本發(fā)明涉及一種智能磨鞋，屬于修井工具領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

磨鞋是修井過程中常用的一種工具，其作用是磨銑井下落物。目前針對(duì)磨鞋的使用壽命一直沒有監(jiān)測(cè)方法。在實(shí)際應(yīng)用中，只能依靠磨銑速度來(lái)判斷是否達(dá)到其壽命。當(dāng)磨銑速度變得非常慢時(shí)，即認(rèn)為磨鞋達(dá)到其使用壽命，需更換磨鞋。但是，當(dāng)遇到較硬的落物時(shí)(經(jīng)常遇到)，也會(huì)造成磨鞋的磨銑速度變得非常慢。這時(shí)在井口作業(yè)人員就無(wú)法判斷造成磨銑速度變慢的原因，只能通過提鉆檢查，耗費(fèi)大量的人力物力。

為此，需要設(shè)計(jì)一款智能型磨鞋，以有效檢測(cè)磨鞋的損壞情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能磨鞋，以準(zhǔn)確判斷磨鞋是否到達(dá)其使用壽命，避免誤提鉆。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

一種智能磨鞋，包括上部油缸、活塞桿、主滑套、轉(zhuǎn)接頭、熔斷閥、閥端蓋、磨鞋、電池組、控制電路板和插針，

主滑套一端與上部油缸連接，主滑套另一端與磨鞋連接，其中主滑套及上部油缸內(nèi)部均中空并相通形成中空腔室，中空的活塞桿置于主滑套及上部油缸連接處的中空腔室中，與主滑套及上部油缸的內(nèi)壁動(dòng)密封，主滑套徑向設(shè)置有泄壓孔，初始狀態(tài)時(shí)，活塞桿靠其密封作用使泄壓孔與中空腔室不相通，

在主滑套的側(cè)壁中設(shè)置有主滑套流道、轉(zhuǎn)接頭、熔斷閥、內(nèi)設(shè)有閥端蓋流道的閥端蓋、電池組、控制電路板和插針，

主滑套流道一端與活塞桿所處的腔室連通，主滑套流道另一端與轉(zhuǎn)接頭一端連通，轉(zhuǎn)接頭另一端與閥端蓋流道的一端相通，

熔斷閥包括閥體和閥芯，閥芯置于閥體中，與閥體內(nèi)壁動(dòng)密封，閥體上設(shè)置有與閥端蓋流道的另一端相通的閥體流道及與中空腔室相通的通孔，閥芯(13)位于初始位置時(shí)，靠其密封作用，將閥體流道(1201)從內(nèi)部隔開，

磨鞋包括本體和頭部硬質(zhì)合金層，插針一端與控制電路板連接，另一端與帶絕緣層的導(dǎo)線連接，導(dǎo)線的另一端插入磨鞋的本體與頭部硬質(zhì)合金相連處。

當(dāng)磨鞋頭部硬質(zhì)合金層被完全磨掉至導(dǎo)線的絕緣層被磨破，導(dǎo)線與磨鞋本體導(dǎo)通，控制電路板檢測(cè)到導(dǎo)通信號(hào)后，控制閥芯運(yùn)動(dòng)，打開閥體流道，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)依次經(jīng)過通孔、閥體流道、閥端蓋流道、轉(zhuǎn)接頭、主滑套流道，高壓介質(zhì)推動(dòng)活塞桿離開初始位置向上移動(dòng)，主滑套上的泄壓孔被打開，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)經(jīng)泄壓孔排出。

熔斷閥還包括拉鎖、電阻絲及彈簧，彈簧套在閥芯上，通過拉鎖將閥芯與閥體固連并使彈簧受壓，電阻絲纏繞在拉鎖上，并與控制電路板相連。

當(dāng)磨鞋頭部硬質(zhì)合金層被完全磨掉至導(dǎo)線的絕緣層被磨破，導(dǎo)線與磨鞋本體導(dǎo)通，控制電路板檢測(cè)到導(dǎo)通信號(hào)后，觸發(fā)控制電路向電阻絲供電并產(chǎn)生熱量，熔斷拉鎖，彈簧解除受壓，閥芯運(yùn)動(dòng)，打開閥體流道，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)依次經(jīng)過通孔、閥體流道、閥端蓋流道、轉(zhuǎn)接頭、主滑套流道，高壓介質(zhì)推動(dòng)活塞桿離開初始位置向上移動(dòng)，主滑套上的泄壓孔被打開，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)經(jīng)泄壓孔排出。

