一種潛油直驅(qū)螺桿泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油井機(jī)械采油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種潛油直驅(qū)螺桿泵，用于潛油直驅(qū)螺桿泵采油系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]潛油直驅(qū)螺桿泵是將潛油直驅(qū)螺桿泵機(jī)組下入井中，利用動力電纜將電力傳送給井下潛油電機(jī)，電機(jī)通過柔性軸直接驅(qū)動螺桿泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，井液經(jīng)過螺桿泵增加后，被舉升到地面。“直驅(qū)”，即取消機(jī)械減速裝置，由潛油電機(jī)直接驅(qū)動螺桿泵轉(zhuǎn)子，依靠地面變頻設(shè)備降低轉(zhuǎn)速。
[0003]潛油直驅(qū)螺桿泵是由交流伺服永磁同步電動機(jī)、保護(hù)器、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、螺桿泵、控制部分等組成，并分別自下而上連接。潛油直驅(qū)螺桿泵無須抽油桿，無須機(jī)械減速裝置，低轉(zhuǎn)速下不燒電機(jī)，提高了系統(tǒng)效率，降低了能耗。
[0004]但在使用過程中，由于螺桿泵轉(zhuǎn)子、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器傳動軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子均承受揚(yáng)程傳遞的壓力，即軸向力，造成電機(jī)轉(zhuǎn)子上部易發(fā)生斷裂，而交流伺服永磁同步電動機(jī)是潛油直驅(qū)螺桿泵采油設(shè)備的關(guān)鍵，電機(jī)動子的斷裂使電機(jī)無法工作，同時縮短了電機(jī)的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)動子受軸向力作用發(fā)生斷裂的問題。
[0006]為此，本發(fā)明提供了一種潛油直驅(qū)螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器、電機(jī)，螺桿泵與電機(jī)之間通過柔性軸連接，所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置和保護(hù)器之間設(shè)有力轉(zhuǎn)換裝置，所述力轉(zhuǎn)換裝置包括中間接頭、對稱設(shè)于中間接頭內(nèi)部兩端的花鍵軸、止推軸承，所述花鍵軸上端與柔性軸連接，該花鍵軸下端與電機(jī)動子連接；
所述中間接頭內(nèi)部對稱設(shè)有第一凸臺，所述花鍵軸的中部設(shè)有第二凸臺，所述第一凸臺和第二凸臺軸向?qū)R，所述止推軸承設(shè)于第一凸臺和第二凸臺之間。
[0007]所述中間接頭的上部與運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置下接頭通過法蘭盤和緊固螺栓連接。
[0008]所述中間接頭的下部與保護(hù)器上接頭通過法蘭盤和緊固螺栓3連接。
[0009]所述中間接頭與運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器的之間均設(shè)有密封圈。
[0010]所述花鍵軸上端與柔性軸通過花鍵連接，花鍵軸下端與電機(jī)動子螺紋連接。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的這種潛油直驅(qū)螺桿泵，與現(xiàn)有技術(shù)相比，首先確保電機(jī)動子不受軸向力作用發(fā)生斷裂，延長電機(jī)的使用壽命，其次力轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠。
[0012]下面將結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、柔性軸；2、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置下接頭；3、緊固螺栓；4、中間接頭；5、保護(hù)器上接頭；6、電機(jī)動子；7、密封圈；8、花鍵軸；9、止推軸承；10、第一凸臺；11、第二凸臺。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中電機(jī)動子6受軸向力作用發(fā)生斷裂的問題，本實(shí)施例提供了一種潛油直驅(qū)螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器、電機(jī)，螺桿泵與電機(jī)之間通過柔性軸I連接，所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置和保護(hù)器之間設(shè)有力轉(zhuǎn)換裝置，所述力轉(zhuǎn)換裝置包括中間接頭4、對稱設(shè)于中間接頭4內(nèi)部兩端的花鍵軸8、止推軸承9，所述花鍵軸8上端與柔性軸I連接，該花鍵軸8下端與電機(jī)動子6連接；
