姬小娟 徐军明
西安石竹能源科技有限公司 陕西 西安 710000
摘要:本文新液压四臂井径仪是在原液压独立四臂井径仪的基础上改进的，参考液压六臂井径仪掉电后自动回收的功能，使原来不可自动回收的四臂井径仪也能在掉电情况下实现自动回收的功能。
本文改进设计的设备，极大提升了自动化程度，提高了工作效率，值得广泛推广。
关键词:液压六臂井径仪；改进设计
1 概述
新液压四臂井径仪是在原液压独立四臂井径仪的基础上改进的，参考液压六臂井径仪掉电后自动回收的功能，使原来不可自动回收的四臂井径仪也能在掉电情况下实现自动回收的功能。
2 功能比较
原液压独立四臂井径仪，见图1，当向电机通电后，电机驱动柱塞泵从油箱(即仪器腔体)压液压油通过液压阀组进入高压腔。随着高压腔压力增高，推动活塞克服弹簧力运动，此时4个推靠臂逐渐收拢。当向电磁阀通电，电磁阀衔铁打开高压通路，高压油迅速释放到油箱中，活塞上承受力立即消失，4个推靠臂在弹簧力作用下张开，如表1所示。
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液压六臂井径仪，见图2，推靠时，泵供油使活塞推出压缩回复弹簧,支撑臂帖上井壁时开始压缩臂弹簧部件，从而联动到电位计，测得井径；回收是在推靠的基础上，电磁阀换向使活塞推靠油腔为低压,在回复弹簧的作用下支撑臂回收。另外该仪器在正常工作时突然掉电的情况下，仪器本身有自动回收推靠臂的特点，如表2所示。
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新液压四臂井径仪（图3）在原液压独立四臂井径仪结构的基础上进行改进，实现的工作状态与六臂井径仪一致，除了推靠、回收功能，还可以在掉电情况下自动回收，从而确保仪器安全拉出井眼，见表3。
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注意：表1、表2、表3中√均表示供电状态，×均表示不供电状态。
3 仪器内部压强的计算与比较
3.1液压六臂井径仪
安全阀压强：=3000psi=20.7MPa
回复弹簧：K=25N/mm
=290mm，=258mm，=208mm
推拉杆弹簧：K=9.8N/mm
=290mm，=263mm，=212mm
弹簧作用力：F=+6· =（290-208）·25+6·（290-212）·9.8
=6647N
弹簧产生的压强：
腔内压强：
3.2液压独立四臂井径仪
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3.3新液压独立四臂井径仪
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因此，新液压四臂井径仪的活塞外径设计为33mm，使整个仪器腔内压力保持在7MPa左右的中低压压力范围内。
4 结构比较
本部分对原液压独立四臂井径仪与改进后的新液压四臂井径仪的结构做了详细比较。
可以看出，新液压四臂井径仪主要在动力组件和部分推靠部件上进行了改进。将液压独立四臂井径仪的阀组组件换成了类似液压六臂阀组结构的阀组部件，在阀组本体上安装了一个三通常开电磁阀、一个三通常闭电磁阀、一个溢流阀和一个单向阀，实现与六臂井径仪一样的功能。活塞、活塞杆也改成了六臂井径仪的结构。由于新液压四臂井径仪结构部分尺寸的限制，六臂井径仪的复位弹簧由原来的压簧换成了组合碟簧，但其力值与压簧相当。
5 结论
经过改造后，新液压四臂井径仪动力部分有了大幅度地提升，经过改进设计的设备，极大提升了自动化程度，提高了工作效率，值得广泛推广。