專利名稱：井用高溫潛水電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為一種潛水泵用潛水電機，特別是一種井用高溫潛水電機。
目前，我國開鑿的地熱井根據(jù)地熱水溫度的高低分為高、中、低溫地熱井。一般的地熱井為中、低溫地熱井，地熱水的溫度在90℃以下，使用普通耐熱潛水電泵即可。深度超過2500米的地熱井，地熱水的溫度均在90℃以上，普通的耐熱潛水電泵不能使用，必須采用高溫潛水電泵。耐熱潛水電泵的使用溫度主要是由潛水電機的允許工作溫度范圍來確定。潛水電機允許工作溫度的大小與電機定子繞組線和電機引出線所采用絕緣材料的耐熱性能有關(guān)。一般普通耐熱潛水電機定子繞組線采用幅照交聯(lián)聚乙烯做絕緣材料，最高工作溫度為125℃。當?shù)責峋疁貫?0℃及以上時，再加上電機工作溫升40℃，電機的實際溫度將達到130℃以上。超過了幅照交聯(lián)聚乙烯的最高耐熱溫度125℃，電機長時間運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生過熱，溫度增高，會損壞電機的絕緣強度，大大縮短電機的使用壽命。
本實用新型的目的在于設計一種井用高溫潛水電動機，它采用了耐高溫、耐腐蝕和防止熱膨脹的技術(shù)結(jié)構(gòu)，從而保證了潛水電動機能夠長期在高溫工作條件下運轉(zhuǎn)。
本實用新型的技術(shù)方案一種井用高溫潛水電機，包括定子和轉(zhuǎn)子部分，定子部分是電動機固定部分，由定子鐵心、定子繞組、園柱形殼體和底座構(gòu)成，轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，整個轉(zhuǎn)子部分置于園柱形殼體和定子中間，其特征在于有上、下導軸承，止推軸承與定子、底座及電機殼體呈固定連接；上、下導軸承，止推軸承與轉(zhuǎn)子呈滑動配合連接，轉(zhuǎn)軸由上、下導軸承及止推軸承支撐，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下獲得一個以帶動與其相連接的潛水泵泵軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動力矩。
上述所說的定子繞組是電動機電路部分，它是由三個獨立的帶有耐熱溫度在200℃以上氟塑料絕緣材料的銅導線繞制而成的繞組構(gòu)成。定子繞組銅導線的絕緣材料，具有良好的絕緣和耐水性能，使得潛水電機的耐熱等級達到了H級，提高了電動機繞組線的抗老化性能和在高溫工作環(huán)境中的可靠性。
上述所說的電動機的上、下導軸承和止推軸承采用耐熱溫度240℃的特殊的耐磨材料水潤滑軸承，具有耐砂粒磨損的優(yōu)點，止推盤采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料，與止推軸承組成一組摩擦副。具有水潤滑性能良好，磨擦系數(shù)小，使用壽命長等特點。
上述所說的潛水電機的引出線與電動機繞組線以及動力電纜之間有兩處接頭，接頭部位的密封是影響高溫潛水電機可靠運轉(zhuǎn)的技術(shù)關(guān)鍵。接頭處理不好容易浸水，電纜的絕緣強度也會降低，造成電機無法正常工作。尤其是長期浸泡在腐蝕性很強的高溫地熱水中工作，電動機和電纜的絕緣問題尤為重要。采用高溫太氟隆壓敏膠帶(耐溫180℃)包扎接頭部位，解決了兩處接頭的密封，保證了接頭部位的密封性能。
為了調(diào)節(jié)和平衡電動機內(nèi)外部壓力，在電動機底端設置了由丁晴橡膠材料(耐熱140℃)制作的調(diào)節(jié)皮囊，以保證電動機在冷卻和發(fā)熱時，平衡電動機內(nèi)腔與井水的壓力。
潛水電機引出線的絕緣層采用美國杜邦公司進口的氟塑料，耐熱溫度為200℃。它能夠長期承受各種濃度的強酸、強堿、氧化劑和有機溶劑的腐蝕作用。具有卓越的耐熱、耐寒性，很高的電絕緣性和極好的化學穩(wěn)定性，機械性能良好，是一種理想的抗腐蝕絕緣材料，為了增加電纜的機械強度，絕緣層外面采用聚氯乙烯護套起機械保護作用，并防止氟塑料產(chǎn)生水解。
由于從結(jié)構(gòu)設計上和零部件的選材上都采取了耐高溫、耐腐蝕和防止熱膨脹的技術(shù)措施，從而保證了潛水電泵的各項技術(shù)性能達到了設計要求。
除在電動機的結(jié)構(gòu)和絕緣材料方面進行創(chuàng)新之外，本項目產(chǎn)品的制造精度也有很大改進，超過了國家標準，制造技術(shù)接近國際先進水平。國家標準規(guī)定一般井用耐熱潛水電泵的平均無故障工作時間為2500小時。本項目產(chǎn)品的平均無故障工作時間超過了國家標準，達到3600小時以上，在國內(nèi)同領(lǐng)域中處于領(lǐng)先水平。
本實用新型的優(yōu)越性在于1、由于采用了耐高溫、耐腐蝕的絕緣材料，提高了電動機的耐熱等級，保證了潛水電機在地熱水溫度為120℃時能夠連續(xù)工作3600小時無故障。2、電動機采用了耐高溫的彈性材料做密封，電動機軸伸出端裝有密封件，各止口、螺栓的連接處裝有密封圈并涂密封膠密封，保證電動機嚴密性。電動機下部裝有耐高溫調(diào)節(jié)皮囊，以保證電動機在冷卻和發(fā)熱時，平衡電動機內(nèi)腔與井水的壓力。3、結(jié)構(gòu)簡單、功率大、噪音小、軸向承載力高、安裝使用方便、使用壽命長，具有廣闊的市場前景。
以下結(jié)合附圖
及實施例進一步說明本技術(shù)。