打開熔斷閥內(nèi)流道的方式還可由電機(jī)、絲杠及螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)，電機(jī)與絲杠連接，螺母套在絲杠上，螺母與閥芯連接。

當(dāng)磨鞋頭部硬質(zhì)合金層被完全磨掉至導(dǎo)線的絕緣層被磨破，導(dǎo)線與磨鞋本體導(dǎo)通，控制電路板檢測(cè)到導(dǎo)通信號(hào)后，觸發(fā)控制電路向電機(jī)供電，帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而螺母帶動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，打開閥體流道，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)依次經(jīng)過通孔、閥體流道、閥端蓋流道、轉(zhuǎn)接頭、主滑套流道，高壓介質(zhì)推動(dòng)活塞桿離開初始位置向上移動(dòng)，主滑套上的泄壓孔被打開，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)經(jīng)泄壓孔排出。

在主滑套及磨鞋本體上，設(shè)置有第一過線槽和第二過線槽，導(dǎo)線置于第一過線槽和第二過線槽中。

閥端蓋覆蓋于熔斷閥及轉(zhuǎn)接頭上，其表面與主滑套外壁平整。

磨鞋中設(shè)置有與外界相通的內(nèi)孔。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

本發(fā)明通過對(duì)活塞桿、主滑套、轉(zhuǎn)接頭、熔斷閥、磨鞋及控制電路板的結(jié)構(gòu)設(shè)置，利用磨鞋頭部硬質(zhì)合金層完全磨損使導(dǎo)線與磨鞋本體導(dǎo)通，激發(fā)控制電路板導(dǎo)通，控制閥芯運(yùn)動(dòng)，打開閥體流道，直至將泄壓孔打開，改變鉆柱內(nèi)的壓力，井口作業(yè)人員根據(jù)鉆柱內(nèi)壓力變化可以很方便地判斷磨鞋是否到達(dá)使用壽命，實(shí)現(xiàn)了磨鞋的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免誤提鉆。

附圖說明

圖1為本發(fā)明沿熔斷閥的剖視圖；

圖2為本發(fā)明沿電池組的剖視圖；

圖3為本發(fā)明外表面過線槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明插針的連接示意圖；

圖5為本發(fā)明熔斷閥結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明熔斷閥剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

一種智能磨鞋，如圖1、圖2及圖4所示，包括上部油缸1、活塞桿2、主滑套3、轉(zhuǎn)接頭4、熔斷閥5、閥端蓋6、磨鞋7、電池組8、控制電路板9和插針11，

主滑套3一端與上部油缸1連接，主滑套3另一端與磨鞋7連接，其中主滑套3及上部油缸1內(nèi)部均中空并相通形成中空腔室，中空的活塞桿2置于主滑套3及上部油缸1連接處的中空腔室中，與主滑套3及上部油缸1的內(nèi)壁動(dòng)密封，主滑套3徑向設(shè)置有泄壓孔302，初始狀態(tài)時(shí)，活塞桿靠其密封作用使泄壓孔與中空腔室不相通，轉(zhuǎn)接頭4中間為轉(zhuǎn)接頭內(nèi)孔401，主滑套流道301及閥端蓋流道601分別與轉(zhuǎn)接頭內(nèi)孔401兩端相通，

在主滑套3的側(cè)壁中設(shè)置有主滑套流道301、轉(zhuǎn)接頭4、熔斷閥5、內(nèi)設(shè)有閥端蓋流道601的閥端蓋6、電池組8、電池端蓋10、控制電路板9和插針11，電池端蓋10覆蓋于控制電路板9及電池組8上，其表面與主滑套3外壁平整；

如圖1所示，主滑套流道301一端與活塞桿2所處的腔室連通，主滑套流道301另一端與轉(zhuǎn)接頭4一端連通，轉(zhuǎn)接頭4另一端與閥端蓋流道601的一端相通。

如圖3所示，在主滑套3及磨鞋7本體上，設(shè)置有第一過線槽303和第二過線槽702，導(dǎo)線置于第一過線槽303和第二過線槽702中。

如圖5、圖6所示，熔斷閥5包括閥體12和閥芯13，閥芯13置于閥體12中，與閥體12內(nèi)壁動(dòng)密封，閥體12上設(shè)置有與閥端蓋流道601的另一端相通的閥體流道1201及與中空腔室相通的通孔，閥芯(13)位于初始位置時(shí)，靠其密封作用，將閥體流道(1201)從內(nèi)部隔開。

磨鞋7包括本體和頭部硬質(zhì)合金層，插針11一端與控制電路板9連接，另一端與帶絕緣層的導(dǎo)線連接，導(dǎo)線的另一端插入磨鞋的本體與頭部硬質(zhì)合金相連處，如圖4所示。

本發(fā)明的工作原理為：當(dāng)磨鞋7頭部硬質(zhì)合金層被完全磨掉至導(dǎo)線的絕緣層被磨破，導(dǎo)線與磨鞋7本體導(dǎo)通，控制電路板9檢測(cè)到導(dǎo)通信號(hào)后，控制閥芯13運(yùn)動(dòng)，打開閥體流道1201，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)依次經(jīng)過通孔、閥體流道1201、閥端蓋流道601、轉(zhuǎn)接頭4、主滑套流道301，高壓介質(zhì)推動(dòng)活塞桿2離開初始位置向上移動(dòng)，主滑套3上的泄壓孔302被打開，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)經(jīng)泄壓孔302排出。

具體地，如圖5所示，熔斷閥5還包括拉鎖14、電阻絲15及彈簧16，彈簧16套在閥芯13上，通過拉鎖14將閥芯13與閥體12固連并使彈簧16受壓，電阻絲15纏繞在拉鎖14上，并與控制電路板9相連。

此種情況下，當(dāng)磨鞋7頭部硬質(zhì)合金層被完全磨掉至導(dǎo)線的絕緣層被磨破，導(dǎo)線與磨鞋7本體導(dǎo)通，控制電路板9檢測(cè)到導(dǎo)通信號(hào)后，觸發(fā)控制電路向電阻絲15供電并產(chǎn)生熱量，熔斷拉鎖14，彈簧16解除受壓，閥芯13運(yùn)動(dòng)，打開閥體流道1201，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)依次經(jīng)過通孔、閥體流道1201、閥端蓋流道601、轉(zhuǎn)接頭4、主滑套流道301，高壓介質(zhì)推動(dòng)活塞桿2離開初始位置向上移動(dòng)，主滑套3上的泄壓孔302被打開，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)經(jīng)泄壓孔302排出。

打開熔斷閥內(nèi)流道的方式還可由電機(jī)、絲杠及螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)，電機(jī)與絲杠連接，螺母套在絲杠上，螺母與閥芯13連接。

此種情況下，當(dāng)磨鞋7頭部硬質(zhì)合金層被完全磨掉至導(dǎo)線的絕緣層被磨破，導(dǎo)線與磨鞋7本體導(dǎo)通，控制電路板9檢測(cè)到導(dǎo)通信號(hào)后，觸發(fā)控制電路向電機(jī)供電，帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而螺母帶動(dòng)閥芯13運(yùn)動(dòng)，打開閥體流道1201，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)依次經(jīng)過通孔、閥體流道1201、閥端蓋流道601、轉(zhuǎn)接頭4、主滑套流道301，高壓介質(zhì)推動(dòng)活塞桿2離開初始位置向上移動(dòng)，主滑套3上的泄壓孔302被打開，中空腔室內(nèi)高壓介質(zhì)經(jīng)泄壓孔302排出。

當(dāng)檢測(cè)到磨鞋達(dá)到使用壽命時(shí)，通過熔斷閥旁通泄壓的方式，減小鉆柱內(nèi)的壓力。在井口觀察鉆柱內(nèi)的壓力變化，來(lái)判斷磨鞋是否到達(dá)其使用壽命。這就可以避免誤提鉆，節(jié)省人力物力。

本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。