專利名稱：井下泥漿發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，特別是一種給石油鉆井隨鉆儀器提供電能的泥漿發(fā)電機(jī)。(二) 背景技術(shù)現(xiàn)有石油鉆井隨鉆儀器所需的電能主要由鋰離子電池供電，鋰離子電池在實(shí)際應(yīng)用中有 電壓變化較大、需定期更換等一些缺點(diǎn)。另有一些石油鉆井隨鉆儀器利用泥漿動(dòng)能沖刷渦輪 旋轉(zhuǎn)，渦輪軸通過(guò)磁力偶合器驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而切割磁力線發(fā)電為其供電，但此種 類型尚有一些缺陷渦輪軸在高溫、高壓的環(huán)境中對(duì)磁力偶合器和發(fā)電機(jī)軸的沖擊較大，導(dǎo) 致運(yùn)行不平穩(wěn)，渦輪軸與密封罩之間必須采用動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，容易造成機(jī)器損壞，發(fā)生泄漏， 使產(chǎn)品的壽命縮短。此外鋰離子電池和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的耐高溫、耐高壓性均不佳，由于井下高 溫高壓的工作環(huán)境，使鋰離子電池和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的應(yīng)用受到很大程度的限制。(三) 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種井下泥漿發(fā)電機(jī)，要解決為鉆井隨鉆儀器平穩(wěn)供電、不必定期 更換的技術(shù)問(wèn)題；并解決現(xiàn)有井下泥漿發(fā)電機(jī)抗沖擊、耐高溫、耐高壓性能不佳、密封差、容易泄漏、產(chǎn)品壽命短、泥漿沖擊對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行影響較大的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案這種井下泥漿發(fā)電機(jī)，被泥漿驅(qū)動(dòng)的渦輪與發(fā)電機(jī)主體之間由磁力耦合器傳遞動(dòng)力，其 特征在于渦輪通過(guò)一個(gè)緩沖夾壁套與磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子連接，緩沖夾壁套內(nèi)壁的中段 有一個(gè)向外壁方向凹陷的環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)容納有緩沖塞，緩沖塞與緩沖夾壁套二者之間有 緩沖間隙，緩沖塞和緩沖夾壁套二者之一是磁體，緩沖塞的中心向兩端連接定子塞桿，定子 塞桿的一端與發(fā)電機(jī)密封罩連接，另一端穿過(guò)渦輪的中心與支撐體連接，渦輪與磁力耦合器 的外磁轉(zhuǎn)子之間形成磁緩沖裝置。磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子為筒形，其開(kāi)放端朝向發(fā)電機(jī)主體，磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子位于 磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子筒內(nèi)，兩者之間由發(fā)電機(jī)密封罩相隔離，磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子有一 縮口腔體，懸浮軸的一端位于縮口腔體內(nèi)，懸浮軸的另一端與發(fā)電機(jī)主體的轉(zhuǎn)子連接，發(fā)電 機(jī)密封罩向磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子筒外延伸并將發(fā)電機(jī)主體、磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和懸浮 軸封閉在罩內(nèi)。上述磁體是永磁體或電磁體。上述定子塞桿與渦輪之間連有軸承。上述定子塞桿與發(fā)電機(jī)密封罩之間是鍵連接、銷連接或螺紋連接。 上述渦輪與緩沖夾壁套之間是鍵連接、銷連接或螺紋連接。 上述緩沖夾壁套與磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子之間是鍵連接、銷連接或螺紋連接。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果鋰電池組供電傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)供電本發(fā)明供電情況定期更換持續(xù)供電持續(xù)供電耐高溫性差差好耐高壓性一般差好抗沖擊性一般差好密封性一般差好廣品壽命一般差好本發(fā)明是一種用于隨鉆儀器供電的泥漿發(fā)電機(jī)，它利用鉆井泥漿液作為發(fā)電動(dòng)能，采用 磁緩沖裝置、磁力耦合器和懸浮軸技術(shù)，減小了泥漿沖擊力對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響，當(dāng)泥漿沖刷 渦輪后，渦輪軸帶動(dòng)磁力耦合器旋轉(zhuǎn)，通過(guò)磁力偶合作用驅(qū)動(dòng)懸浮軸跟隨同步旋轉(zhuǎn)，從而帶 動(dòng)發(fā)電機(jī)工作軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子切割磁力線而發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸平穩(wěn)傳遞動(dòng)力，使發(fā)電 機(jī)在井下可靠工作。在磁力耦合器與渦輪之間連接磁緩沖裝置，磁力耦合器與發(fā)電機(jī)軸之間 連接懸浮軸，用于減少泥漿沖擊對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的影響，動(dòng)力通過(guò)磁力耦合器傳遞給懸浮軸，從 而工作軸無(wú)須伸出封閉的空間， 一系列的動(dòng)力傳遞均取消了動(dòng)密封結(jié)構(gòu)，具有無(wú)密封、零泄 漏、抗沖擊、產(chǎn)品壽命長(zhǎng)、運(yùn)行可靠平穩(wěn)的特點(diǎn)，在井下高溫、高壓的工作環(huán)境下可為隨鉆 儀器持續(xù)平穩(wěn)供電提供保障。(四)