中間接頭4內(nèi)部對稱設(shè)有第一凸臺10，所述花鍵軸8的中部設(shè)有第二凸臺11，所述第一凸臺10和第二凸臺11軸向?qū)R，所述止推軸承9設(shè)于第一凸臺10和第二凸臺11之間。
[0016]潛油直驅(qū)螺桿泵由三部分組成，井下部分是由自下而上依次連接的交流伺服永磁同步電機(jī)、保護(hù)器、力轉(zhuǎn)換裝置、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、螺桿泵組成；中間部分是潛油電纜；地面部分包括控制柜、變壓器、接線盒和井口。其中，電機(jī)與螺桿泵之間為保護(hù)器和運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置，保護(hù)器是用來平衡電動機(jī)內(nèi)外壓力，防止井液進(jìn)入電動機(jī)。運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置是用來將螺桿泵轉(zhuǎn)子的偏心運(yùn)動轉(zhuǎn)換為同心運(yùn)動。
[0017]工作過程是潛油直驅(qū)螺桿泵井下部分隨油管下井，地面電源通過變壓器、控制柜和潛油電纜將電能輸送到井下交流伺服永磁同步電動機(jī)，電機(jī)動子6帶動花鍵軸8旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，花鍵軸8帶動上部運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的柔性軸I做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，柔性軸I帶動螺桿泵轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把油井中的井液舉升到地面。在工作過程中，花鍵軸8的第二凸臺11作用于在止推軸承9上部，止推軸承9下部作用在中間接頭4的第一凸臺10位置，止推軸承9用于承受軸向壓力，并保持徑向旋轉(zhuǎn)，螺桿泵上部液柱帶來的軸向力通過花鍵軸8傳遞給止推軸承9，止推軸承9將力傳遞給電機(jī)外壁，而電機(jī)動子6不受軸向力作用。
[0018]本實(shí)施例提供的潛油直驅(qū)螺桿泵，與現(xiàn)有技術(shù)相比，首先確保電機(jī)動子6不受軸向力作用發(fā)生斷裂，延長電機(jī)的使用壽命，其次力轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠。
[0019]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，中間接頭4的上部與運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置下接頭2通過法蘭盤和緊固螺栓3連接，中間接頭4的下部與保護(hù)器上接頭5通過法蘭盤和緊固螺栓3連接。
[0020]工作過程是地面電源通過變壓器、控制柜和潛油電纜將電能輸送到井下交流伺服永磁同步電動機(jī)，電機(jī)動子6帶動花鍵軸8旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，花鍵軸8帶動上部運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的柔性軸I做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。柔性軸I帶動螺桿泵轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，把油井中的井液舉升到地面。在工作過程中，螺桿泵上部液柱帶來的軸向力通過花鍵軸8傳遞給止推軸承9，止推軸承9將力傳遞給電機(jī)外壁，而電機(jī)動子6不受軸向力作用。
[0021]實(shí)施例3:
本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的潛油直驅(qū)螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器、電機(jī)，螺桿泵與電機(jī)之間通過柔性軸I連接，所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置和保護(hù)器之間設(shè)有力轉(zhuǎn)換裝置，該力轉(zhuǎn)換裝置包括中間接頭4、對稱設(shè)于中間接頭4內(nèi)部兩端的花鍵軸8、止推軸承9，花鍵軸8上端與柔性軸I通過花鍵連接，花鍵軸8下端與電機(jī)動子6螺紋連接；中間接頭4內(nèi)部對稱設(shè)有第一凸臺10，所述花鍵軸8的中部設(shè)有第二凸臺11，第一凸臺10和第二凸臺11軸向?qū)R，止推軸承9設(shè)于第一凸臺10和第二凸臺11之間。
[0022]其中，中間接頭4的上部與運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置下接頭2通過法蘭盤和緊固螺栓3連接，中間接頭4的下部與保護(hù)器上接頭5通過法蘭盤和緊固螺栓3連接。
