專利名稱：一種磁懸浮井下發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種井下發(fā)電機，具體的說是一種磁懸浮井下發(fā)電機。
背景技術(shù)：
鉆鋌在鉆進過程中，井下提供電力的方式有兩種，一種是電池提供，另外一種是發(fā) 電機提供，即井下發(fā)電機隨鉆鋌深入到地下幾千米，在高溫高壓環(huán)境下為井下測試儀器提 供持續(xù)電力。但是井下每深入100米溫度上升3度，由于井下高溫，電池的電量有限，所以 使用時間短，成本高；現(xiàn)有的井下發(fā)電機的基本原理是泥漿沖擊渦輪，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 發(fā)電，在泥漿沖擊作用下，如果使用軸承支承渦輪將會導致軸承承載過大損壞，同時在泥漿 環(huán)境下使用軸承也會使軸承損壞，從而導致發(fā)電機失效，因此導致井下測試儀器不能工作。 而使用磁懸浮由于沒有接觸，靠磁力支承渦輪，有緩沖距離，而且和泥漿完全隔離開，這樣 可以大大提高發(fā)電機的使用壽命?，F(xiàn)有的磁懸浮發(fā)電機為相斥式，在井下空間環(huán)境為有限 的直徑空間和相同的軸向距離內(nèi)，如果按照相斥磁力來懸浮部件，使井下發(fā)電機軸向距離 變大，工作不可靠。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的磁懸浮井下發(fā)電機軸向距離大、工作不可靠的問題，本發(fā)明提供 一種磁懸浮井下發(fā)電機，該磁懸浮井下發(fā)電機利用磁力相吸作用，在提供相同支撐力的同 時，使軸向距離縮小，工作更可靠。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種磁懸浮井下發(fā)電機，包括發(fā)電機段、磁力耦合段及磁懸 浮傳動段，發(fā)電機段與磁力耦合段通過發(fā)電機定子筒連接，發(fā)電機段內(nèi)部為發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸， 所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸右端與磁力耦合段的轉(zhuǎn)子軸的端部相吻合，轉(zhuǎn)子軸外部有交替排列的 內(nèi)磁瓦A及內(nèi)聚四氟圈A，所述的發(fā)電機定子筒右端連接軸承端蓋，軸承端蓋右端連接置于 內(nèi)磁瓦A外部的隔離套，隔離套外部有外磁內(nèi)筒A，外磁內(nèi)筒A外部有交替排列的外磁瓦A 及外聚四氟圈A，外磁瓦A外部有外磁保護筒A，外磁保護筒A的左端與隔離套之間有硬質(zhì) 合金摩擦副A ；
所述的磁力耦合段與磁懸浮傳動段通過外磁內(nèi)筒A、B連接，轉(zhuǎn)子軸與隔離端蓋之間通 過軸承連接，隔離端蓋與隔離套通過螺紋密封連接，隔離端蓋與懸浮軸通過螺紋連接，懸浮 軸外部有交替排列的內(nèi)磁瓦B及內(nèi)聚四氟圈B，內(nèi)磁瓦B外部為內(nèi)磁保護桶，內(nèi)磁保護桶外 部為外磁內(nèi)筒B，外磁內(nèi)筒B外部有交替排列的外磁瓦B及外聚四氟圈B，外磁瓦B外部有 外磁保護筒B，外磁保護筒B右端連接渦輪轉(zhuǎn)子，渦輪轉(zhuǎn)子與懸浮軸之間有硬質(zhì)合金摩擦副 B ；
上述的內(nèi)磁瓦A、外磁瓦A以N極、S極交錯的方式排列，內(nèi)磁瓦B、外磁瓦B以N極、S 極軸向相對的方式排列。本發(fā)明具有如下有益效果由于采取上述方案，該磁懸浮井下發(fā)電機靠磁力支撐 渦輪，沒有直接接觸，有緩沖距離，并且與泥漿完全隔離開，大大提高了發(fā)電機的使用壽命；并且由于磁環(huán)的N極、S極相對、為相吸式排列，在相同的直徑空間內(nèi)縮短了軸向距離，使工 作更可靠。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(其中圖a為下半段，圖b為上半段)； 圖2是磁懸浮傳動段磁瓦排列示意圖； 圖3是磁力耦合段磁瓦排列示意圖。