附圖為本實用新型所涉及井用高溫潛水電機的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1為調(diào)節(jié)皮囊，2為底座，3為止推軸承，4為推力盤，5為下導軸承，6為定子繞組，7為轉(zhuǎn)子，7a為轉(zhuǎn)子鐵心，7b為轉(zhuǎn)子繞組，8為定子，8a為定子鐵心，8b為園柱形殼體，9為轉(zhuǎn)軸，10為上導軸承，11為軸套，12為電機軸徑密封，13為防砂環(huán)，14為引出電纜。
實施例一種井用高溫潛水電機(見附圖)，包括定子8和轉(zhuǎn)子7兩大部分。其特征在于所說的定子部分是電動機固定部分，由定子鐵心8a、定子繞組6、底座2和園柱形殼體8b構(gòu)成；所說的電動機轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子鐵心7a、轉(zhuǎn)子繞組7b和轉(zhuǎn)軸9構(gòu)成；整個轉(zhuǎn)子部分置于園柱形殼體8b和定子8中間。上導軸承10、下導軸承5，止推軸承3與定子8及電動機的殼體8b呈固定連接；上導軸承10、下導軸承5，止推軸承3與轉(zhuǎn)子7呈滑動配合連接，轉(zhuǎn)軸9由上導軸承10、下導軸承5及止推軸承3支撐，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下獲得一個轉(zhuǎn)動力矩，以電機轉(zhuǎn)軸9帶動與其相連接的潛水泵泵軸轉(zhuǎn)動。
所說的電動機電路部分的定子繞組6是由三個獨立的帶有耐熱溫度在200℃以上氟塑料絕緣材料的銅導線繞制而成。
所說的電動機由耐熱溫度240℃的耐磨材料構(gòu)成上導軸承10、下導軸承5與電機轉(zhuǎn)軸9構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，由止推軸承3與不銹鋼材料止推盤4構(gòu)成支撐電機轉(zhuǎn)軸9的軸向摩擦副。
所說的潛水電機的引出電纜14與電動機繞組6的接線端以及動力電纜之間所有的兩處接頭采用耐溫180℃的太氟隆壓敏膠帶密封包扎接頭部位。
所說的電動機底座2處設置了由耐熱140℃的丁晴橡膠材料制作的平衡電動機內(nèi)腔與井水壓力的調(diào)節(jié)皮囊1。
所說的潛水電機引出電纜14的絕緣層采用耐熱溫度為200℃的氟塑料，絕緣層外面采用起機械保護作用的聚氯乙烯護套。
權(quán)利要求1.一種井用高溫潛水電機，包括定子和轉(zhuǎn)子部分，其特征在于所說的定子部分是電動機固定部分，由定子鐵心、定子繞組、園柱形殼體和底座構(gòu)成；所說的電動機轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成；整個轉(zhuǎn)子部分置于園柱形殼體和定子中間；上、下導軸承，止推軸承與定子、底座及電機殼體呈固定連接；上、下導軸承，止推軸承與轉(zhuǎn)子呈滑動配合連接，轉(zhuǎn)軸由上、下導軸承及止推軸承支撐，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下獲得一個以帶動與其相連接的潛水泵泵軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動力矩。
2.由權(quán)利要求1所說的一種井用高溫潛水電機，其特征在于所說的電動機電路部分的定子繞組是由三個獨立的帶有耐熱溫度在200℃以上氟塑料絕緣材料的銅導線繞制而成的繞組構(gòu)成。
3.由權(quán)利要求1所說的一種井用高溫潛水電機，其特征在于所說的電動機由耐熱溫度240℃的耐磨材料構(gòu)成上導軸承、下導軸承與電機轉(zhuǎn)軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，由止推軸承與不銹鋼材料止推盤構(gòu)成支撐電機轉(zhuǎn)軸的軸向摩擦副。
4.由權(quán)利要求1所說的一種井用高溫潛水電機，其特征在于所說的潛水電機的引出線與電動機繞組線以及動力電纜之間所有的兩處接頭采用耐溫180℃的太氟隆壓敏膠帶密封包扎接頭部位。
5.由權(quán)利要求1所說的一種井用高溫潛水電機，其特征在于所說的電動機底座處設置了由耐熱140℃的丁晴橡膠材料制作的平衡電動機內(nèi)腔與井水的壓力的調(diào)節(jié)皮囊。
6.由權(quán)利要求1所說的一種井用高溫潛水電機，其特征在于所說的潛水電機引出線的絕緣層采用耐熱溫度為200℃的氟塑料，絕緣層外面采用起機械保護作用的聚氯乙烯護套。
專利摘要一種與潛水泵組成一體潛入地熱水中工作的立式專用三相鼠籠型異步電動機。它是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成,為濕式充水密封型結(jié)構(gòu)。定子部分主要由定子鐵心、定子繞組、圓柱型殼體和底座等組成。轉(zhuǎn)子部分是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子裝置于定子中間,由上、下導軸承及止推軸承支撐其旋轉(zhuǎn)。本實用新型的優(yōu)越性在于:1、采用了耐高溫的絕緣材料,提高了電動機的耐熱等級;2、采用了耐高溫的彈性材料做密封,并設置了調(diào)節(jié)電動機內(nèi)外部壓力的調(diào)節(jié)皮囊,保證了電動機高溫安全運轉(zhuǎn);3、結(jié)構(gòu)簡單、功率大、噪音小、軸向承載力高、安裝使用方便、使用壽命長,具有廣闊的市場前景。
文檔編號H02K3/00GK2472398SQ0026816
公開日2002年1月16日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者王萬明 申請人:王萬明