專利名稱：直接驅(qū)動(dòng)的螺桿泵電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采油設(shè)備用電機(jī)，特別是一種直接驅(qū)動(dòng)的螺桿泵采油設(shè)備用電機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的螺桿泵采油設(shè)備中，螺桿泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)普遍采用水平放置，電機(jī)為普通異步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)扭矩經(jīng)皮帶輪、傘型齒輪減速箱減速，再由減速箱帶動(dòng)螺桿泵光桿，最后由光桿將轉(zhuǎn)矩傳遞給井下螺桿泵的轉(zhuǎn)子。這種結(jié)構(gòu)存在有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積大、效率低、齒輪減速箱漏油、變速調(diào)參困難、維修量大、勞動(dòng)強(qiáng)度大、啟動(dòng)和停車震動(dòng)大、螺桿泵磨損嚴(yán)重、需要另加反轉(zhuǎn)制動(dòng)裝置、不能適用于特殊場(chǎng)合需要等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種直接驅(qū)動(dòng)的螺桿泵電機(jī)，該電機(jī)直接立式安裝在采油井的基座上，電機(jī)軸與螺桿泵的光桿連接在一起，電機(jī)輸出扭矩直接傳給螺桿泵轉(zhuǎn)子。為此本人曾發(fā)明了《一種直驅(qū)智能化螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置》，申請(qǐng)?zhí)?00520142435.6，本實(shí)用新型是與之配套的螺桿泵直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該電機(jī)在控制器的控制下可以直接輸出低轉(zhuǎn)速、大扭矩的動(dòng)力，滿足螺桿泵采油的需要。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是直接驅(qū)動(dòng)的螺桿泵電機(jī)，主要結(jié)構(gòu)件有空心軸、轉(zhuǎn)子鐵心、磁鋼、起動(dòng)條、定子鐵心、定子線圈、機(jī)座、上端蓋、下端蓋、上軸承、下軸承組等，其中，空心軸、轉(zhuǎn)子鐵心、磁鋼、起動(dòng)條、為電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分，其余為電機(jī)的靜止部分?？招妮S、機(jī)座、上端蓋、下端蓋、上軸承、下軸承組的配合連接，保證了電機(jī)轉(zhuǎn)子部分處于定子部分內(nèi)部并能相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)定子線圈在控制器的控制下通入電能時(shí)，在定子鐵心中形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子上的磁鋼磁場(chǎng)或起動(dòng)條中電流所形成的磁場(chǎng)相互作用，使電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)螺桿泵工作。同時(shí)，電機(jī)在其控制器的控制下可以按要求軟起動(dòng)、軟停機(jī)、間歇工作、按設(shè)定的速度運(yùn)轉(zhuǎn)、按需要調(diào)整螺桿泵轉(zhuǎn)速、當(dāng)螺桿泵停機(jī)其轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，克服螺桿泵轉(zhuǎn)子的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并逐漸卸去螺桿泵光桿所積累的轉(zhuǎn)矩，防止螺桿泵光桿反轉(zhuǎn)脫口，減小螺桿泵下次啟動(dòng)時(shí)的阻轉(zhuǎn)矩。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于該電機(jī)可直接將輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給螺桿泵，省去了現(xiàn)有螺桿泵抽油機(jī)復(fù)雜的皮帶減速傳動(dòng)裝置、齒輪箱減速傳動(dòng)裝置和防反轉(zhuǎn)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，縮小了體積，可提高系統(tǒng)效率30％～60％，降低了采油成本，免去了齒輪減速箱漏油的煩惱。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)在線無(wú)級(jí)變速智能調(diào)參，再也不用人工反復(fù)更換皮帶輪變速調(diào)參所帶來(lái)的幸苦，顯著降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了設(shè)備的使用率。本實(shí)用新型與控制器結(jié)合可實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)、軟停車、反轉(zhuǎn)制動(dòng)、間歇工作、變速工作，有利于減少螺桿泵部件的磨損，防止螺桿倒轉(zhuǎn)脫口，減少螺桿泵的磨損和振動(dòng)，延長(zhǎng)螺桿泵的使用壽命。本實(shí)用新型與控制器結(jié)合可實(shí)現(xiàn)各種參量顯示，方便操作人員了解油井工作情況，可以遠(yuǎn)距離監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)采用管理的智能化。本實(shí)用新型體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，可適用于海上作業(yè)平臺(tái)等特殊場(chǎng)合的需要。