專利名稱：井用高溫潛水電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種潛水泵用潛水電機(jī)，特別是一種井用高溫潛水電機(jī)。
目前，我國開鑿的地?zé)峋鶕?jù)地?zé)崴疁囟鹊母叩头譃楦摺⒅?、低溫地?zé)峋?。一般的地?zé)峋疄橹?、低溫地?zé)峋?，地?zé)崴臏囟仍?0℃以下，使用普通耐熱潛水電泵即可。深度超過2500米的地?zé)峋責(zé)崴臏囟染?0℃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(jī)的允許工作溫度范圍來確定。潛水電機(jī)允許工作溫度的大小與電機(jī)定子繞組線和電機(jī)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(jī)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(dāng)?shù)責(zé)峋疁貫?0℃及以上時(shí)，再加上電機(jī)工作溫升40℃，電機(jī)的實(shí)際溫度將達(dá)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(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生過熱，溫度增高，會(huì)損壞電機(jī)的絕緣強(qiáng)度，大大縮短電機(jī)的使用壽命。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種井用高溫潛水電動(dòng)機(jī)，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(dòng)機(jī)能夠長期在高溫工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種井用高溫潛水電機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子部分，定子部分是電動(dòng)機(jī)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(gè)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(dǎo)軸承，止推軸承與定子、底座及電機(jī)殼體呈固定連接；上、下導(dǎo)軸承，止推軸承與轉(zhuǎn)子呈滑動(dòng)配合連接，轉(zhuǎn)軸由上、下導(dǎo)軸承及止推軸承支撐，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下獲得一個(gè)以帶動(dòng)與其相連接的潛水泵泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。
上述所說的定子繞組是電動(dòng)機(jī)電路部分，它是由三個(gè)獨(dú)立的帶有耐熱溫度在200℃以上氟塑料絕緣材料的銅導(dǎo)線繞制而成的繞組構(gòu)成。定子繞組銅導(dǎo)線的絕緣材料，具有良好的絕緣和耐水性能，使得潛水電機(jī)的耐熱等級(jí)達(dá)到了H級(jí)，提高了電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的上、下導(dǎo)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(diǎn)，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(diǎn)。
上述所說的潛水電機(jī)的引出線與電動(dòng)機(jī)繞組線以及動(dòng)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(jī)可靠運(yùn)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(qiáng)度也會(huì)降低，造成電機(jī)無法正常工作。尤其是長期浸泡在腐蝕性很強(qiáng)的高溫地?zé)崴泄ぷ?，電?dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)內(nèi)外部壓力，在電動(dòng)機(jī)底端設(shè)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(dòng)機(jī)在冷卻和發(fā)熱時(shí)，平衡電動(dòng)機(jī)內(nèi)腔與井水的壓力。
潛水電機(jī)引出線的絕緣層采用美國杜邦公司進(jìn)口的氟塑料，耐熱溫度為200℃。它能夠長期承受各種濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑和有機(jī)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(xué)穩(wěn)定性，機(jī)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(jī)械強(qiáng)度，絕緣層外面采用聚氯乙烯護(hù)套起機(jī)械保護(hù)作用，并防止氟塑料產(chǎn)生水解。
由于從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(xiàng)技術(shù)性能達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
除在電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和絕緣材料方面進(jìn)行創(chuàng)新之外，本項(xiàng)目產(chǎn)品的制造精度也有很大改進(jìn)，超過了國家標(biāo)準(zhǔn)，制造技術(shù)接近國際先進(jìn)水平。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般井用耐熱潛水電泵的平均無故障工作時(shí)間為2500小時(shí)。本項(xiàng)目產(chǎn)品的平均無故障工作時(shí)間超過了國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到3600小時(shí)以上，在國內(nèi)同領(lǐng)域中處于領(lǐng)先水平。
本實(shí)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(dòng)機(jī)的耐熱等級(jí)，保證了潛水電機(jī)在地?zé)崴疁囟葹?20℃時(shí)能夠連續(xù)工作3600小時(shí)無故障。2、電動(dòng)機(jī)采用了耐高溫的彈性材料做密封，電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)嚴(yán)密性。電動(dòng)機(jī)下部裝有耐高溫調(diào)節(jié)皮囊，以保證電動(dòng)機(jī)在冷卻和發(fā)熱時(shí)，平衡電動(dòng)機(jī)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(shí)施例進(jìn)一步說明本技術(shù)。
附圖為本實(shí)用新型所涉及井用高溫潛水電機(jī)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(dǎo)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(dǎo)軸承，11為軸套，12為電機(jī)軸徑密封，13為防砂環(huán)，14為引出電纜。
實(shí)施例一種井用高溫潛水電機(jī)(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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(gè)轉(zhuǎn)子部分置于園柱形殼體8b和定子8中間。上導(dǎo)軸承10、下導(dǎo)軸承5，止推軸承3與定子8及電動(dòng)機(jī)的殼體8b呈固定連接；上導(dǎo)軸承10、下導(dǎo)軸承5，止推軸承3與轉(zhuǎn)子7呈滑動(dòng)配合連接，轉(zhuǎn)軸9由上導(dǎo)軸承10、下導(dǎo)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(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，以電機(jī)轉(zhuǎn)軸9帶動(dòng)與其相連接的潛水泵泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
所說的電動(dòng)機(jī)電路部分的定子繞組6是由三個(gè)獨(dú)立的帶有耐熱溫度在200℃以上氟塑料絕緣材料的銅導(dǎo)線繞制而成。
所說的電動(dòng)機(jī)由耐熱溫度240℃的耐磨材料構(gòu)成上導(dǎo)軸承10、下導(dǎo)軸承5與電機(jī)轉(zhuǎn)軸9構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，由止推軸承3與不銹鋼材料止推盤4構(gòu)成支撐電機(jī)轉(zhuǎn)軸9的軸向摩擦副。
所說的潛水電機(jī)的引出電纜14與電動(dòng)機(jī)繞組6的接線端以及動(dòng)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(dòng)機(jī)底座2處設(shè)置了由耐熱140℃的丁晴橡膠材料制作的平衡電動(dòng)機(jī)內(nèi)腔與井水壓力的調(diào)節(jié)皮囊1。
所說的潛水電機(jī)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(jī)械保護(hù)作用的聚氯乙烯護(hù)套。
權(quán)利要求1.一種井用高溫潛水電機(jī)，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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(gè)轉(zhuǎn)子部分置于園柱形殼體和定子中間；上、下導(dǎo)軸承，止推軸承與定子、底座及電機(jī)殼體呈固定連接；上、下導(dǎo)軸承，止推軸承與轉(zhuǎn)子呈滑動(dòng)配合連接，轉(zhuǎn)軸由上、下導(dǎo)軸承及止推軸承支撐，在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下獲得一個(gè)以帶動(dòng)與其相連接的潛水泵泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。
2.由權(quán)利要求1所說的一種井用高溫潛水電機(jī)，其特征在于所說的電動(dòng)機(jī)電路部分的定子繞組是由三個(gè)獨(dú)立的帶有耐熱溫度在200℃以上氟塑料絕緣材料的銅導(dǎo)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(jī)，其特征在于所說的電動(dòng)機(jī)由耐熱溫度240℃的耐磨材料構(gòu)成上導(dǎo)軸承、下導(dǎo)軸承與電機(jī)轉(zhuǎn)軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副，由止推軸承與不銹鋼材料止推盤構(gòu)成支撐電機(jī)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(jī)，其特征在于所說的潛水電機(jī)的引出線與電動(dòng)機(jī)繞組線以及動(dòng)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(jī)，其特征在于所說的電動(dòng)機(jī)底座處設(shè)置了由耐熱140℃的丁晴橡膠材料制作的平衡電動(dòng)機(jī)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(jī)，其特征在于所說的潛水電機(jī)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(jī)械保護(hù)作用的聚氯乙烯護(hù)套。
專利摘要一種與潛水泵組成一體潛入地?zé)崴泄ぷ鞯牧⑹綄Ｓ萌嗍蠡\型異步電動(dòng)機(jī)。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(dǎo)軸承及止推軸承支撐其旋轉(zhuǎn)。本實(shí)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(dòng)機(jī)的耐熱等級(jí);2、采用了耐高溫的彈性材料做密封,并設(shè)置了調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)內(nèi)外部壓力的調(diào)節(jié)皮囊,保證了電動(dòng)機(jī)高溫安全運(yùn)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(hào)H02K3/00GK2472398SQ0026816
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:王萬明