專利名稱：井下泥漿發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在石油鉆井工程中用于無(wú)線隨鉆測(cè)量?jī)x器供電的井下泥漿發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，石油鉆井行業(yè)的無(wú)線隨鉆測(cè)量?jī)x器的供電系統(tǒng)，公知的方法是采用鋰電池及泥漿發(fā)電機(jī)供電。隨著地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)、隨鉆測(cè)井技術(shù)及閉環(huán)鉆井技術(shù)在油田開發(fā)過(guò)程中得到了普遍的應(yīng)用，井下復(fù)雜測(cè)控系統(tǒng)要有充足的電源能量供應(yīng)作為保證，而鋰電池存在較多的缺點(diǎn)，其能量和溫度范圍有限；安全性差；對(duì)環(huán)境造成污染；使用成本高。
目前公知的泥漿發(fā)電機(jī)其結(jié)構(gòu)由葉輪、轉(zhuǎn)子、定子、驅(qū)動(dòng)軸、變速器、發(fā)電機(jī)控制電路、發(fā)電機(jī)外殼組成。傳動(dòng)系統(tǒng)采用機(jī)械硬連接結(jié)構(gòu)。其原理是泥漿流體驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)變速器減速驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，切割磁力線實(shí)現(xiàn)發(fā)電。其缺點(diǎn)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械硬性連接，變速器齒輪箱無(wú)潤(rùn)滑和降溫措施，長(zhǎng)期高速轉(zhuǎn)動(dòng)易損壞，降低了泥漿發(fā)電機(jī)的使用壽命；機(jī)械硬性連接對(duì)軸系的同心度加工精度提出了更高的要求，材料特性降低或軸系同心度偏差均會(huì)造成泥漿發(fā)電機(jī)壽命降低；另外，不同的排量下，泥漿發(fā)電機(jī)必須更換不同類型及尺寸的轉(zhuǎn)子，限制了泥漿發(fā)電機(jī)的排量適應(yīng)范圍。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了提供在石油鉆井行業(yè)中用于無(wú)線隨鉆測(cè)量?jī)x器供電的井下泥漿發(fā)電機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，傳動(dòng)系統(tǒng)采用磁力耦合器技術(shù)，利用內(nèi)外磁力耦合產(chǎn)生的滑差效應(yīng)及磁力耦合軟連接技術(shù)保護(hù)發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)在井下可靠工作。
本實(shí)用新型所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)由渦輪、驅(qū)動(dòng)軸、變速器、磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、隔套、磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)組成。
本實(shí)用新型所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)特征是井下泥漿發(fā)電機(jī)上部為圓柱形渦輪，渦輪上有轉(zhuǎn)子和葉片，渦輪旁有泥漿流道，渦輪下部為液體分配器，液體分配器和驅(qū)動(dòng)軸之間有密封件，液體分配器下部是油腔體，油腔體內(nèi)裝配有驅(qū)動(dòng)軸、變速器、液力平衡系統(tǒng)及磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子，磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子下部是凹狀的隔套，隔套下部為空氣腔體，空氣腔體上部裝配有帶軸的磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子，空氣腔體中部為發(fā)電機(jī)、控制電路及數(shù)據(jù)平臺(tái)，空氣腔體下部為發(fā)電機(jī)軸及軸承座。
本實(shí)用新型所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)具有的有益效果是傳動(dòng)系統(tǒng)采用磁力耦合器實(shí)現(xiàn)柔性連接，降低了對(duì)軸系的同心度加工精度；變速器工作在液壓油中，延長(zhǎng)使用壽命；磁力耦合器的滑差效應(yīng)擴(kuò)寬了發(fā)電機(jī)適應(yīng)范圍(20-40L/S)，簡(jiǎn)化了渦輪轉(zhuǎn)子配比，限制了發(fā)電機(jī)極限轉(zhuǎn)速，保護(hù)發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)可靠工作。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1表示“井下泥漿發(fā)電機(jī)”內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖1、渦輪 2、驅(qū)動(dòng)軸 3、液體分配器 4、密封件 5、變速器6、磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子 7、隔套 8、磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子9、發(fā)電機(jī) 10、控制電路 11、數(shù)據(jù)平臺(tái) 12、泥漿流道 13、油腔體14、液力平衡系統(tǒng) 15、空氣腔體具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
圖1表示井下泥漿發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面圖。井下泥漿發(fā)電機(jī)上部是圓柱形的渦輪1，渦輪1上有轉(zhuǎn)子和葉片，渦輪1旁有泥漿流道12，渦輪轉(zhuǎn)子下部是液體分配器3，液體分配器3和驅(qū)動(dòng)軸2之間有密封件4，液體分配器3下部是油腔體13，油腔體13一側(cè)是液力平衡系統(tǒng)14，在驅(qū)動(dòng)軸2下部、油腔體13上部有變速器5，變速器軸下端裝有磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子6，磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子6下部是凹狀的隔套7，隔套7下部是空氣腔體15，空氣腔體15上部裝配有帶軸的磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子8，磁力耦合器內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子通過(guò)磁力作用在軸向上相互定位，空氣腔體15中部是發(fā)電機(jī)9、控制電路10、數(shù)據(jù)平臺(tái)11，空氣腔體15下部是發(fā)電機(jī)軸及軸承座。隔套實(shí)現(xiàn)油腔體到空氣腔體的密封，當(dāng)泥漿沖刷渦輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)變速器減速驅(qū)動(dòng)使磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子則跟隨同步旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸傳遞動(dòng)力。當(dāng)泥漿排量較高時(shí)，磁力耦合器內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生滑差效應(yīng)，即磁力耦合器內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子不同步旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速不會(huì)達(dá)到極限，而是保持恒定轉(zhuǎn)速。井下泥漿發(fā)電機(jī)與數(shù)據(jù)平臺(tái)組合實(shí)現(xiàn)下傳通訊技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種井下泥漿發(fā)電機(jī)，包括渦輪(1)、驅(qū)動(dòng)軸(2)、變速器(5)、磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子(6)、隔套(7)、磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子(8)、發(fā)電機(jī)(9)，其特征是井下泥漿發(fā)電機(jī)上部為圓柱形渦輪(1)，渦輪(1)下部裝有驅(qū)動(dòng)軸(2)，驅(qū)動(dòng)軸(2)通過(guò)變速器(5)連接磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子(6)，磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子(6)下部是凹狀的隔套(7)，隔套(7)下部是凹狀的磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子(8)，磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子(8)與發(fā)電機(jī)(9)同軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下泥漿發(fā)電機(jī)，其特征是油腔體(13)內(nèi)注滿液壓油，一側(cè)裝有液壓平衡系統(tǒng)(14)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于隨鉆儀器供電的井下泥漿發(fā)電機(jī)。包括渦輪、驅(qū)動(dòng)軸、變速器、磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、隔套、磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)，該井下泥漿發(fā)電機(jī)采用磁力耦合器技術(shù)，泥漿沖刷渦輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)變速器使磁力耦合器內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，磁力耦合器外磁轉(zhuǎn)子則跟隨同步旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，切割磁力線而發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸傳遞動(dòng)力；當(dāng)排量高時(shí)，利用磁力耦合器內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的滑差效應(yīng)保護(hù)發(fā)電機(jī)；變速器工作在油里，使發(fā)電機(jī)在井下可靠工作；井下泥漿發(fā)電機(jī)與數(shù)據(jù)平臺(tái)組合實(shí)現(xiàn)下傳通訊技術(shù)。
文檔編號(hào)H02K51/00GK2924052SQ20062008587
公開日2007年7月18日 申請(qǐng)日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月22日
發(fā)明者楊錦舟, 林恩懷, 張?；? 肖紅兵, 楊全進(jìn), 郭淑會(huì) 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院