圖中I -發(fā)電機段，II -磁力耦合段，III-磁懸浮傳動段，1-鉆鋌，2-發(fā)電機定子 筒，3-硅鋼片，4-發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸，5-磁鐵，6-聚四氟導線盤，7-發(fā)電機端蓋，8-轉(zhuǎn)子端蓋， 9-軸承端蓋，10-隔離套，11-硬質(zhì)合金摩擦副A，12-外聚四氟圈A，13-外磁保護筒A，14-外 磁瓦A，15-外磁內(nèi)筒A，16-內(nèi)聚四氟圈A，17-內(nèi)磁瓦A，18-轉(zhuǎn)子軸，19-外磁內(nèi)筒B，20-夕卜 磁瓦B，21-外聚四氟圈B，22-外磁保護筒B，23-內(nèi)磁瓦B，24-內(nèi)聚四氟圈B，25-磁鐵頂圈， 26-硬質(zhì)合金摩擦副B，27-懸浮軸，28-渦輪轉(zhuǎn)子，29-渦輪定子，30-隔離端蓋，31-內(nèi)磁保 護筒。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明
由圖1所示，一種磁懸浮井下發(fā)電機，該磁懸浮井下發(fā)電機整體置于鉆鋌1內(nèi)部，為了 方便描述，根據(jù)功能不同，將該井下發(fā)電機分為發(fā)電機段I、磁力耦合段II及磁懸浮傳動段 III，發(fā)電機段I的內(nèi)部為發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸4，發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸4外部依次有磁鐵5、硅鋼片3、發(fā)電 機定子筒2，發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸4的兩端由軸承支撐，左端軸承外部設有聚四氟導線盤6，聚四氟 導線盤6左側(cè)有發(fā)電機端蓋7。由于有磁鐵5，產(chǎn)生磁力線，發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸4轉(zhuǎn)動切割磁力 線發(fā)電。發(fā)電機段I與磁力耦合段II通過發(fā)電機定子筒2連接，發(fā)電機定子筒2右端連接 軸承端蓋9，軸承端蓋9左側(cè)內(nèi)部連接轉(zhuǎn)子端蓋8，轉(zhuǎn)子端蓋8內(nèi)部有軸承，用于支撐發(fā)電機 轉(zhuǎn)子軸4。發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸4右端與磁力耦合段II的轉(zhuǎn)子軸18的端部相吻合，轉(zhuǎn)子軸18外部 有交替排列的內(nèi)磁瓦A17及內(nèi)聚四氟圈A16。軸承端蓋9右端連接隔離套10，隔離套10的 右側(cè)置于內(nèi)磁瓦A17外部，隔離套10外部有外磁內(nèi)筒A15，外磁內(nèi)筒A15外部有交替矩陣排 列的外磁瓦A14及外聚四氟圈A12，外磁瓦A14外部有外磁保護筒A13，外磁保護筒A13的 左端與隔離套10之間有硬質(zhì)合金摩擦副All。所述的磁力耦合段II與磁懸浮傳動段III通過外磁內(nèi)筒A、B(15，19)之間螺紋連 接，磁力耦合段II內(nèi)部的轉(zhuǎn)子軸18與隔離端蓋30之間通過軸承連接，隔離端蓋30與隔離 套10通過螺紋密封連接，隔離端蓋10與懸浮軸27通過螺紋連接，懸浮軸27外部有交替排 列的內(nèi)磁瓦B23及內(nèi)聚四氟圈B24，內(nèi)磁瓦B23外部為內(nèi)磁保護筒30，內(nèi)磁保護筒30外部 為外磁內(nèi)筒B19，外磁內(nèi)筒B19外部有交替排列的外磁瓦B20及外聚四氟圈B21，外磁瓦B20 外部有外磁保護筒B22，外磁保護筒B22右端連接渦輪轉(zhuǎn)子28，渦輪轉(zhuǎn)子28與懸浮軸27之 間有硬質(zhì)合金摩擦副B26，硬質(zhì)合金摩擦副B^與其左側(cè)的內(nèi)聚四氟圈BM之間有磁鐵頂圈 25，左端的外磁內(nèi)筒B19與懸浮軸27之間也有硬質(zhì)合金摩擦副。渦輪轉(zhuǎn)子觀前端外部有 渦輪定子四，渦輪定子四固定在鉆鋌1內(nèi)部。由圖2所示，磁懸浮傳動段III的內(nèi)磁瓦B23、外磁瓦B20以N極、S極相對的方式 排列，即以相吸式的方式排列，與相斥式排列的磁懸浮井下發(fā)電機相比，更節(jié)省軸向空間，使軸變短，工作更可靠；由圖3所示，磁力耦合段II的內(nèi)磁瓦A17、外磁瓦A14呈交錯矩陣的 方式排列，即內(nèi)磁瓦A17的N、S級交錯排列，外磁瓦A14的N、S級也交錯排列，同時，內(nèi)磁瓦 A17與外磁瓦A14 二者的N、S級相互之間也交錯排列。 該磁懸浮井下發(fā)電機工作時，泥漿沖刷渦輪轉(zhuǎn)子，將泥漿軸向動能轉(zhuǎn)成發(fā)電需要 的徑向旋轉(zhuǎn)能，磁懸浮傳動段III為環(huán)形充磁磁鐵，充磁方向為軸向，利用內(nèi)外磁瓦NS級相 吸抵消泥漿對渦輪轉(zhuǎn)子的軸向沖力，保持渦輪轉(zhuǎn)子軸向懸?。淮帕︸詈隙蜪I將泥漿與電氣 部件隔離，將外部的徑向旋轉(zhuǎn)力通過磁力耦合轉(zhuǎn)為電氣部分內(nèi)部的徑向旋轉(zhuǎn)力；而發(fā)電機 段I的發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)切割磁力線，將旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)化為電力。
權(quán)利要求
1. 一種磁懸浮井下發(fā)電機，包括發(fā)電機段(I)、磁力耦合段(II)及磁懸浮傳動段 (III)，發(fā)電機段⑴與磁力耦合段(II )通過發(fā)電機定子筒(2)連接，發(fā)電機段⑴內(nèi)部為 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸G)，其特征在于所述的發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸(4)右端與磁力耦合段(II )的轉(zhuǎn)子 軸(18)的端部相吻合，轉(zhuǎn)子軸(18)外部有交替排列的內(nèi)磁瓦A(17)及內(nèi)聚四氟圈A(16)， 所述的發(fā)電機定子筒⑵右端連接軸承端蓋(9)，軸承端蓋(9)右端連接置于內(nèi)磁瓦A(17) 外部的隔離套(10)，隔離套(10)外部有外磁內(nèi)筒A(15)，外磁內(nèi)筒A(15)外部有交替排列 的外磁瓦A (14)及外聚四氟圈A(12)，外磁瓦A (14)外部有外磁保護筒A(13)，外磁保護 筒A(13)的左端與隔離套(10)之間有硬質(zhì)合金摩擦副A(Il)；所述的磁力耦合段(II )與磁懸浮傳動段(III)通過外磁內(nèi)筒A、B(15，19)連接，轉(zhuǎn) 子軸(18)與隔離端蓋(30)之間通過軸承連接，隔離端蓋(30)與隔離套(10)通過螺紋密 封連接，隔離端蓋(30)與懸浮軸(XT)通過螺紋連接，懸浮軸(XT)外部有交替排列的內(nèi)磁 瓦^23)及內(nèi)聚四氟圈W24)，內(nèi)磁瓦B 03)外部為內(nèi)磁保護桶(31)，內(nèi)磁保護桶(31) 外部為外磁內(nèi)筒B(19)，外磁內(nèi)筒B(19)外部有交替排列的外磁瓦B00)及外聚四氟圈 B (21)，外磁瓦B 00)外部有外磁保護筒B (22)，外磁保護筒^2 右端連接渦輪轉(zhuǎn)子( )， 渦輪轉(zhuǎn)子08)與懸浮軸07)之間有硬質(zhì)合金摩擦副B 06)；上述的內(nèi)磁瓦A(17)、外磁瓦A (14)以N極、S極交錯的方式排列，內(nèi)磁瓦03)、外磁 瓦00)以N極、S極軸向相對的方式排列。
全文摘要
一種磁懸浮井下發(fā)電機。主要解決現(xiàn)有的磁懸浮井下發(fā)電機軸向距離大、工作不可靠的問題。其特征在于轉(zhuǎn)子軸(18)外部有內(nèi)磁瓦A(17)及內(nèi)聚四氟圈A(16)，外磁內(nèi)筒A(15)外部有外磁瓦A(14)及外聚四氟圈A(12)；懸浮軸(27)外部有內(nèi)磁瓦B(23)及內(nèi)聚四氟圈B(24)，內(nèi)磁瓦B(23)外部為外磁內(nèi)筒B(19)，外磁內(nèi)筒B(19)外部有外磁瓦B(20)及外聚四氟圈B(21)；上述的內(nèi)磁瓦A(17)、外磁瓦A(14)以N極、S極交錯的方式排列，內(nèi)磁瓦(23)、外磁瓦(20)以N極、S極軸向相對的方式排列。本發(fā)明利用磁力相吸作用，在提供相同支撐力的同時使軸向距離縮小，工作更可靠。
文檔編號H02N15/00GK102082530SQ20111004086
公開日2011年6月1日 申請日期2011年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月19日
發(fā)明者文磊, 金鋒 申請人:北京天形精鉆科技開發(fā)有限公司