專(zhuān)利名稱(chēng)：井下軸向永磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田井下工具儀器使用的發(fā)電機(jī)，屬油田井下工具儀器類(lèi)。
背景技術(shù)：
油田井下工具儀器所用電源一般有三種提供方式靠電纜將地面電源送至井下；或自帶電池；以及帶發(fā)電機(jī)。隨著當(dāng)前油田技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的井下工具儀器用電量較大。對(duì)于電纜給井下送電形式，雖然滿(mǎn)足幾乎任何井下的用電要求，但由于電纜的存在，給現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)很大不便；對(duì)于自帶電池情況，由于電池電量有限，不能維持長(zhǎng)時(shí)間的井下工作，電池又是長(zhǎng)效污染源，不利于環(huán)保，因此也有不便之處。而發(fā)電機(jī)是較理想的井下電源。目前現(xiàn)有的井下發(fā)電機(jī)是安裝在動(dòng)力軸端處的軸頭發(fā)電機(jī)，它主要由過(guò)渡接頭、軸頭電磁鐵、軸頭電磁線(xiàn)圈、軸頭永磁體和軸頭圓盤(pán)組成。這種發(fā)電機(jī)存在的問(wèn)題是發(fā)電量受井下管柱和井下工具儀器直徑大小的制約，存在提供電量有限的固有問(wèn)題。對(duì)于當(dāng)前井下多功能工具儀器用電量的需求，現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)因發(fā)電量小而無(wú)法滿(mǎn)足。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有井下發(fā)電機(jī)發(fā)電量小的固有問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種井下軸向永磁發(fā)電機(jī)。它的特點(diǎn)是該軸向永磁發(fā)電機(jī)可在軸向上加長(zhǎng)發(fā)電機(jī)機(jī)身，或軸向采用多級(jí)連形式，以加大發(fā)電量，來(lái)滿(mǎn)足供電需求。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在外筒內(nèi)的軸心處設(shè)置一個(gè)空心軸，在空心軸的兩端分別上滾動(dòng)軸承，在空心軸的外壁上沿軸向嵌裝了偶數(shù)個(gè)軸向永磁體，并在軸向永磁體兩端的軸上分別設(shè)置了上永磁體護(hù)套和下永磁體護(hù)套，使軸向永磁體固定在軸上，由此形成軸向永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分；在外筒內(nèi)與轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)的環(huán)空中設(shè)置了與軸向永磁體數(shù)量相同的軸向電磁線(xiàn)圈和軸向電磁鐵，這些軸向電磁線(xiàn)圈套裝在軸向電磁鐵上并在兩端分別設(shè)置了上線(xiàn)圈護(hù)套和下線(xiàn)圈護(hù)套，使軸向電磁鐵鐵芯和軸向電磁線(xiàn)圈固定在外筒內(nèi)壁上，形成了軸向發(fā)電量的定子部分；在軸向電磁線(xiàn)圈上端部對(duì)應(yīng)的外筒內(nèi)壁上開(kāi)有電線(xiàn)過(guò)線(xiàn)槽，將電源引出；在空心軸的下部軸端上安裝了聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器與動(dòng)力軸相連接。當(dāng)動(dòng)力軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)軸向永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，使軸向永磁發(fā)電機(jī)發(fā)電。另外在外筒內(nèi)的連續(xù)空間中充滿(mǎn)了抗高溫、絕緣、阻燃的液態(tài)潤(rùn)滑油。由于井下工具儀器在軸向擴(kuò)展空間大，因此當(dāng)井下工具儀器的用電量增大時(shí)，可將軸向永磁發(fā)電機(jī)在軸向加長(zhǎng)一些，或采用多級(jí)永磁發(fā)電機(jī)級(jí)連來(lái)增大發(fā)電量。在軸向永磁鐵的上端軸頭處還可以將原有的軸頭發(fā)電機(jī)安裝上，形成即有軸向發(fā)電機(jī)，又有軸頭發(fā)電機(jī)的組合式永磁發(fā)電機(jī)。
本實(shí)用新型的有益效果是，采用不帶電纜，無(wú)環(huán)境污染的井下軸向永磁發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)的最大特點(diǎn)是利用井下工具儀器在軸向上可擴(kuò)展的優(yōu)勢(shì)，加長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)度或采用多級(jí)發(fā)電機(jī)級(jí)連來(lái)增大發(fā)電量，以滿(mǎn)足井下儀器用電量增長(zhǎng)的需要。


以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型圖2的I-I剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型圖1的II-II剖視圖。
圖3是現(xiàn)有的軸頭發(fā)電機(jī)圖4的III-III的剖視圖。
圖4是現(xiàn)有的軸頭發(fā)電機(jī)圖3的IV-IV的剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型與現(xiàn)有的軸頭發(fā)電機(jī)組合剖視圖。
圖中1.外筒、2.過(guò)線(xiàn)槽、3.上滾動(dòng)軸承、4.空心軸、5.上永磁體保護(hù)套、6.上線(xiàn)圈護(hù)套、7.軸向電磁線(xiàn)圈、8.軸向電磁鐵芯、9.軸向永磁體、10.上線(xiàn)圈護(hù)套、11.下永磁體保護(hù)套、12.下滾動(dòng)軸承、13.聯(lián)軸器、14.過(guò)渡接頭、15.軸頭電磁鐵芯、16.軸頭電磁線(xiàn)圈、17.軸頭線(xiàn)圈護(hù)罩、18.軸頭永磁體、19.軸頭圓盤(pán)、20.螺栓。
具體實(shí)施方式
在圖1偶數(shù)個(gè)軸向永磁體9沿圓周環(huán)向嵌人空心軸4的外壁內(nèi)，并用上永磁體護(hù)套5和下永磁體護(hù)套11將軸向永磁體9固定，空心軸4的兩端的軸頸處分別安裝了上滾動(dòng)軸承3和下滾動(dòng)軸承12，由此形成軸向永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分；軸向永磁線(xiàn)圈7套在軸向電磁鐵芯8上，并分別用上線(xiàn)圈護(hù)套6和下線(xiàn)圈護(hù)套10將軸向電磁線(xiàn)圈7和軸向電磁鐵芯8固定在外筒1的內(nèi)壁上，由此形成軸向永磁發(fā)電機(jī)的定子部分；此外，在空心軸4的下端軸頭上安裝了聯(lián)軸器13，在外筒1對(duì)應(yīng)軸向電磁線(xiàn)圈7的上端內(nèi)壁上開(kāi)有過(guò)線(xiàn)槽2以安置電源引出線(xiàn)。這樣，當(dāng)動(dòng)力機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器13帶動(dòng)軸向永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，則軸向永磁發(fā)電機(jī)就輸出電能。
圖3為現(xiàn)有的軸頭發(fā)電機(jī)，軸頭圓盤(pán)19安裝在空心軸4端部，上表面內(nèi)嵌裝了圓柱形軸頭永磁體18，軸頭電磁線(xiàn)圈16套在軸頭電磁鐵芯15上，并用軸頭線(xiàn)圈護(hù)罩17套住，再用螺栓20將軸頭線(xiàn)圈護(hù)罩17固定在過(guò)渡接頭14上，空心軸4的軸頸處裝有上滾動(dòng)軸承3.當(dāng)動(dòng)力機(jī)通過(guò)空心軸4帶動(dòng)軸頭圓盤(pán)19轉(zhuǎn)動(dòng)，則軸頭發(fā)電機(jī)就可發(fā)電。
圖5是將所示實(shí)例與圖3現(xiàn)有的軸頭發(fā)電機(jī)組合在一起形成軸向永磁發(fā)電機(jī)一體的組合式永磁發(fā)電機(jī)，其各部件安裝方式與圖1、圖2、圖3、圖4一致。
權(quán)利要求1.一種油田井下使用的井下軸向永磁發(fā)電機(jī)，其特征是空心軸兩端的軸頸處分別安裝了上滾動(dòng)軸承，空心軸外壁順軸向嵌入了軸向永磁體，并分別用上永磁體護(hù)套和下永磁體護(hù)套將軸向永磁體固定在空心軸上；軸向電磁線(xiàn)圈套裝在軸向電磁鐵芯上，兩頭分別用上線(xiàn)圈護(hù)套和下線(xiàn)圈護(hù)套將軸向電磁線(xiàn)圈和軸向電磁鐵芯固定在外筒內(nèi)壁上；在外筒內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)電磁線(xiàn)圈的上端處開(kāi)有過(guò)線(xiàn)槽；在空心軸的下端部安裝有聯(lián)軸器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下軸向永磁發(fā)電機(jī)，其特征是偶數(shù)個(gè)軸向永磁體為長(zhǎng)方形，橫斷面為矩形，并順軸向在圓周環(huán)向等角度分別嵌入空心軸的外壁內(nèi)，在外側(cè)面的軸向永磁體磁極性沿圓周環(huán)向相鄰的為異極性，相隔的為同極性；軸向電磁線(xiàn)圈與軸向電磁鐵也為偶數(shù)個(gè)，并與軸向電磁鐵數(shù)量相同，在圓周環(huán)向等角度分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下軸向永磁發(fā)電機(jī)，其特征是空心軸、上永磁體護(hù)套、下永磁體護(hù)套、上線(xiàn)圈護(hù)套、下線(xiàn)圈護(hù)套均為無(wú)磁材料；并在外筒內(nèi)充有耐高溫、絕緣、阻燃的液態(tài)潤(rùn)滑介質(zhì)。
專(zhuān)利摘要一種給油田井下工具儀器提供電源的井下軸向永磁發(fā)電機(jī)。空心軸兩端軸頸處裝有滾動(dòng)軸承，軸向永磁體通過(guò)兩端的永磁體護(hù)套固定在空心軸上，形成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子；由上、下線(xiàn)圈護(hù)套將軸向電磁線(xiàn)圈和軸向電磁鐵芯固定在外筒內(nèi)壁上，形成了發(fā)電機(jī)定子。由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子定子均為軸向安裝形式，又井下工具儀器在軸向上有擴(kuò)展空間，因此發(fā)電機(jī)電量可隨井下工具儀器用電量的增長(zhǎng)，通過(guò)加長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的軸向長(zhǎng)度或多級(jí)發(fā)電機(jī)級(jí)連方式來(lái)增大發(fā)電量，滿(mǎn)足井下工具儀器的用電需求。
文檔編號(hào)H02K33/18GK2715418SQ200420050958
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月14日
發(fā)明者吳智中 申請(qǐng)人:北京合康科技發(fā)展有限責(zé)任公司