CN103208887A - 潜油直线电机定子与机壳固定的方法 - Google Patents

Abstract

一种潜油直线电机定子与机壳的固定方法，其特征是首先选用内径大于直线电机定子外径的无缝钢管作为机壳，要求将直线电机定子整体穿入管形的无缝钢管机壳内；设置一个冷拔缩径模具，冷拔缩径模具的内孔由前部渐缩的引径段和后部等径的定径段构成，然后通过组装在冷拔设备上的冷拔缩径模具进行整体拉伸缩径，机壳内径与直线电机定子外圆整体实现零间隙贴合。消除直线电机运行过程中产生的微动，避免由此产生的定子内封闭筒的损坏故障，显著提高电机的使用寿命，简化生产工艺，保证产品质量，提高生产效率。

Description

潜油直线电机定子与机壳固定的方法

技术领域

本发明属于一种潜油直线电机定子的生产方法，特别是一种潜油直线电机定子组与机壳完全固定的方法。

技术背景

目前，国内外采油一般采用抽油机、抽油杆和抽油泵构成的采油机械，现有的采油机械存在体积大，成本高，无功损耗大，容易发生故障等缺点，为此研究开发的一种“往复式潜油电泵”（中国发明专利号：ZL 2004 1 0050431.5）改变了原油开采的举升方式，具有结构简单、节能降耗、操作方便、在线调参等特点，彻底解决国内外长期困扰机械采油的抽油杆脱、断和管杆偏磨的难题。该产品不仅可替代原有的采油方式，还非常适用于水平井、定向井、低渗透油层井的开采。但是该产品通过现场七年时间使用实践，发现潜油直线电机定子内封闭筒有断裂等现象，使井下高压液体渗入定子绕组而导致直线电机无绝缘，不能继续正常工作，因此必须进行起井维修作业，不但大大降低了检泵周期，而且每次更换设备和人工所花费用需10万元左右。

从技术上分析，由于受采油井的套筒尺寸所限，现有的潜油直线电机形状必为径小体长，直线电机仅靠两端端盖无法支撑动子在其内往复运动，因此该直线电机采用了短节多端盖的定子组组成。在生产加工中，该定子组需要通过压力置入加工好的无缝钢管中，所以直线电机定子与机壳之间必须有一定的间隙才能实现，这样就造成电机各定子组端盖支撑点与外壳有一定的间隙量，直线电机运行过程中产生频繁微动，因内封闭筒两端与端盖焊接为一体,通常直线电机定子与动子之间的间隙很小,采用薄壁非导磁金属管作为内封闭筒,其强度很低，长时间如此，导致直线电机定子内封闭筒疲劳折断，使高压液体渗入绕组内，破坏线圈绝缘,电机即无法工作，此时必须起井作业。因此研发一种新的生产工艺方法，消除电机各定子组端盖外表面与外壳内表面之间的间隙量，使动子震动传导作用于机壳,不产生微动,是排除潜油直线电机动子在运行中定子发生故障的核心问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种潜油直线电机定子机壳的固定方法，消除直线电机运行过程中产生的微动，避免由此产生的定子内封闭筒的损坏故障，显著提高电机的使用寿命。简化生产工艺，保证产品质量，提高生产效率。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：首先选用内径大于直线电机定子外径的无缝钢管作为机壳；将直线电机定子整体穿入管形的无缝钢管机壳内；设置一个冷拔缩径模具，冷拔缩径模具的内孔由前部渐缩的引径段和后部等径的定径段组成，然后通过组装在冷拔设备上的冷拔缩径模具进行整体拉伸缩径，机壳内径与直线电机定子外圆整体实现零间隙贴合。

上述的冷拔缩径模具的内孔前部渐缩的引径段，其长度为100 mm—120mm，其锥角的角度为3度，冷拔缩径模具后部等径的定径段，其长度为55 mm—65 mm。

本发明的积极效果是：

1、实现机壳内径与直线电机定子外圆整体的零间隙贴合，使直线电机定子组与机壳真正实现固定，即薄壁的内封闭筒通过定子组、支撑导套和端盖与机壳紧密结合为一体，消除了直线电机运行过程中产生的微动，提高了薄壁的内封闭筒抗疲劳能力，避免了由此产生的定子内封闭筒的损坏故障，从而显著提高电机的使用寿命。

2、简化了生产工艺，保证产品质量。现有生产工艺中，要先将机壳的内壁先后经过碳氮共渗、中频淬火、珩磨多工序处理，内径至少要大于电机定子外圆的0.3mm，否则很难将直线电机定子整体压入无缝钢管机壳内，同时质量不易保证，因为有一定的间隙量，电机在运行时动子的振动直接作用到端盖上，导致端盖微动，使内封闭筒疲劳断裂，使高压液体渗入定子绕组中，破坏线圈绝缘，电机将无法正常工作；而本发明则省去对机壳的内壁进行多工序处理的过程，就此一项每件节省近万元，显著降低了生产成本，提高了生产效率，容易保证产品质量。

附图说明

图1 是本发明方法使用在潜油直线电机示意图。

具体实施方式

本发明具体方法如下：见图1，首先选用内径大于直线电机定子组外径的无缝钢管作为机壳1，当潜油直线电机未进入冷拔缩径模具5前，无缝钢管机壳1与定子组7之间存在间隙2，本实施例选用机壳1内径为105mm，机壳1的壁厚为5 mm，直线电机定子组7外圆直径为104mm；将直线电机定子整体穿入无缝钢管机壳1内；设置一个冷拔缩径模具5，冷拔缩径模具5的内孔由前部渐缩的引径段L1和后部等径的定径段L2组成，然后通过组装在冷拔设备上的冷拔缩径模具5进行整体拉伸缩径，机壳1内径与直线电机定子组外圆整体实现零间隙8的贴合。

上述的冷拔缩径模具内孔前部渐缩的引径段，其长度L1为100 mm—120mm，其锥角的角度a为3度，冷拔缩径模具后部等径的定径段，其长度L2为55 mm—65 mm。

见图1，当潜油直线电机有部分通过冷拔缩径后，即图1中所示位于冷拔缩径模具5的右半部，无缝钢管机壳1与定子组7及端盖6之间为零间隙8，起到了定子组7与机壳1固定的作用，也就是说薄壁的内封闭筒3通过定子组7、支撑导套4和端盖6与机壳1紧密结合为一体，由于机壳1壁厚，与机壳1紧密结合为一体即能很好排除以往因为动子9往复运动带来的直线电机定子组微动的问题，提高了薄壁的内封闭筒抗疲劳能力，从而解决了直线电机定子内封闭筒疲劳折断的技术难题。

Claims (2)

1.一种潜油直线电机定子与机壳固定的方法，其特征是：首先选用内径大于直线电机定子外径的无缝钢管作为机壳，要求将直线电机定子整体穿入管形的无缝钢管机壳内；设置一个冷拔缩径模具，冷拔缩径模具的内孔由前部渐缩的引径段和后部等径的定径段构成，然后通过组装在冷拔设备上的冷拔缩径模具进行整体拉伸缩径，机壳内径与直线电机定子外圆整体实现零间隙贴合。

2.根据权利要求1所述的潜油直线电机定子与机壳固定的方法，其特征是：上述的冷拔缩径模具的内孔前部渐缩的引径段，其长度为100 mm—120mm，其锥角的角度为3度，冷拔缩径模具后部等径的定径段，其长度为55 mm—65 mm。

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