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，定子線圈4安裝在定子鐵心5上，定子鐵心5安裝在機(jī)座6的內(nèi)部組成電機(jī)的定子部分；磁鋼8、起動(dòng)條9安裝在轉(zhuǎn)子鐵心7上，空心軸1套在轉(zhuǎn)子鐵心7內(nèi)部形成電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分處在電機(jī)的定子部分中部，兩者之間留有空氣隙。在空心軸1的上端套有上軸承2，在空心軸1的下端套有下軸承組，下軸承組由一個(gè)推力軸承10加一個(gè)向心球軸承11組成，推力軸承10用來(lái)承擔(dān)螺桿泵轉(zhuǎn)子部分的重量，向心球軸承11與上軸承2用來(lái)保證電機(jī)定轉(zhuǎn)子的徑向間隙均勻，使電機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)的輸出軸伸處于空心軸1的上端，以便于與螺桿泵光桿的連接；上端蓋3的大端為法蘭結(jié)構(gòu)，其上有止口與機(jī)座6相連，小端為軸承室與上軸承2的外圈配合安裝，上端蓋3處于電機(jī)的上部；下端蓋12有兩個(gè)連接法蘭和一個(gè)軸承室組配合面，其中上法蘭止口與機(jī)座6相連，下法蘭止口與將要配套的井口基座相連，其軸承室組配合面與推力軸承10、向心球軸承11的軸承外圈配合安裝，下端蓋12處于電機(jī)的最下端。
本實(shí)用新型在螺桿泵油井上實(shí)際安裝時(shí)，電機(jī)的下端蓋12與井架基座(盤(pán)根)連接在一起，保持電機(jī)立式安裝，電機(jī)采用空心軸和上軸伸結(jié)構(gòu)，螺桿泵的光桿穿過(guò)電機(jī)空心軸1，在上端用卡箍將電機(jī)空心軸1的軸伸與螺桿泵的光桿連接在一起，電機(jī)輸出扭矩可直接傳遞給井下的螺桿泵轉(zhuǎn)子。另外，電機(jī)還需要加裝密封裝置，以對(duì)油井進(jìn)行密封和防止雨水進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。根據(jù)不同電機(jī)形式和采油井狀況的需要，在本實(shí)用新型中，磁鋼8、起動(dòng)條9可同時(shí)需要，也可只需要其中之一，下軸承組的推力軸承10和向心球軸承11，也可以用一個(gè)向心推力軸承代替。
本實(shí)用新型作為直接驅(qū)動(dòng)裝置，要求其必須長(zhǎng)期低速大扭矩運(yùn)行，同時(shí)還應(yīng)具備啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、效率高、調(diào)速方便、能軟起動(dòng)、能軟停車、反轉(zhuǎn)制動(dòng)能力強(qiáng)、震動(dòng)小、體積小、重量輕、可靠耐用等特點(diǎn)，為此特別推薦的電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)，另外較為適合的電機(jī)還有永磁同步電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、力矩電機(jī)、變頻異步電機(jī)、直流調(diào)速電機(jī)、電磁調(diào)速電機(jī)、變極調(diào)速電機(jī)等，當(dāng)電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、力矩電機(jī)時(shí)，在電機(jī)內(nèi)部還應(yīng)加裝轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置。
權(quán)利要求直接驅(qū)動(dòng)的螺桿泵電機(jī)，主要結(jié)構(gòu)件有空心軸(1)、上軸承(2)、上端蓋(3)、定子線圈(4)、定子鐵心(5)、機(jī)座(6)、轉(zhuǎn)子鐵心(7)、磁鋼(8)、起動(dòng)條(9)、下端蓋(12)、下軸承組，其特征在于電機(jī)采用上軸伸結(jié)構(gòu)，下軸承組由一個(gè)推力軸承(10)和一個(gè)向心球軸承(11)組成，下端蓋(12)有兩個(gè)連接法蘭和一個(gè)軸承室組配合面，其中上法蘭止口與機(jī)座(6)相連，下法蘭止口與配套的井口基座連接，其軸承室組配合面與推力軸承(10)和向心球軸承(11)的軸承外圈配合安裝。
專利摘要直接驅(qū)動(dòng)的螺桿泵電機(jī)，該裝置可作為油田地面螺桿泵的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)。主要由空心軸、轉(zhuǎn)子鐵心、磁鋼、起動(dòng)條、定子鐵心、定子線圈、機(jī)座、上端蓋、下端蓋、上軸承、下軸承組等部件組成，該電機(jī)的下端蓋直接與采油井的基座連接，使電機(jī)立式安裝。電機(jī)采用空心軸和上軸伸結(jié)構(gòu)，螺桿泵的光桿穿過(guò)電機(jī)空心軸與電機(jī)軸伸連接，直接將電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩傳遞給螺桿泵轉(zhuǎn)子，達(dá)到直驅(qū)的目的。本實(shí)用新型能夠長(zhǎng)期低速大扭矩運(yùn)行，同時(shí)還具備啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、效率高、調(diào)速方便、能軟起動(dòng)、能軟停車、反轉(zhuǎn)制動(dòng)能力強(qiáng)、震動(dòng)小、體積小、重量輕、可靠耐用、適應(yīng)面廣等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/00GK2850115SQ20052014251
公開(kāi)日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2005年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月5日
發(fā)明者馬力 申請(qǐng)人:馬力