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。 圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記l一渦輪、2 —緩沖夾壁套、3 —緩沖塞、4一定子塞桿、5 —發(fā)電機(jī)密封罩、 6 —發(fā)電機(jī)主體、7 —磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子、8 —磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、9一懸浮軸、10 — 支撐體。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參見(jiàn)圖l所示，這種井下泥漿發(fā)電機(jī)，被泥漿驅(qū)動(dòng)的渦輪1與發(fā)電機(jī)主體6之間由 磁力耦合器傳遞動(dòng)力，其渦輪1通過(guò)一個(gè)緩沖夾壁套2與磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子7連接，緩沖夾壁套2內(nèi)壁的中段有一個(gè)向外壁方向凹陷的環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)容納有緩沖塞3，緩沖塞3與 緩沖夾壁套2二者之間有緩沖間隙，緩沖塞3和緩沖夾壁套2二者之一是永磁體或電磁體。緩 沖塞3的中心向兩端連接定子塞桿4，定子塞桿4的一端與發(fā)電機(jī)密封罩5連接，另一端穿過(guò)渦 輪1的中心與支撐體10連接，定子塞桿4與渦輪1之間連有軸承，渦輪l與磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn) 子7之間形成磁緩沖裝置。磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子7為筒形，其開(kāi)放端朝向發(fā)電機(jī)主體6，磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子8 位于磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子筒內(nèi)，磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子7與磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子8之間由 發(fā)電機(jī)密封罩5相隔離，磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子8有一縮口腔體，懸浮軸9的一端位于縮口腔 體內(nèi)，懸浮軸9的另一端與發(fā)電機(jī)主體的轉(zhuǎn)子連接，發(fā)電機(jī)密封罩5向磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子 7筒外延伸并將發(fā)電機(jī)主體6、磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子8和懸浮軸9封閉在罩內(nèi)。上述定子塞桿4與發(fā)電機(jī)密封罩5之間、渦輪1與緩沖夾壁套2之間、緩沖夾壁套2與磁力 耦合器的外磁轉(zhuǎn)子7之間，均可以是鍵連接、銷連接或螺紋連接。
權(quán)利要求
1. 一種井下泥漿發(fā)電機(jī)，被泥漿驅(qū)動(dòng)的渦輪(1)與發(fā)電機(jī)主體(6)之間由磁力耦合器傳遞動(dòng)力，其特征在于渦輪(1)通過(guò)一個(gè)緩沖夾壁套(2)與磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子(7)連接，緩沖夾壁套(2)內(nèi)壁的中段有一個(gè)向外壁方向凹陷的環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)容納有緩沖塞(3)，緩沖塞(3)與緩沖夾壁套(2)二者之間有緩沖間隙，緩沖塞(3)和緩沖夾壁套(2)二者之一是磁體，緩沖塞(3)的中心向兩端連接定子塞桿(4)，定子塞桿(4)的一端與發(fā)電機(jī)密封罩(5)連接，另一端穿過(guò)渦輪(1)的中心與支撐體(10)連接，渦輪(1)與磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子(7)之間形成磁緩沖裝置；磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子(7)為筒形，其開(kāi)放端朝向發(fā)電機(jī)主體(6)，磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子(8)位于磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子筒內(nèi)，兩者之間由發(fā)電機(jī)密封罩(5)相隔離，磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子(8)有一縮口腔體，懸浮軸(9)的一端位于縮口腔體內(nèi)，懸浮軸(9)的另一端與發(fā)電機(jī)主體的轉(zhuǎn)子連接，發(fā)電機(jī)密封罩(5)向磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子(7)筒外延伸并將發(fā)電機(jī)主體(6)、磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子(8)和懸浮軸(9)封閉在罩內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)，其特征在于上述磁體 是永磁體或電磁體。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)，其特征在于上述定子塞桿(4)與渦輪(1)之間連有軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)，其特征在于上述定子塞桿(4)與發(fā)電機(jī)密封罩(5)之間是鍵連接、銷連接或螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)，其特征在于上述渦輪 (1)與緩沖夾壁套(2)之間是鍵連接、銷連接或螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)，其特征在于上述緩沖 夾壁套(2)與磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子(7)之間是鍵連接、銷連接或螺紋連接
全文摘要
一種井下泥漿發(fā)電機(jī)，渦輪通過(guò)一個(gè)緩沖夾壁套與磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子連接，緩沖夾壁套內(nèi)壁的中段有一個(gè)環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)容納有緩沖塞，緩沖塞與緩沖夾壁套二者之一是磁體，緩沖塞的中心向兩端連接定子塞桿，定子塞桿一端與發(fā)電機(jī)密封罩連接，另一端穿過(guò)渦輪的中心與支撐體連接；磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子位于磁力耦合器的外磁轉(zhuǎn)子筒內(nèi)，兩者之間由發(fā)電機(jī)密封罩相隔離，磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子有一縮口腔體，懸浮軸的一端位于縮口腔體內(nèi)，另一端與發(fā)電機(jī)主體的轉(zhuǎn)子連接，發(fā)電機(jī)密封罩將發(fā)電機(jī)主體、磁力耦合器的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和懸浮軸封閉在罩內(nèi)。具有無(wú)密封、零泄漏、抗沖擊的特點(diǎn)，在井下高溫、高壓的環(huán)境下可為隨鉆儀器持續(xù)平穩(wěn)供電。
文檔編號(hào)F03B13/00GK101251077SQ200810300719
公開(kāi)日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月26日
發(fā)明者桂昌豪, 東 王, 鋒 金 申請(qǐng)人:北京天形精鉆科技開(kāi)發(fā)有限公司