CN104779733B - 一种潜油电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种潜油电机，其包括：具有第一预定长度的第一壳体和第二壳体；所述第一壳体具有相背对的第一端和第二端；所述第二壳体具有相背对的第三端和第四端，所述第三端用于与所述第二端相连接；设置于所述第一壳体内且贯穿所述第一壳体的第一通道，所述第一通道内固定有第一定子段；设置于所述第二壳体内且贯穿所述第二壳体的第二通道，所述第二通道内固定有第二定子段；所述第一定子段与所述第二定子段电性连接。实现了本发明能提供一种使超长结构的定子铁芯和外壳进行分段，从而降低定子铁芯装入外壳的组装难度的潜油电机的分段结构的目的。

Description

一种潜油电机

技术领域

本发明涉及石油天然气开采领域，尤其涉及一种潜油电机。

背景技术

油田采油的基本任务是在经济条件许可的情况下，最大限度地将地下原油开采到地面上来，并实现合理、高效、稳产。目前常用的采用方法是自喷采油法和人工举升法。利用油层本身的能量使地层原油喷到地面的方法称为自喷采油法。人工给井筒流体增加能量将井底原油举升至地面的采油方式称为人工举升法。

每个油井投入生产后，一般是依靠原始地层能量自喷采油，随着地层压力和地层能量的降低，井筒中的原油无法通过自喷采油法输出到地面，于是需要使用人工举升法进行采油。

人工举升法主要包括有杆泵采油和无杆泵采油。有杆泵采油是利用从地面下入井筒中的抽油杆作为传递地面动力的手段带动井下抽油泵将原油抽到地面。有杆泵采油仅适用于浅井和中深井的采油，对斜井、弯井和水平井的采油有困难。随着油田采油工业的发展，斜井、弯井和水平井的广泛应用，能适用于斜井、弯井和水平井的无杆泵采油技术被广泛应用。无杆泵采油是将地面电源的电能通过电缆输送给井下潜油电机，使潜油电机运转，从而带动井下离心泵转动，从而将电能转换成机械能，将油井中的原油举升至地面。

潜油电机作为无杆泵采油技术的核心动力部件，其输出功率决定了无杆泵采油技术的举升功率。但是由于潜油电机在井下工作，其外径受井筒内径的影响，不能太大，所以为了满足举升功率的需求，一般采用增加潜油电机的定子铁芯和转子轴的轴向长度的方法来提高输出功率。因此现有技术中的潜油电机的定子铁芯为超长结构且长度可达7米至10米。但这样超长结构的定子铁芯增加了将其与潜油电机的外壳进行组装的组装难度。因为将超长结构的定子铁芯装入同样超长的外壳内的组装工艺相对于将长度较短结构的定子铁芯装入同样长度较短的外壳内的组装工艺难度更高，因此这样超长结构的定子铁芯增加了其与外壳之间的组装难度，从而增加了潜油电机的制造成本，降低了制造效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种能使超长结构的定子铁芯和外壳进行分段，从而降低定子铁芯装入外壳的组装难度的潜油电机。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种潜油电机，其包括：具有第一预定长度的第一壳体和第二壳体；所述第一壳体具有相背对的第一端和第二端，所述第二壳体具有相背对的第三端和第四端，所述第三端用于与所述第二端相连接；设置于所述第一壳体内且贯穿所述第一壳体的第一通道，所述第一通道内固定有第一定子段；设置于所述第二壳体内且贯穿所述第二壳体的第二通道，所述第二通道内固定有第二定子段；所述第一定子段与所述第二定子段电性连接。

优选地，其包括：设置于所述第一通道和所述第二通道内的纵长延伸的转子轴；所述转子轴面对所述第一定子段的侧壁上固定有第一转子段；所述转子轴面对所述第二定子段的侧壁上固定有第二转子段。

优选地，所述转子轴包括第一转子轴和第二转子轴，所述第一转子轴包括相背对的第一轴端和第二轴端，所述第一轴端位于所述上接头内，所述第二轴端位于所述第一壳体内；所述第二转子轴包括相背对的第三轴端和第四轴端，所述第三轴端位于所述第一壳体内，所述第四轴端位于所述第二壳体内。

优选地，所述第一通道具有相刢接的第一部分和第二部分；所述第二通道具有相刢接的第三部分和第四部分；所述第一部分和所述第三部分分别用于收容所述第一定子段和所述第二定子段，所述第二部分内设置有第一固定部，所述第一固定部包括相背对的第一固定件和第二固定件，所述第一固定件用于固定所述第一转子轴的第二轴端，所述第二固定件用于固定所述第二转子轴的第三轴端。

优选地，所述第二轴端和所述第三轴端通过固定件相连接。

优选地，所述第四部分内设置有第二固定部，所述第二固定部用于固定所述第二转子轴的第四轴端。

优选地，所述第一通道在所述第二端形成的第一开口，设置于所述第一壳体的侧壁上且贯穿所述第一壳体侧壁的第一连通道，所述第一连通道一端与所述第一部分相连通，另一端与所述第一开口相连通。

本发明提供的一种潜油电机的有益效果是：本发明首先通过具有第一预定长度的第一壳体和第二壳体；该第一壳体具有相背对的第一端和第二端，该第一端用于与上接头相连接；该第二壳体具有相背对的第三端和第四端，该第三端用于与第二端相接，该第四端用于与下接头相连接；实现了将外壳分段的目的，降低了制造超长结构的外壳的难度，通过在第一壳体内设置贯穿该第一壳体的第一通道，该第一通道内固定有第一定子段；在第二壳体内设置贯穿该第二壳体的第二通道，该第二通道内固定有第二定子段；该第一定子段与第二定子段相连接，实现了将潜油电机的定子铁芯进行分段并将分段后的第一定子段和第二定子段分别装入分段后的第一壳体和第二壳体内的目的，从而实现了本发明能提供一种能使超长结构的定子铁芯和外壳进行分段，从而降低定子铁芯装入外壳的组装难度的潜油电机的目的。另一方面将导线嵌入定子铁芯的齿槽内形成线圈的制造定子铁芯的下线工艺，显然对于将导线下入超长结构的定子铁芯的齿槽内以形成线圈的难度要比将导线下入长度较短结构的定子铁芯的齿槽内以形成线圈的难度高，所以将潜油电机的定子铁芯进行分段能降低制造定子铁芯的下线工艺的难度；其次通过在转子轴面对第一定子段的侧壁上固定有第一转子段和在转子轴面对第二定子段的侧壁上固定有第二转子段，实现了将现有技术中的超长结构的转子铁芯进行分段的目的，从而降低了转子铁芯的制造成本；最后通过转子轴分为第一转子轴和第二转子轴，该第一转子轴包括相背对的第一轴端和第二轴端，该第一轴端位于上接头内，该第二轴端位于第一壳体内；该第二转子轴包括相背对的第三轴端和第四轴端，该第三轴端位于第一壳体内，该第四轴端位于第二壳体内，从而实现了将转子轴进行分段的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的结构示意图；

图2本发明的上接头的结构示意图；

图3本发明的外壳的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种潜油电机，其包括：具有第一预定长度的第一壳体9和第二壳体10；所述第一壳体9具有相背对的第一端21和第二端23；所述第二壳体10具有相背对的第三端24和第四端26，所述第三端24用于与所述第二端23相连接；设置于所述第一壳体9内且贯穿所述第一壳体9的第一通道19，所述第一通道19内固定有第一定子段17；设置于所述第二壳体10内且贯穿所述第二壳体10的第二通道79，所述第二通道79内固定有第二定子段18；所述第一定子段17与所述第二定子段18电性连接。

本发明提供的一种潜油电机，通过具有第一预定长度的第一壳体9和第二壳体10；该第一壳体9具有相背对的第一端21和第二端23，该第二壳体10具有相背对的第三端24和第四端26，该第三端24用于与第二端23相接；实现了将外壳分段的目的，降低了制造超长结构的外壳的难度，通过在第一壳体9内设置贯穿该第一壳体9的第一通道19，该第一通道19内固定有第一定子段17；在第二壳体10内设置贯穿该第二壳体10的第二通道79，该第二通道79内固定有第二定子段18；该第一定子段17与第二定子段18电性连接，实现了将潜油电机的定子铁芯进行分段并将分段后的第一定子段17和第二定子段18分别装入分段后的第一壳体9和第二壳体10内的目的，从而实现了本发明能提供一种能使超长结构的定子铁芯和外壳进行分段，从而降低定子铁芯装入外壳的组装难度的潜油电机的目的。

本发明提供的一种潜油电机可以应用于石油井、天然气井。

如图1所示，在本实施方式中，具有第一预定长度的第一壳体9和第二壳体10；该第一壳体9具有相背对的第一端21和第二端23，该第一端21能与上接头13相连接，从而将潜油电机与外部的离心泵相连，使得潜油电机产生的机械能传递给离心泵，从而带动离心泵的运转。

如图3所示，在本实施方式中，该第二壳体10具有相背对的第三端24和第四端26，该第三端24用于与该第二端23相连接，该第四端26用于与下接头15相连接，以起到密封潜油电机的作用，从而实现了将现有技术中的潜油电机的细长结构的外壳进行分段的目的，从而降低了现有技术中制造超长结构的外壳的难度。该第一预定长度为适合于制造和组装的壳体的长度。

如图3所示，在本实施方式中，第一壳体9的第二端23与第二壳体10的第三端24相连接时，该连接方式可以是螺纹连接，也可以是其他的实施方式，如焊接。在本实施方式中，该第二壳体10的第三端24的端面在沿第三端24至第四端26的方向上形成有凹槽25。该凹槽25在第三端24的周向方向可以为1个，也可以为多个，在本实施方式中，为3个，该凹槽25用于该第二壳体10与第一壳体9相连接时，防止该第一壳体9和第二壳体10在周向方向上发生转动。该第三端24的侧壁上设置有第一开孔27，该第一开孔27相对于该第三端24的端面的距离称为第一预定距离。该第一开孔27用于该第二壳体10与第一壳体9相连接时，该第二壳体10通过该第一开孔27与第一壳体9或上接头13相固定。该第一开孔27在该第三端24的侧壁上可以为1个，也可以为多个，在本实施方式中，为3个。该第一壳体9的第二端23上形成有相刢接的外径较大的第一段29和外径较小的第二段31，该第一段29上朝向第二段31的端部沿周向凸出该端部的端面形成有第一凸起部35，该第一凸起部35的形状与该第二壳体10的第三端24的凹槽25相适配，以使得该第一壳体9的第二端23与第二壳体10的第三端24相连接时，该第一凸起部35能伸入第二壳体10的第三端24的凹槽25中，从而能防止第一壳体9与第二壳体10在周向方向上转动。该第一凸起部35可以为1个，也可以为多个，在本实施方式中，为3个。在该第二段31的侧壁上设置有第二开孔33，该第二开孔33用于该第一壳体9的第二端23与第二壳体10的第三端24相连接时，该第一壳体9的第二开孔33与第二壳体10的第一开孔27相配合，使得销钉37能穿过该第二开孔33与第一开孔27进行固定。该第二开孔33相对于该第一段29的端面的距离称为第二预定距离，该第二预定距离与第一预定距离相等，以使得第一壳体9的第二端23与第二壳体10的第三端24相连接时，该第一壳体9的第二端23上的第一凸起部35伸入第二壳体10的第三端24的凹槽25中时，该第二开孔33与第一开孔27相对齐，从而可以在该第二开孔33和第一开孔27中加入销钉37进行固定，如图1所示，从而将第一壳体9的第二端23与第二壳体10的第三端24相连接。在本实施方式中，第一壳体9的第一端21与第二壳体10的第三端24的结构相同，第二壳体10的第四端26与第一壳体9的第二端23的结构相同。

如图1所示，在本实施方式中，上接头13用于与第一壳体9的第一端相连接，该连接方式可以是螺纹连接，也可以是其他的实施方式，如焊接。在本实施方式中，在该上接头13内设置有第三通道39，该第三通道39用于收容潜油电机的转子轴41，从而当上接头13与第一壳体9相连接后，潜油电机的转子轴41能伸进该第三通道39。

如图2所示，在本实施方式中，该上接头13具有相刢接的第一部分43和第二部分45。该第三通道39位于该第一部分43的侧壁内形成有轴固定部47，如图1所示，该轴固定部47用于固定潜油电机的转子轴41。在本实施方式中，该轴固定部47为轴承。该第二部分45用于与第一壳体9相连接。该第二部分45形成有相刢接的外径较大的第一节49和外径较小的第二节51，该第一节49的端部沿周向形成有向第二节51的方向凸出的第二凸起部53，第二凸起部53的形状与第一壳体9的第一端21的凹槽25相适配，以使得该上接头13与第一壳体9相连接时，该第二凸起部53能伸入第一壳体9的第一端21的凹槽25中，从而能防止第一壳体9与上接头13之间在周向方向上的转动。该第二凸起部53可以为1个，也可以为多个，在本实施方式中，为3个。在该第二节51的侧壁上设置有第三开孔55，该第三开孔55用于第一壳体9与上接头13的固定。该第三开孔55相对于该第一节49的端面的距离称为第三预定距离，该第三预定距离与第一预定距离相等，以使得该上接头的第二端45与第一壳体9的第一端21进行连接时，该上接头13的第二端45上的第二凸起部53伸入第一壳体9的第一端21的凹槽25中时，该第三开孔55与第一壳体9的第一端21的第一开孔27相对齐，从而可以在该第三开孔55和第一开孔27中加入销钉37进行固定，如图1所示，从而将该上接头13固定于第一壳体9上。该第二部分45的侧壁在第一节49至第二节51的方向上设置有贯通该第二部分45侧壁的第四通道57，如图1所示，该第四通道57用于使导线从中穿过，从而当上接头13与第一壳体9连接时，导线能从上接头13的外部通过该第四通道57进入第一壳体9内。

如图1所示，在本实施方式中，在第一壳体9内设置有贯穿该第一壳体9的第一通道19，该第一通道19内固定有第一定子段17；在第二壳体10内设置有贯穿该第二壳体10的第二通道79，该第二通道79内固定有第二定子段18；该第一定子段17与该第二定子段18电性连接。从而通过将现有技术中的潜油电机的细长结构的定子铁芯分段成第一定子段17和第二定子段18，实现了将潜油电机的定子铁芯进行分段并将分段后的第一定子段17和第二定子段18分别装入分段后的第一壳体9和第二壳体10内的目的，从而实现了本发明能提供一种能使超长结构的定子铁芯和外壳进行分段，从而降低定子铁芯装入外壳的组装难度的潜油电机的目的。因为制造定子铁芯的下线工艺是将导线嵌入定子铁芯的齿槽内形成线圈，那么对于将导线下入超长结构的定子铁芯的齿槽内以形成线圈的难度明显要比将导线下入长度较短结构的定子铁芯的齿槽内以形成线圈的难度高，因此将定子铁芯进行分段降低了制造定子铁芯的下线工艺的难度。

如图1所示，在本实施方式中，该第一定子段17能被收容在第一壳体9的第一通道19内且能与该第一通道19的侧壁相固定，该第二定子段18能被收容在第二壳体10的第二通道79内且能与该第二通道79的侧壁相固定，从而可以将第一定子段17装进第一壳体9的第一通道19内，将第二定子段18装进第二壳体10的第二通道79内，然后再将该第一定子段17和第二定子段18电性连接以形成现有技术中的超长结构的定子铁芯的长度，从而降低了现有技术中将超长结构的定子铁芯装入外壳中的组装难度且第一定子段17和第二定子段18电性连接后形成的定子铁芯的长度能达到现有技术中的细长结构的定子铁芯的长度，从而能产生与现有技术中的细长结构的定子铁芯一样的效果。

如图1所示，在本实施方式中，该第一定子段17可以通过键59与第一通道19的侧壁进行周向固定，从而使该第一定子段17不能相对于第一壳体9在周向上发生转动；该第一定子段17可以通过肩台61与第一通道19的侧壁进行轴向方向的固定，从而使该第一定子段17不能相对于第一壳体9在轴向上发生移动，该周向和轴向方向的固定并不限于此，还可以是其他的固定方式，例如螺栓固定。

如图1所示，在本实施方式中，设置于该第一通道19和该第二通道79内的纵长延伸的转子轴41，该转子轴41一端可转动的设置于上接头13内，另一端可转动地设置于下接头15内，从而该转子轴41能在第一通道19和该第二通道79内转动。该转子轴41面对该第一定子段17的侧壁上固定有第一转子段63；该转子轴41面对该第二定子段18的侧壁上固定有第二转子段64。从而将现有技术中的超长结构的转子铁芯分段成第一转子段63和第二转子段64，实现了对转子铁芯进行分段的目的，从而降低了转子铁芯的制造成本，该第一转子段63与转子轴41的固定可以通过平键65相固定，也可以是其他的固定方式，例如螺栓固定。

如图1所示，在本实施方式中，该转子轴41包括第一转子轴42和第二转子轴44，该第一转子轴42包括相背对的第一轴端46和第二轴端48，该第一轴端46位于上接头13内，该第二轴端48位于第一壳体9内；该第二转子轴44包括相背对的第三轴端52和第四轴端54，该第三轴端52位于该第一壳体9内，该第四轴端54位于该第二壳体10内。从而将现有技术中的超长结构的转子轴分段成第一转子轴42和第二转子轴44，实现了将潜油电机的转子轴41进行分段的目的。

