CN102082530B - 一种磁悬浮井下发电机 - Google Patents
一种磁悬浮井下发电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102082530B CN102082530B CN 201110040865 CN201110040865A CN102082530B CN 102082530 B CN102082530 B CN 102082530B CN 201110040865 CN201110040865 CN 201110040865 CN 201110040865 A CN201110040865 A CN 201110040865A CN 102082530 B CN102082530 B CN 102082530B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- outer magnetic
- generator
- magnetic shoe
- outside
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
一种磁悬浮井下发电机。主要解决现有的磁悬浮井下发电机轴向距离大、工作不可靠的问题。其特征在于:转子轴(18)外部有内磁瓦A(17)及内聚四氟圈A(16),外磁内筒A(15)外部有外磁瓦A(14)及外聚四氟圈A(12);悬浮轴(27)外部有内磁瓦B(23)及内聚四氟圈B(24),内磁瓦B(23)外部为外磁内筒B(19),外磁内筒B(19)外部有外磁瓦B(20)及外聚四氟圈B(21);上述的内磁瓦A(17)、外磁瓦A(14)以N极、S极交错的方式排列,内磁瓦(23)、外磁瓦(20)以N极、S极轴向相对的方式排列。该发明利用磁力相吸作用,在提供相同支撑力的同时使轴向距离缩小,工作更可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种井下发电机,具体的说是一种磁悬浮井下发电机。
背景技术
钻铤在钻进过程中,井下提供电力的方式有两种,一种是电池提供,另外一种是发电机提供,即井下发电机随钻铤深入到地下几千米,在高温高压环境下为井下测试仪器提供持续电力。但是井下每深入100米温度上升3度,由于井下高温,电池的电量有限,所以使用时间短,成本高;现有的井下发电机的基本原理是泥浆冲击涡轮,带动发电机转子旋转发电,在泥浆冲击作用下,如果使用轴承支承涡轮将会导致轴承承载过大损坏,同时在泥浆环境下使用轴承也会使轴承损坏,从而导致发电机失效,因此导致井下测试仪器不能工作。而使用磁悬浮由于没有接触,靠磁力支承涡轮,有缓冲距离,而且和泥浆完全隔离开,这样可以大大提高发电机的使用寿命。现有的磁悬浮发电机为相斥式,在井下空间环境为有限的直径空间和相同的轴向距离内,如果按照相斥磁力来悬浮部件,使井下发电机轴向距离变大,工作不可靠。
发明内容
为了克服现有的磁悬浮井下发电机轴向距离大、工作不可靠的问题,本发明提供一种磁悬浮井下发电机,该磁悬浮井下发电机利用磁力相吸作用,在提供相同支撑力的同时,使轴向距离缩小,工作更可靠。
本发明的技术方案是:一种磁悬浮井下发电机,包括发电机段、磁力耦合段及磁悬浮传动段,发电机段与磁力耦合段通过发电机定子筒连接,发电机段内部为发电机转子轴,所述的发电机转子轴右端与磁力耦合段的转子轴的端部相吻合,转子轴外部有交替排列的内磁瓦A及内聚四氟圈A,所述的发电机定子筒右端连接轴承端盖,轴承端盖右端连接置于内磁瓦A外部的隔离套,隔离套外部有外磁内筒A,外磁内筒A外部有交替排列的外磁瓦A及外聚四氟圈A,外磁瓦A外部有外磁保护筒A,外磁保护筒A的左端与隔离套之间有硬质合金摩擦副A;
所述的磁力耦合段与磁悬浮传动段通过外磁内筒A、B连接,转子轴与隔离端盖之间通过轴承连接,隔离端盖与隔离套通过螺纹密封连接,隔离端盖与悬浮轴通过螺纹连接,悬浮轴外部有交替排列的内磁瓦B及内聚四氟圈B, 内磁瓦B外部为内磁保护桶,内磁保护桶外部为外磁内筒B,外磁内筒B外部有交替排列的外磁瓦B及外聚四氟圈B,外磁瓦B外部有外磁保护筒B,外磁保护筒B右端连接涡轮转子,涡轮转子与悬浮轴之间有硬质合金摩擦副B;
上述的内磁瓦A、外磁瓦A以交错矩阵的方式排列,内磁瓦B、外磁瓦B以N极、S极相吸的方式排列。
本发明具有如下有益效果:由于采取上述方案,该磁悬浮井下发电机靠磁力支撑涡轮,没有直接接触,有缓冲距离,并且与泥浆完全隔离开,大大提高了发电机的使用寿命;并且由于磁环的N极、S极相对、为相吸式排列,在相同的直径空间内缩短了轴向距离,使工作更可靠。
附图说明:
图1是本发明的结构示意图(其中图a为下半段,图b为上半段);
图2是磁悬浮传动段磁瓦排列示意图;
图3是磁力耦合段磁瓦排列示意图。
图中Ⅰ-发电机段,Ⅱ-磁力耦合段,Ⅲ-磁悬浮传动段,1-钻铤,2-发电机定子筒,3-硅钢片,4-发电机转子轴,5-磁铁,6-聚四氟导线盘,7-发电机端盖,8-转子端盖,9-轴承端盖,10-隔离套,11-硬质合金摩擦副A,12-外聚四氟圈A,13-外磁保护筒A,14-外磁瓦A,15-外磁内筒A,16-内聚四氟圈A,17-内磁瓦A,18-磁力耦合段转子轴,19-外磁内筒B,20-外磁瓦B,21-外聚四氟圈B,22-外磁保护筒B,23-内磁瓦B,24-内聚四氟圈B,25-磁铁顶圈,26-硬质合金摩擦副B,27-悬浮轴,28-涡轮转子,29-涡轮定子,30-隔离端盖,31-内磁保护筒。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明作进一步说明:
由图1 所示,一种磁悬浮井下发电机,该磁悬浮井下发电机整体置于钻铤1内部,为了方便描述,根据功能不同,将该井下发电机分为发电机段I、磁力耦合段Ⅱ及磁悬浮传动段Ⅲ,发电机段I的内部为发电机转子轴4,发电机转子轴4外部依次有磁铁5、硅钢片3、发电机定子筒2,发电机转子轴4的两端由轴承支撑,左端轴承外部设有聚四氟导线盘6,聚四氟导线盘6左侧有发电机端盖7。由于有磁铁5,产生磁力线,发电机转子轴4转动切割磁力线发电。
发电机段I与磁力耦合段Ⅱ通过发电机定子筒2连接,发电机定子筒2右端连接轴承端盖9,轴承端盖9左侧内部连接转子端盖8,转子端盖8内部有轴承,用于支撑发电机转子轴4。发电机转子轴4右端与磁力耦合段Ⅱ的磁力耦合段转子轴18的端部相吻合,磁力耦合段转子轴18外部有交替排列的内磁瓦A17及内聚四氟圈A16。轴承端盖9右端连接隔离套10,隔离套10的右侧置于内磁瓦A17外部,隔离套10外部有外磁内筒A15,外磁内筒A15外部有交替矩阵排列的外磁瓦A14及外聚四氟圈A12,外磁瓦A14外部有外磁保护筒A13,外磁保护筒A13的左端与隔离套10之间有硬质合金摩擦副A11。
所述的磁力耦合段Ⅱ与磁悬浮传动段Ⅲ通过外磁内筒A、B(15,19)之间螺纹连接,磁力耦合段转子轴18与隔离端盖30之间通过轴承连接,隔离端盖30与隔离套10通过螺纹密封连接,隔离端盖10与悬浮轴27通过螺纹连接,悬浮轴27外部有交替排列的内磁瓦B23及内聚四氟圈B24,内磁瓦B23外部为内磁保护筒30,内磁保护筒30外部为外磁内筒B19,外磁内筒B19外部有交替排列的外磁瓦B20及外聚四氟圈B21,外磁瓦B20外部有外磁保护筒B22,外磁保护筒B22右端连接涡轮转子28,涡轮转子28与悬浮轴27之间有硬质合金摩擦副B26,硬质合金摩擦副B26与其左侧的内聚四氟圈B24之间有磁铁顶圈25,左端的外磁内筒B19与悬浮轴27之间也有硬质合金摩擦副。涡轮转子28前端外部有涡轮定子29,涡轮定子29固定在钻铤1内部。
由图2所示,磁悬浮传动段Ⅲ的内磁瓦B23、外磁瓦B20 以N极、S极相对的方式排列,即以相吸式的方式排列,与相斥式排列的磁悬浮井下发电机相比,更节省轴向空间,使轴变短,工作更可靠;由图3所示,磁力耦合段Ⅱ的内磁瓦A17、外磁瓦A14呈交错矩阵的方式排列,即内磁瓦A17的N、S级交错排列,外磁瓦A14的N、S级也交错排列,同时,内磁瓦A17与外磁瓦A14二者的N、S级相互之间也交错排列。
该磁悬浮井下发电机工作时,泥浆冲刷涡轮转子,将泥浆轴向动能转成发电需要的径向旋转能,磁悬浮传动段Ⅲ为环形充磁磁铁,充磁方向为轴向,利用内外磁瓦NS级相吸抵消泥浆对涡轮转子的轴向冲力,保持涡轮转子轴向悬浮;磁力耦合段Ⅱ将泥浆与电气部件隔离,将外部的径向旋转力通过磁力耦合转为电气部分内部的径向旋转力;而发电机段I的发电机转子旋转切割磁力线,将旋转力转化为电力。
Claims (1)
1.一种磁悬浮井下发电机,包括发电机段(I)、磁力耦合段(Ⅱ)及磁悬浮传动段(Ⅲ),发电机段(I)与磁力耦合段(Ⅱ)通过发电机定子筒(2)连接,发电机段(I)内部为发电机转子轴(4),其特征在于:所述的发电机转子轴(4)右端与磁力耦合段转子轴(18)的端部相吻合,磁力耦合段转子轴(18)外部有交替排列的内磁瓦A(17)及内聚四氟圈A(16),所述的发电机定子筒(2)右端连接轴承端盖(9),轴承端盖(9)右端连接置于内磁瓦A(17)外部的隔离套(10),隔离套(10)外部有外磁内筒A(15),外磁内筒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)外部有外磁保护筒A(13),外磁保护筒A(13)的左端与隔离套(10)之间有硬质合金摩擦副A(11);
所述的磁力耦合段(Ⅱ)与磁悬浮传动段(Ⅲ)通过外磁内筒A、B(15,19)连接,磁力耦合段转子轴(18)与隔离端盖(30)之间通过轴承连接,隔离端盖(30)与隔离套(10)通过螺纹密封连接,隔离端盖(30)与悬浮轴(27)通过螺纹连接,悬浮轴(27)外部有交替排列的内磁瓦B(23)及内聚四氟圈B(24), 内磁瓦B (23)外部为内磁保护桶(31), 内磁保护桶(31)外部为外磁内筒B(19),外磁内筒B(19)外部有交替排列的外磁瓦B(20)及外聚四氟圈B(21),外磁瓦B(20)外部有外磁保护筒B(22),外磁保护筒B(22)右端连接涡轮转子(28),涡轮转子(28)与悬浮轴(27)之间有硬质合金摩擦副B(26);
上述的内磁瓦A(17)、外磁瓦A (14)以交错矩阵的方式排列,内磁瓦B(23)、外磁瓦B(20) 以N极、S极相吸的方式排列。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110040865 CN102082530B (zh) | 2011-02-19 | 2011-02-19 | 一种磁悬浮井下发电机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201110040865 CN102082530B (zh) | 2011-02-19 | 2011-02-19 | 一种磁悬浮井下发电机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102082530A CN102082530A (zh) | 2011-06-01 |
CN102082530B true CN102082530B (zh) | 2012-12-26 |
Family
ID=44088299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201110040865 Expired - Fee Related CN102082530B (zh) | 2011-02-19 | 2011-02-19 | 一种磁悬浮井下发电机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102082530B (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5517464A (en) * | 1994-05-04 | 1996-05-14 | Schlumberger Technology Corporation | Integrated modulator and turbine-generator for a measurement while drilling tool |
CN100425825C (zh) * | 2006-06-22 | 2008-10-15 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 井下泥浆发电机 |
CN200993072Y (zh) * | 2006-11-28 | 2007-12-19 | 北京中天启明科技发展有限公司 | 井下涡轮发电机 |
CN100523485C (zh) * | 2007-07-10 | 2009-08-05 | 武汉海阔科技有限公司 | 井下泥浆涡轮交流发电机 |
CN100593640C (zh) * | 2008-03-26 | 2010-03-10 | 北京天形精钻科技开发有限公司 | 井下泥浆发电机 |
CN201966847U (zh) * | 2011-02-19 | 2011-09-07 | 北京天形精钻科技开发有限公司 | 一种磁悬浮井下发电机 |
-
2011
- 2011-02-19 CN CN 201110040865 patent/CN102082530B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102082530A (zh) | 2011-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104234651A (zh) | 一种用于水平井的耐高温振动工具 | |
US11459827B1 (en) | Full-metal dynamic-sealed concentrically-centered downhole displacement motor | |
CN108518347A (zh) | 一种一体化轴向悬浮永磁同步屏蔽泵 | |
CN106825627A (zh) | 一种逆变器驱动型五自由度混合磁轴承支承电主轴 | |
CN104675324A (zh) | 一种钻井用的螺杆钻具 | |
CN105485028A (zh) | 一种悬挂式潜油直驱螺杆泵采油装置 | |
CN202555839U (zh) | 一种新型气体磁轴承电主轴 | |
CN102082530B (zh) | 一种磁悬浮井下发电机 | |
CN201966847U (zh) | 一种磁悬浮井下发电机 | |
CN201826834U (zh) | 磁力耦合型连续波压力脉冲发生器 | |
CN104696354A (zh) | 一种整体浮动式止推轴承 | |
CN104514666B (zh) | 一种注水井井下发电系统及方法 | |
CN102704833A (zh) | 一种采用磁力传动技术的孔底动力钻具 | |
CN104333190A (zh) | 一种两相对旋转发电机 | |
CN103470433B (zh) | 一种井下泥浆发电装置 | |
CN100593640C (zh) | 井下泥浆发电机 | |
CN206948104U (zh) | 一种具备减震降噪功能的动力总成 | |
CN206376976U (zh) | 一种井下发电机 | |
CN203481977U (zh) | 抗高冲击过载电机 | |
CN101771303B (zh) | 减少发电机端匝应力的轴环 | |
CN105134459B (zh) | 自动垂直钻井工具的泥浆涡轮发电机 | |
CN204591121U (zh) | 钻井用的螺杆钻具 | |
CN202565082U (zh) | 高速电动机 | |
CN206611270U (zh) | 一种电动机及随钻测井设备 | |
CN108119293A (zh) | 一种井下发电装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121226 Termination date: 20190219 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |