專利名稱：準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田機(jī)械采油地面驅(qū)動(dòng)設(shè)備，尤其涉及一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，用于油田的三抽設(shè)備中螺桿泵已由三相異步電機(jī)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)抽油光桿形式向直驅(qū)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行抽油的過渡，后者也因其直接驅(qū)動(dòng)抽油桿進(jìn)行抽油，省去皮帶傳動(dòng)及齒輪減速機(jī)構(gòu)，因此帶來采油效率高、節(jié)能和安全等優(yōu)勢(shì)越來越被油田所接受?，F(xiàn)有市場(chǎng)上螺桿泵直驅(qū)設(shè)備大都采用永磁同步電動(dòng)機(jī)，其最大的特點(diǎn)就是利用了永磁體作為主磁場(chǎng)，但永磁體的原料為不可再生的稀土礦，近年來由于稀土價(jià)格的翻升，永磁體以占據(jù)整臺(tái)永磁同步電動(dòng)機(jī)三分之二甚至更高的成本比例成為電動(dòng)機(jī)中的大成本零部件，也使得永磁同步電動(dòng)機(jī)的性價(jià)比大打折扣，成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于異步機(jī)。在稀土價(jià)格繼續(xù)上漲的情況下，嚴(yán)重限制了永磁同步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展。目前也有一些成本相對(duì)較低的螺桿泵驅(qū)動(dòng)設(shè)備，通常采用電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)構(gòu)結(jié)合驅(qū)動(dòng)抽油桿抽油，但前述結(jié)合的驅(qū)動(dòng)設(shè)備通常將電動(dòng)機(jī)側(cè)置于抽油桿，采用偏驅(qū)的驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油桿的驅(qū)動(dòng)，但是這種偏驅(qū)的方式由于采油樹重心不在抽油桿軸線上，工作時(shí)電動(dòng)機(jī)、采油樹晃動(dòng)比較嚴(yán)重，因此會(huì)帶動(dòng)抽油桿晃動(dòng)造成抽油桿偏磨比較厲害，容易使密封結(jié)構(gòu)失效造成環(huán)境污染；如果常年偏磨還會(huì)存在抽油桿斷裂的危險(xiǎn)，這樣既不安全也增加了后期維修成本。另外現(xiàn)有技術(shù)中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備比較容易發(fā)生密封失效現(xiàn)象，井中液體若進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)腔會(huì)引起內(nèi)部電路短路，存在一定的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，其成本低、安全性高、采油效率可以有所保障而且相對(duì)比較節(jié)能，用以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括設(shè)置于上端的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件和設(shè)置于下端的承重支座組件，所述驅(qū)動(dòng)部件包括定子、轉(zhuǎn)子、輸出軸、 輸入軸以及轉(zhuǎn)子軸承，所述驅(qū)動(dòng)部件安裝于機(jī)殼內(nèi)部；所述承重支座組件包括承重軸承和支座，所述支座固定在封井器上；所述轉(zhuǎn)子軸承的外圈與輸入軸配合，其內(nèi)圈與輸出軸配合，輸入軸與輸出軸之間同軸并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)還包括齒輪減速機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)部件和承重支座組件之間通過齒輪減速機(jī)構(gòu)連接，驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入軸通過齒輪減速機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)輸出軸以相同轉(zhuǎn)向不同轉(zhuǎn)速輸出，直至帶動(dòng)抽油光桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)井下螺桿泵旋轉(zhuǎn)將介質(zhì)提升上來。其中所述齒輪減速機(jī)構(gòu)為齒輪箱，所述齒輪箱包括換向齒輪、齒輪軸、齒輪箱體、 太陽齒輪、減速齒輪和端蓋，其中端蓋與驅(qū)動(dòng)部件的下端蓋固定連接，齒輪箱體與支座固定連接，太陽齒輪固定在輸入軸端部，換向齒輪固定在齒輪軸上，減速齒輪與輸出軸固定。