如图1所示，在本实施方式中，该第一通道19具有相刢接的第一部分67和第二部分69；该第二通道79具有相刢接的第三部分76和第四部分78；该第一部分67和该第三部分76分别用于收容该第一定子段17和该第二定子段18，该第二部分内设置有第一固定部71，该第一固定部71包括相背对的第一固定件73和第二固定件75，该第一固定件71用于固定该第一转子轴42的第二轴端48，该第二固定件用于固定该第二转子轴44的第三轴端52。该第二轴端48和该第三轴端52通过固定件83相连接。从而该第一转子轴42的第二轴端48和第二转子轴44的的第三轴端52分别可转动地设置在第一固定部71的第一固定件73和第二固定件75上，从而实现了将第一转子轴42装入第一壳体9和第二转子轴44装入第一壳体10中的目的，降低了现有技术中超长结构的转子轴的安装固定难度。另一方面，该第一转子轴42和第二转子轴44通过固定件相固定，从而使第一转子轴42和第二转子轴44相连接，实现了第一转子轴42和第二转子轴44的转动能保持一致，因此可以保证电磁扭矩可以相加，达到现有技术中的超长结构的转子轴41的效果。该固定件83为花键套，也可以是其他的方式，例如螺栓连接。

如图1所示，在本实施方式中，该第四部分78内设置有第二固定部80，该第二固定部80用于固定该第二转子轴44的第四轴端54。

如图1所示，在本实施方式中，该第一通道19在该第二端23上形成有第一开口77，在第一壳体9的侧壁上设置有贯穿该第一壳体9的侧壁的第一连通道38，该第一连通道38一端与该第一部分67相连通，另一端与该第一开口77相连通，以使得位于第一壳体9的该第一部分内的第一定子段17的线圈能通过该第一连通道38与位于第二壳体10的该第三部分76内的第二定子段18的线圈相连接，从而将第一定子段17与第二定子段18相连接。从而实现第一定子段17与第二定子段18的串联，然后再将串联后的定子铁芯与通过上接头13的第四通道57进入壳体10中的导线相连接，从而达到能为形成定子铁芯的各段定子段17供电的目的。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种潜油电机，其特征在于，其包括：

具有第一预定长度的第一壳体和第二壳体；

所述第一壳体具有相背对的第一端和第二端；所述第二壳体具有相背对的第三端和第四端，所述第三端用于与所述第二端相连接；

设置于所述第一壳体内且贯穿所述第一壳体的第一通道，所述第一通道内固定有第一定子段；

设置于所述第二壳体内且贯穿所述第二壳体的第二通道，所述第二通道内固定有第二定子段；

所述第一定子段与所述第二定子段电性连接；

设置于所述第一通道和所述第二通道内的纵长延伸的转子轴，所述转子轴面对所述第一定子段的侧壁上固定有第一转子段；所述转子轴面对所述第二定子段的侧壁上固定有第二转子段；

所述转子轴包括第一转子轴和第二转子轴，所述第一转子轴包括相背对的第一轴端和第二轴端，所述第一轴端位于上接头内，所述第二轴端位于所述第一壳体内；所述第二转子轴包括相背对的第三轴端和第四轴端，所述第三轴端位于所述第一壳体内，所述第四轴端位于所述第二壳体内；

所述第一通道具有相连接的第一部分和第二部分；所述第二通道具有相连接的第三部分和第四部分；所述第一部分和所述第三部分分别用于收容所述第一定子段和所述第二定子段，所述第二部分内设置有第一固定部，所述第一固定部包括相背对的第一固定件和第二固定件，所述第一固定件用于固定所述第一转子轴的第二轴端，所述第二固定件用于固定所述第二转子轴的第三轴端。

2.根据权利要求1所述的潜油电机，其特征在于：所述第二轴端和所述第三轴端通过固定件相连接。

3.根据权利要求2所述的潜油电机，其特征在于：所述第四部分内设置有第二固定部，所述第二固定部用于固定所述第二转子轴的第四轴端。

4.根据权利要求3所述的潜油电机，其特征在于：所述第一通道在所述第二端形成的第一开口，设置于所述第一壳体的侧壁上且贯穿所述第一壳体侧壁的第一连通道，所述第一连通道一端与所述第一部分相连通，另一端与所述第一开口相连通。