(10)以及軸心(9)均安裝于筒體(I)的圓形凹槽內。
3.根據權利要求I所述的高可靠性深井壓力開關，其特征在于，所述膜片彈簧(10)和支撐盤(11)重疊且通過螺釘(14 )固定在筒體(I)上。
專利摘要本實用新型提供一種高可靠性深井壓力開關，它包括筒體內的輸入電極和輸出電極；輸入電極一端形成環槽，與筒體內壁螺紋連接的定位螺母套在環槽上，定位螺母的一端與輸入電極抵緊，另一端與輸入電極上的鎖緊螺母抵緊；輸入電極另一端設有接觸孔，彈性接觸頭安裝在軸心上并與輸出電極保持接觸，軸心另一端穿過筒體后固定在膜片彈簧上，膜片彈簧通過支撐盤固定在筒體上，在膜片彈簧和支撐盤之間形成密封的空腔；在軸心上套有絕緣螺母，絕緣螺母設于輸出電極和膜片彈簧之間并與筒體間隙配合。本實用新型的壓力開關可靠性好、安全性好，結構簡單，安裝也很方便。
文檔編號H01H35/34GK202384255SQ20122002313
公開日2012年8月15日 申請日期2012年1月18日 優先權日2012年1月18日
發明者趙巧宏 申請人:重慶生普石油設備制造有限公司