其中，其還設(shè)有引流管外接于齒輪箱，驅(qū)動(dòng)部件的下端蓋與齒輪箱的端蓋之間留有縫隙，該縫隙通過齒輪箱的引流管與外界相通。其中，所述輸出軸及輸入軸為中空鋼管制成的階梯軸。所述齒輪減速機(jī)構(gòu)還可以是行星輪結(jié)構(gòu)。齒輪減速機(jī)構(gòu)可以內(nèi)置于機(jī)殼中或者置于驅(qū)動(dòng)部件的上端。本發(fā)明的準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)采用同軸減速機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸與抽油光桿處于同軸的位置，避免了由于偏心帶來的抽油光桿偏磨的問題，降低了密封失效發(fā)生的幾率， 大大提高了采油作業(yè)的安全性，而且大大降低了成本。本發(fā)明的準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件與齒輪減速裝置相結(jié)合，相較于現(xiàn)有技術(shù)，使用本發(fā)明的準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)時(shí)采油效率和噪音沒有影響和變化，而且安全性能大大提高，還大大降低了生產(chǎn)成本。另外即便萬一密封結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失效的情況，由于在齒輪箱設(shè)有與外界聯(lián)通的引流管，可以對(duì)密封結(jié)構(gòu)失效后溢出的介質(zhì)進(jìn)行引流，有效解決了因密封結(jié)構(gòu)失效導(dǎo)致的電動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)水短路帶來的安全問題，從而進(jìn)一步保證了采油作業(yè)的安全性以及對(duì)環(huán)境的保護(hù)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是齒輪箱的剖面結(jié)構(gòu)示意圖3是輸入軸與輸出軸裝配的剖視圖4是本發(fā)明實(shí)施例的準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、驅(qū)動(dòng)部件；11、定子；12、轉(zhuǎn)子；13、輸出軸；14、輸入軸；15、轉(zhuǎn)子軸承；16、 機(jī)殼；3、齒輪箱；31、換向齒輪；32、齒輪軸；33、齒輪箱體；34、太陽齒輪；35、減速齒輪；36、 端蓋；37、引流管；4、承重支座組件；41、承重軸承；42、支座；5、封井器；6、螺桿泵；7、抽油光桿；8、方卡子。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰明白，以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容和具體實(shí)施方式
。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的具體實(shí)施方式
僅僅是為了解釋本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1至圖4所示，為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及安裝示意圖。本發(fā)明實(shí)施例的準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)包括設(shè)置于上端的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件1和減速齒輪箱3，其中驅(qū)動(dòng)部件1包括定子11、轉(zhuǎn)子12、輸出軸13、輸入軸14以及轉(zhuǎn)子軸承15，其中輸出軸13及輸入軸 14為中空鋼管制成的階梯軸；轉(zhuǎn)子軸承15的外圈與輸入軸14配合，而其內(nèi)圈與輸出軸13 配合，使得輸入軸14與輸出軸13即同軸又可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)部件1安裝于機(jī)殼 16內(nèi)部。準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)還包括設(shè)置于下端的承重支座組件4，承重支座組件4包括承重軸承41和支座42，所述支座42固定在封井器5上。驅(qū)動(dòng)部件1與抽油光桿7通過方卡子8固定連接。方卡子8由對(duì)稱的中間帶圓孔槽、上下端帶凹槽兩片鋼板組成，中間的圓孔槽與抽油光桿7通過螺栓緊固兩片鋼板而緊密貼合，上下端凹槽分別于抽油光桿7及輸出軸13配合。設(shè)置于上端的驅(qū)動(dòng)部件1和設(shè)置于下端的承重支座組件4之間通過齒輪箱3連接，其中齒輪箱3包括換向齒輪31、至少一個(gè)齒輪軸32、齒輪箱體33、太陽齒輪34、減速齒輪35、端蓋36以及引流管37，其中端蓋36與驅(qū)動(dòng)部件1的下端蓋固定連接，齒輪箱體33與支座42固定連接，太陽齒輪34固定在輸入軸14端部，換向齒輪31固定在齒輪軸32上，減速齒輪35與輸出軸13固定。引流管37外接于齒輪箱3，驅(qū)動(dòng)部件1的下端蓋與齒輪箱3 的端蓋36之間留有的縫隙，該縫隙通過齒輪箱3的引流管37與外界相通，可通過引流管37 將泄漏出的液態(tài)介質(zhì)排出，從而避免電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件1內(nèi)部因進(jìn)水而發(fā)生故障或者短路。驅(qū)動(dòng)部件1為開環(huán)控制，在變頻器的控制下驅(qū)動(dòng)輸入軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，而輸入軸14通過齒輪箱3內(nèi)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)輸出軸13以相同轉(zhuǎn)向不同轉(zhuǎn)速輸出，輸出軸13通過方卡子8將扭矩輸出至抽油光桿7，最終帶動(dòng)井下螺桿泵6旋轉(zhuǎn)將介質(zhì)提升上來。作為本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中齒輪減速機(jī)構(gòu)也可以是行星輪結(jié)構(gòu)做為齒輪減速機(jī)構(gòu)，齒輪箱3可以內(nèi)置于機(jī)殼16中也可以置于驅(qū)動(dòng)部件1的上端。本發(fā)明僅就本發(fā)明的一最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，但不能理解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施的其他方式的限制，凡是在本發(fā)明基礎(chǔ)上進(jìn)一步的改進(jìn)和類似或雷同的方案，均視為是本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括設(shè)置于上端的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件(1)和設(shè)置于下端的承重支座組件(4)，所述驅(qū)動(dòng)部件(1)包括定子(11)、轉(zhuǎn)子(12)、輸出軸(13)、輸入軸 (14)以及轉(zhuǎn)子軸承(15)，所述驅(qū)動(dòng)部件(1)安裝于機(jī)殼(16)內(nèi)部；所述承重支座組件(4) 包括承重軸承(41)和支座(42)，所述支座(42)固定在封井器(5)上；其特征在于所述轉(zhuǎn)子軸承(15)的外圈與輸入軸(14)配合，其內(nèi)圈與輸出軸(13)配合，輸入軸(14)與輸出軸 (13)之間同軸并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)還包括齒輪減速機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)部件 (1)和承重支座組件(4)之間通過齒輪減速機(jī)構(gòu)連接，驅(qū)動(dòng)部件(1)驅(qū)動(dòng)輸入軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)， 輸入軸(14)通過齒輪減速機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)輸出軸(13)以相同轉(zhuǎn)向不同轉(zhuǎn)速輸出，直至帶動(dòng)抽油光桿(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)井下螺桿泵(6)旋轉(zhuǎn)將介質(zhì)提升上來。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述齒輪減速機(jī)構(gòu)為齒輪箱(3 )，所述齒輪箱(3 )包括換向齒輪(31)、齒輪軸(32 )、齒輪箱體(33 )、太陽齒輪 (34)、減速齒輪(35)和端蓋(36)，其中端蓋(36)與驅(qū)動(dòng)部件(1)的下端蓋固定連接，齒輪箱體(33)與支座(42)固定連接，太陽齒輪(34)固定在輸入軸(14)端部，換向齒輪(31)固定在齒輪軸(32)上，減速齒輪(35)與輸出軸(13)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于其還設(shè)有引流管 (37)外接于齒輪箱(3)，驅(qū)動(dòng)部件(1)的下端蓋與齒輪箱(3)的端蓋(36)之間留有縫隙，該縫隙通過齒輪箱(3)的引流管(37)與外界相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述輸出軸(13) 及輸入軸(14 )為中空鋼管制成的階梯軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述齒輪減速機(jī)構(gòu)為行星輪結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于齒輪減速機(jī)構(gòu)可以內(nèi)置于機(jī)殼(16)中或者置于驅(qū)動(dòng)部件(1)的上端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件和承重支座組件，驅(qū)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)子軸承外圈與輸入軸配合，其內(nèi)圈與輸出軸配合，輸入軸與輸出軸之間同軸并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，還包括有齒輪減速機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)部件和承重支座組件之間通過齒輪減速機(jī)構(gòu)連接，驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸入軸通過齒輪減速機(jī)構(gòu)的齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)輸出軸以相同轉(zhuǎn)向不同轉(zhuǎn)速輸出，帶動(dòng)抽油光桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)井下螺桿泵旋轉(zhuǎn)將介質(zhì)提升上來。本發(fā)明的準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)采用同軸減速機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸與抽油光桿處于同軸的位置，避免了偏心帶來的抽油光桿偏磨的問題，降低了密封失效發(fā)生的幾率，大大提高采油作業(yè)的安全性，而且降低了成本。
文檔編號(hào)H02K7/14GK102510170SQ20111033537
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者李駿 申請(qǐng)人:浙江西子富沃德電機(jī)有限公司