[0023]工作過程是潛油直驅(qū)螺桿泵井下部分隨油管下井，地面電源通過變壓器、控制柜和潛油電纜將電能輸送到井下交流伺服永磁同步電動機(jī)，電機(jī)動子6帶動花鍵軸8旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，花鍵軸8帶動上部運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置內(nèi)的柔性軸I做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，柔性軸I帶動螺桿泵轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把油井中的井液舉升到地面。在工作過程中，花鍵軸8的第二凸臺11作用于在止推軸承9上部，止推軸承9下部作用在中間接頭4的第一凸臺10位置，止推軸承9用于承受軸向壓力，并保持徑向旋轉(zhuǎn)，螺桿泵上部液柱帶來的軸向力通過花鍵軸8傳遞給止推軸承9，止推軸承9將力傳遞給電機(jī)外壁，而電機(jī)動子6不受軸向力作用。
[0024]本實(shí)施例中的中間接頭4與運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器的之間均設(shè)有密封圈7，起到靜密封作用，防止井液進(jìn)入。
[0025]綜上所述，本發(fā)明中的力轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，確保電機(jī)動子6不受軸向力作用發(fā)生斷裂，延長了電機(jī)的使用壽命。
[0026]本實(shí)施例沒有具體描述的部分都屬于本技術(shù)領(lǐng)域的公知常識和公知技術(shù)，此處不再一一詳細(xì)說明。
[0027]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種潛油直驅(qū)螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器、電機(jī)，螺桿泵與電機(jī)之間通過柔性軸(I)連接，其特征在于:所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置和保護(hù)器之間設(shè)有力轉(zhuǎn)換裝置，所述力轉(zhuǎn)換裝置包括中間接頭(4)、對稱設(shè)于中間接頭(4)內(nèi)部兩端的花鍵軸(8)、止推軸承(9)，所述花鍵軸(8)上端與柔性軸(I)連接，該花鍵軸(8)下端與電機(jī)動子(6)連接； 所述中間接頭(4)內(nèi)部對稱設(shè)有第一凸臺(10)，所述花鍵軸(8)的中部設(shè)有第二凸臺(11)，所述第一凸臺(10)和第二凸臺(11)軸向?qū)R，所述止推軸承(9)設(shè)于第一凸臺(10)和第二凸臺(11)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種潛油直驅(qū)螺桿泵，其特征在于:所述中間接頭(4)的上部與運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置下接頭(2)通過法蘭盤和緊固螺栓(3)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種潛油直驅(qū)螺桿泵，其特征在于:所述中間接頭(4)的下部與保護(hù)器上接頭(5)通過法蘭盤和緊固螺栓(3)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種潛油直驅(qū)螺桿泵，其特征在于:所述中間接頭(4)與運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器的之間均設(shè)有密封圈(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種潛油直驅(qū)螺桿泵，其特征在于:所述花鍵軸(8)上端與柔性軸(I)通過花鍵連接，花鍵軸(8 )下端與電機(jī)動子(6 )螺紋連接。
【專利摘要】本發(fā)明屬于油井機(jī)械采油設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種潛油直驅(qū)螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置、保護(hù)器、電機(jī)，螺桿泵與電機(jī)之間通過柔性軸連接，所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換裝置和保護(hù)器之間設(shè)有力轉(zhuǎn)換裝置，所述力轉(zhuǎn)換裝置包括中間接頭、對稱設(shè)于中間接頭內(nèi)部兩端的花鍵軸、止推軸承，所述花鍵軸上端與柔性軸連接，該花鍵軸下端與電機(jī)動子連接。本發(fā)明確保電機(jī)動子不受軸向力作用發(fā)生斷裂，延長了電機(jī)的使用壽命。
【IPC分類】F04C5/00, E21B43/00
【公開號】CN104895784
【申請?zhí)枴緾N201510237548
【發(fā)明人】辛宏, 李佰濤, 張磊, 楊海濤, 劉天宇, 張巖, 劉濤, 呼蘇娟, 楊偉華
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月12日