磁力打撈器的製作方法
2023-09-23 00:09:00 1
專利名稱:磁力打撈器的製作方法
本實用新型是用於鑽井過程中排除井底落物的新型磁力打撈器。
在鑽井過程中，有時會意外地將鑽頭、牙輪、軸承、卡瓦、銷、工具、硬質合金碎塊等金屬物件掉入井內。這些東西積聚於井底將嚴重地影響鑽頭鑽進。為排除以上事故，應用磁力打撈器，可將上述井底落物打撈起來，並對井底進行清洗。
已知的磁力打撈器，由於其磁芯體採用單一種類的永磁材料和單一磁化方向的磁路結構，其磁力較小，容易形成內部磁短路和退磁，漏磁較大或稀土永磁體用量較多，打撈器自身重量大，技術效果和經濟效果皆不夠理想。
本實用新型就是為了充分發揮金屬永磁材料和稀土永磁材料的特性，避免磁短路，減小漏磁損失，減少價格昂貴的稀土永磁材料用量，降低成本，提高磁力打撈器的綜合性能。
本磁力打撈器(參看圖1)，由外殼(1)、磁芯體(2)、引鞋(4)和凡爾杯(3)等部分組成。採用正反循環結構，磁力打撈器上有較大的水眼，供打撈前正循環泥漿衝洗井底用。外殼的周圍均勻分布很多小孔，為反循環泥漿的通道。磁力打撈器頂部設有合適的標準鑽杆母接頭，使之能與上部鑽具連接，下部外殼螺紋用於連接不同用途的引鞋。鑽井作業中可用正循環衝洗井底後，反循環進行打撈。
本磁力打撈器參看圖2、圖3、圖4。在磁力打撈器的磁芯體中，採用2到4組磁化方向相互成一定角度的永磁體與外殼構成混合磁路，並根據混合磁路的要求，在磁芯體中單獨使用一種永磁材料或在不同部位配置不同性能的稀土永磁材料和金屬永磁材料。如圖2、圖3、圖4中的不同部位，分別使用了磁化方向沿軸向、徑向、斜向的RCo5、R2Co17、Nd－Fe－B和AlNiCo永磁材料。以充分發揮稀土永磁材料高Hc、高Br、高(BH)max和金屬永磁材料磁導率高、價格便宜等特點。這樣可以避免磁短路，減小漏磁損失，增大了磁芯體極頭(5)前方的磁場強度，增大了磁芯體極頭表面上的磁拉力，從而增大了磁力打撈器對井底落物的作用距離。
本磁力打撈器與已知的同一外徑磁力打撈器比較，極頭表面磁場強度增加35％左右，稀土永磁體耗用量減少40％左右。在開路狀態下，極頭表面單位面積磁拉力增加10％左右，避免了磁短路，減小了漏磁損失，重量輕，作用距離大，打撈效率高，製作成本大幅度下降。
圖1為磁力打撈器示意圖。
圖2為一種磁力打撈器磁芯體示意圖。其中7表示磁化方向沿軸向的一組永磁體，使用R2Co17永磁材料。8表示磁化方向為斜向的兩組永磁體，使用RCo5或R2Co17永磁材料。9表示磁化方向沿徑向的一組永磁體，使用RCo5永磁材料。5表示磁芯體極頭，即磁力打撈器的極頭，使用工業純鐵材料。
圖3為一種磁力打撈器磁芯體示意圖。其中10表示磁化方向沿軸向的一組永磁體，使用R2Co17永磁材料。11表示磁化方向為斜向的兩組永磁體，使用RCo5永磁材料。12表示磁化方向沿徑向的一組永磁體，使用RCo5永磁材料。13表示磁化方向沿軸向的一組永磁體，使用R2Co17或RCo5永磁材料。5表示磁芯體極頭，使用工業純鐵材料。
圖4為一種磁力打撈器磁芯體示意圖，其中14表示磁化方向沿軸向的一組永磁體，使用R2Co17或RCo5永磁材料。15表示磁化方向為斜向的兩組永磁材料，使用R2Co17永磁材料。16表示磁化方向沿徑向的一組永磁體，使用RCo5永磁材料。17和5表示磁化方向沿軸向的一組永磁體，使用AlNiCo永磁材料。17和5同時又是磁芯體極頭。
圖5為一典型實施例示意圖。其中1是外殼、2是磁芯體、3是引鞋、4是凡爾杯、5是磁芯體極頭、18是一組磁化方向沿軸向的永磁體，使用R2Co17永磁材料，6是一組磁化方向沿徑向的永磁體，使用RCo5永磁材料。
圖2至圖5中的箭頭「↓、
、←」表示磁芯體中永磁體組的磁化方向。
本實用新型的典型實施例是參看圖5。用RCo5作磁芯體極頭(5)周圍的一組磁化方向沿徑向的永磁體(6)，用R2Co17作磁芯體極頭上端的一組磁化方向沿軸向的永磁體(18)，這樣兩組磁化方向相互成90°角的永磁體與外殼構成的混合磁路減少了漏磁損失，避免了磁短路，使極頭表面總磁通量增加，磁力打撈器的磁拉力增大，RCo5和R2Co17永磁材料減少。如φ200的上述磁力打撈器，用RCo5和R2Co17永磁材料僅2.7kg，磁芯體總重量13.5kg，極頭表面磁場強度最小值為930Oe、最大值2850Oe，極頭表面總磁通109×103MX。在開路狀態下，極頭表面單位面積磁拉力仍然達到17kg／cm2。
權利要求
1.一種由外殼(1)、磁芯體(2)、凡爾杯(3)和引鞋(4)組成的磁力打撈器，其特徵在於磁力打撈器的磁芯體(2)由2到4組磁化方向相互成一定角度的永磁體組成。
2.按權利要求
1所述的磁力打撈器，其特徵在於其磁芯體由兩組磁化方向相互成90°角的永磁體組成。
3.按權利要求
1所述的磁力打撈器，其特徵在於磁芯體(2)中的永磁體是RCo5、R2Co17、Nd－Fe－B或AlNiCo永磁材料，這些永磁材料單獨使用或配置使用。
專利摘要
本實用新型是一種用於鑽井過程中排除落物的新型磁力打撈器。該磁力打撈器採用磁化方向相互成一定角度的永磁體與外殼構成混合磁路，增大了極頭前方的磁場強度和增大了極頭表面上的磁拉力，使稀土永磁體的用量大幅度減少，在提高磁力打撈器主要性能的基礎上，減少了磁力打撈器的重量和體積，降低了磁力打撈器的製作成本。
文檔編號E21B31/00GK86209127SQ86209127
公開日1988年10月5日 申請日期1986年11月11日
發明者況力榮, 張繼松, 劉劍, 洪漢村, 劉明生 申請人:電子工業部第九研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan