CN109120130A - 一种往复式潜油电泵及其直线电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种往复式潜油电泵及其直线电机，包括定子和动子，定子包括密封壳体和多节电枢；电枢包括电枢绕组、定子铁芯和电枢内套，电枢的上下两端各具有连接压盖，电枢内套的两端分别和连接压盖焊接密封；相邻电枢的连接压盖通过一对丝连接套锁紧对接，且对接的两连接压盖与对丝连接套之间具有相适配的内止口、外止口，内外止口相互紧固配合使两连接压盖对中，且两连接压盖的外周接缝处焊接，电枢逐节对接；密封壳体包括机壳、上端盖和下端盖，上端盖和首节电枢的端部连接压盖螺纹锁紧，下端盖和末节电枢的端部连接压盖螺纹锁紧，且对接缝处的外周焊接。机壳的两端部分别和上端盖、下端盖焊接。本发明可以提高直线电机和潜油电泵的使用寿命。

Description

一种往复式潜油电泵及其直线电机

技术领域

本发明涉及石油开采设备，具体而言是一种往复式潜油电泵及其直线电机。

背景技术

传统采油设备主要以游梁式抽油机(磕头机)进行石油采集，在这种采油过程中，磕头机是机械动力装置，它通过抽油杆与抽油泵的柱塞相连，靠它带动柱塞往复运动，将地下油液抽汲到地面。其弊端主要有：耗能高、泵效低、“抽油杆与油管偏磨”，需停机调参且调参范围窄。

直线电机驱动潜油式抽油机将电能直接转换为直线往复运动的机械能，不但简化了机械传动过程，也有效地提高了效率，采油参数可无级调整，为实现自动控制及满足采油工艺要求提供了条件，是一种很有发展前途的新型抽油机。然而，传统的抽油机的直线电机的可靠性还有很大的提升空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的不足而提供一种往复式潜油电泵及其直线电机，从而可以显著提高潜油电泵的使用寿命，并延长了检修维护周期。

为解决前述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种往复式潜油电泵用直线电机，包括定子和在定子内做往复直线运动的动子，定子包括密封壳体和位于密封壳体内的多节电枢；电枢包括电枢绕组、定子铁芯和电枢内套，且电枢绕组嵌入式地安装在定子铁芯内，电枢的上下两端各具有一连接压盖，电枢内套的两端分别和连接压盖焊接密封；相邻电枢的连接压盖通过一对丝连接套锁紧对接，且对接的两连接压盖与对丝连接套之间具有相适配的内止口、外止口，内止口和外止口相互紧固配合使对接的两连接压盖对中，且对接的两连接压盖的外周接缝处焊接密封，电枢逐节对接组成多节电枢；密封壳体包括机壳、上端盖和下端盖，上端盖和首节电枢的端部连接压盖螺纹锁紧密封，下端盖和末节电枢的端部连接压盖螺纹锁紧密封，机壳的两端部分别和上端盖、下端盖焊接密封。

本发明还可以通过以下技术措施进一步优化：

作为进一步改进，定子铁芯包括齿冲片、轭冲片和安装电枢绕组的线圈槽，齿冲片为环形薄片，轭冲片为弧形薄片，一组轭冲片和一组齿冲片分别层叠焊接，且焊接后的轭冲片焊接在齿冲片的外径边缘处。

作为进一步改进，上端盖和首节电枢的端部连接压盖上设有用于对中定位的内外止口，且二者对接的外周接缝处焊接密封；下端盖和末节电枢的端部连接压盖上设有用于对中定位的内外止口，且二者对接的外周接缝处焊接密封。

作为进一步改进，动子包括动子轴和动子磁极，动子磁极包括永磁铁、金属密封环、第一铁芯和第二铁芯，第一铁芯、第二铁芯均安装在动子轴上，且二者之间通过磁极密封件密封，金属密封环的两端和第一铁芯、第二铁芯焊接密封并形成密封腔，永磁铁嵌入式安装在该密封腔内，金属密封环为非导磁材料制成。

作为进一步改进，末节电枢的下端部具有密封定子和动子之间气隙的下密封结构，该下密封结构包括下密封件、下固定件和下滑动轴承，下密封件设置在下端盖和动子之间并通过下固定件安装，动子的下端部穿过下滑动轴承并在下滑动轴承内上下移动，下滑动轴承固定安装在下端盖内。下密封结构还包括下护管和下护管接箍，下护管的两端分别和下护管接箍、下端盖通过螺纹锁紧密封，下护管接箍上具有供油液进入的通孔。

作为进一步改进，下护管接箍的下部安装有吸附油液中铁杂质的除铁器，该除铁器包括外罩和位于外罩内的强力磁铁，该外罩和下护管接箍螺纹连接，且外罩上具有供油液进入的通孔。

作为进一步改进，首节电枢上安装有为动子的上端提供运动导向的动子导向装置，该动子导向装置包括动子护管、第一接箍和嵌入式安装在第一接箍内的导向轴承，该导向轴承为滑动轴承，动子护管的两端分别与上端盖、第一接箍螺纹连接，动子穿过导向轴承并在导向轴承内上下移动。

作为进一步改进，第一接箍的上端还安装有密封动子和动子护管之间气隙的动子密封结构；动子密封结构包括传动杆、上护管、第二接箍和安装在第二接箍内的上密封件，传动杆和动子通过挠性联轴器连接，上护管的两端部分别和第一接箍、第二接箍通过螺纹锁紧密封，第二接箍和传动杆之间通过上密封件密封，且第二接箍内固定安装有与传动杆配合的上滑动轴承。

本发明的一种往复式潜油电泵，包括抽油泵和直线电机，直线电机为往复式潜油电泵用直线电机，抽油泵包括柱塞和泵筒，柱塞和直线电机的动子，通过挠性联轴器连接，泵筒的上端，设置双凡尔固定阀，内装配有第一固定凡尔和第二固定凡尔，第二固定凡尔位于第一固定凡尔的上方。

由于采用了以上技术方案，本发明具有的有益技术效果如下：

单节电枢之间，通过对丝连接套与连接压盖螺纹连接，并采用内外止口定位，在拉紧的对接面外周用焊接密封。采用本连接结构的优点是密封可靠，连接压盖不变形，能保证相连接的电枢之间的同轴度，比现有产品密封可靠和拆装方便。

本发明的动子和定子均采用密封结构密封，且动子和定子之间也设有密封结构，同时，动子的前端部也采用了传动杆和密封件进行密封，使得电机在一个全密封结构的保护下工作，彻底避免了石油进入到电机中导致的电机损坏，因此本发明显著提高了直线电机的使用寿命，同时也延长了整个往复式潜油电泵的检修周期，显著增加了经济效益。

本发明的除铁器的作用是，当动子上行时，石油经除铁器的油孔进入除铁器的腔室内，石油中铁杂质，被永久磁铁吸附。已清除铁杂质的石油，经油孔，进入下护管内，补充动子上行时出现的空间。当动子下行时，行程部分进入下护管内与石油接触时，因石油已经过除铁器的处理，铁杂质不再吸附在动子表面，解决了动子把铁杂质带到电机气隙，卡死动子的缺陷，也减少了动子和下滑动轴承、密封件之间的磨损。

本发明的泵筒上端，设置双凡尔固定阀，阀内设置有两个固定凡尔，一旦其中某个固定凡尔出现故障，另一个可继续密封，提高了使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1是本发明实施例一中的直线电机的结构示意图。

图2是图1中电枢间的连接结构示意图。

图3是图2中A处的放大视图。

图4是本发明的实施例一中的直线电机的动子局部结构示意图。

图5是本发明的本实施例一中的除铁器的安装结构视图。

图6是本发明的实施例一中的抽油泵的局部结构示意图。

图7是图3中定子铁芯的结构示意图。

附图标记：

1.定子；2.动子；3.下密封结构；4.上密封结构；5.抽油泵；6.第一挠性联轴器；7.第二挠性联轴器；101.连接压盖；102.定子铁芯；103.电枢绕组；104.对丝连接套；105.电枢内套；106.机壳；107.下端盖；108.上端盖；201.动子轴；202.磁极密封件；203.第一铁芯；204.金属密封环；205.永磁铁；206.第二铁芯；301.下密封件；302.下固定件；303.下滑动轴承；304.下护管；305.下接箍；306.强力磁铁；307.外罩；308.底座；401.动子护管；402.导向轴承；403.第一接箍；404.上护管；405.第二接箍；406.上密封件；407.上滑动轴承；408.传动杆；501.推杆；502.筛管；503.第一固定凡尔罩；504.第一固定凡尔座；505.第一阀座；506.第一阀球；507.第二阀座；508.第二阀球；509.第二固定凡尔罩；510.柱塞；511.泵筒；512.泵壳接箍；1021.齿冲片；1022.轭冲片；1023.线圈槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

实施例一：

如图1至图7所示的一种往复式潜油电泵用直线电机，包括定子1和在定子1内做往复直线运动的动子2，定子1包括密封壳体和位于密封壳体内的多节电枢；电枢包括电枢绕组103、定子铁芯102和电枢内套105，且电枢绕组103嵌入式地安装在定子铁芯102内，电枢的上下两端各具有一连接压盖101，电枢内套105的两端分别和连接压盖101焊接密封；相邻电枢的连接压盖101通过一对丝连接套104锁紧对接，且对接的两连接压盖101与对丝连接套104之间具有相适配的内止口、外止口，内止口和外止口相互紧固配合，使对接的两连接压盖101对中，且对接的两连接压盖101的外周接缝处焊接密封，电枢逐节对接；密封壳体包括机壳106、上端盖108和下端盖107，上端盖108和首节电枢的端部连接压盖101螺纹锁紧密封，下端盖107和末节电枢的端部连接压盖101螺纹锁紧密封，机壳106的两端部分别和上端盖108、下端盖107焊接密封。

在本实施例中，定子铁芯102包括齿冲片1021、轭冲片1022和安装电枢绕组103的线圈槽1023，齿冲片1021为环形薄片，轭冲片1022为弧形薄片，多个轭冲片1022层叠焊接形成线圈槽1023的外壁，多个齿冲片1021层叠焊接形成线圈槽1023的侧壁。定子铁芯102按一个方向叠装后，形成线圈槽1023。

在本实施例中，上端盖108和首节电枢的端部连接压盖101上设有用于对中定位的内外止口，且二者对接的外周接缝处焊接密封；下端盖107和末节电枢的端部连接压盖101上设有用于对中定位的内外止口，且二者对接的外周接缝处焊接密封。

在本实施例中，动子2包括动子轴201和多个动子磁极，动子磁极包括永磁铁205、金属密封环204、第一铁芯203和第二铁芯206；第一铁芯203、第二铁芯206均安装在动子轴201上，且二者之间通过磁极密封件202密封；金属密封环204的两端和第一铁芯203、第二铁芯206焊接密封并形成密封腔，永磁铁205嵌入式安装在该密封腔内，金属密封环204为非导磁材料制成。

在本实施例中，末节电枢的下端部具有密封定子1和动子2之间气隙的下密封结构3，该下密封结构3包括下密封件301、下固定件302和下滑动轴承303，下密封件301设置在下端盖107和动子2之间并通过下固定件302安装，动子2的下端部穿过下滑动轴承303并在下滑动轴承303内上下移动，下滑动轴承303固定安装在下端盖107内。下密封结构3还包括下护管304和下接箍305，下护管304的两端分别和下接箍305、下端盖107通过螺纹锁紧密封，下接箍305上具有供油液进入的通孔。

在本实施例中，下接箍305的下部安装有吸附油液中铁杂质的除铁器，该除铁器包括外罩307和位于外罩307内的强力磁铁306，该外罩307和下接箍305螺纹连接，且外罩307上具有供油液进入的通孔。

在本实施例中，首节电枢上安装有为动子2的上端提供运动导向的动子2导向装置，该动子2导向装置包括动子护管401、第一接箍403和嵌入式安装在第一接箍403内的导向轴承402，该导向轴承402为滑动轴承，动子护管401的两端分别与上端盖108、第一接箍403螺纹连接，动子2穿过导向轴承402并在导向轴承402内上下移动。

在本实施例中，第一接箍403的上端还安装有密封动子2和动子护管401之间气隙的动子2密封结构；动子2密封结构包括传动杆408、上护管404、第二接箍405和安装在第二接箍405内的上密封件406，传动杆408和动子2，通过第一挠性联轴器6连接，上护管404的两端部分别和第一接箍403、第二接箍405通过螺纹锁紧密封，第二接箍405和传动杆408之间通过上密封件406密封，且第二接箍405内固定安装有与传动杆408配合的上滑动轴承407。

本实施例中的一种往复式潜油电泵，包括抽油泵5和直线电机，直线电机为往复式潜油电泵用直线电机，抽油泵5包括柱塞510和泵筒511，柱塞510和直线电机的动子，通过第二挠性联轴器7连接；泵筒511的上端，设置双凡尔固定阀，内装配有第一固定凡尔A和第二固定凡尔B，第二固定凡尔B位于第一固定凡尔A的上方。

关于电枢结构的说明：

电枢包括电枢绕组103、定子铁芯102和电枢内套105，且电枢绕组103嵌入式地安装在定子铁芯102内，电枢的上下两端各具有一连接压盖101，电枢内套105的两端分别和连接压盖101焊接密封；相邻电枢的连接压盖101通过一对丝连接套104锁紧对接，且对接的两连接压盖101与对丝连接套104之间具有相适配的内止口、外止口，内止口和外止口相互紧固配合，使对接的两连接压盖101对中，且对接的两连接压盖101的外周接缝处焊接密封，电枢逐节对接；密封壳体包括机壳106、上端盖108和下端盖107，上端盖108和首节电枢的端部连接压盖101螺纹锁紧密封，下端盖107和末节电枢的端部连接压盖101螺纹锁紧密封，机壳106的两端部分别和上端盖108、下端盖107焊接密封。

需要说明的是，两个电枢之间，用对丝连接套104的外止口与连接压盖101定位，通过对丝连接套104两端的螺纹，把两个连接压盖101对接，并拉紧对接面；在对接面接缝处的外周，并用氩弧焊焊接密封；用上述方法，逐个地把电枢连接起来，完成多节电枢的组装；上端盖108和首节电枢的端部连接压盖101上设有用于对中定位的内外止口和连接螺纹，二者用螺纹锁紧对接且外周接缝处用氩弧焊密封；下端盖107和末节电枢的端部连接压盖101上设有用于对中定位的内外止口和连接螺纹，二者用螺纹锁紧对接且外周接缝处也用氩弧焊密封。下端盖107、上端盖108与机壳106的接缝处外周也通过焊接密封。

还需要说明的是，电枢绕组103是由导线缠绕成的多个环形线圈，线圈中间具有通孔，环形线圈装配在定子铁芯102的线圈槽1023内。定子铁芯102的结构见图7，定子铁芯102包括齿冲片1021、轭冲片1022和安装电枢绕组103的线圈槽1023，齿冲片1021为环形薄片，轭冲片1022为弧形薄片，一组轭冲片1022和一组齿冲片1021分别层叠焊接，然后再将轭冲片1022焊接在齿冲片1021的外径边缘处形成一定子磁轭；该定子铁芯102按一个方向叠装并在相邻的定子磁轭之间形成一个线圈槽1023，电枢绕组103的环形线圈，嵌入式地安装在该线圈槽1023内。在电枢绕组通电后，齿冲片1021上产生对动子2作用的磁场。其中1个齿冲片1021的外侧，焊接3组层叠焊的轭冲片1022，且齿冲片1021和轭冲片1022均是由硅钢片制成。齿冲片1021具有一沿其半径方向断开的开口，该开口由齿冲片1021的外径延伸至中心处，以减少电磁涡流导致的发热损耗；定子铁芯102外周还具有3个出线口和3个燕尾槽。且电枢绕组103的环形线圈之间的连接线，安装在出线口内。本实施例中的定子铁芯102具有结构合理，材料利用率高的优点。

需要进一步说明的是，机壳106的两端分别和上端盖108、下端盖107焊接密封，防止石油从外部渗入到定子铁芯102内，电枢内套105的两端分别和电枢两端的连接压盖101焊接密封，连接后的定子1两端的连接压盖101再分别与上端盖108、下端盖107螺纹锁紧，连接后再通过氩弧焊密封，连接压盖101之间的接缝处也采用氩弧焊密封，这样就形成了一个有机壳106、上端盖108、连接压盖101、电枢内套105、下端盖107等组成的一个焊接密封腔室，电枢绕组103及定子铁芯102均位于该密封腔室，有效防止了石油进入定子1内的缺陷，同时本实施例中的电枢连接对中性好，在工作过程中不宜发生偏斜，使用寿命得到有效提高。

关于动子2的结构说明：

动子2包括动子轴201和多个动子磁极，动子磁极包括永磁铁205、金属密封环204、第一铁芯203和第二铁芯206；第一铁芯203、第二铁芯206均安装在动子轴201上，且二者之间通过磁极密封件202密封；金属密封环204的两端和第一铁芯203、第二铁芯206焊接密封并形成密封腔，永磁铁205嵌入式安装在该密封腔内，金属密封环204为非导磁材料制成。

需要说明的是，金属密封环204为不锈钢环，当然也可是铜环、铝环等非导磁性材料制成的金属密封环，其内侧为装入永磁铁205的密封腔；不锈钢环两侧分别与第一铁芯203和第二铁芯206焊接密封构成动子磁极；动子磁极装配在动子轴201上，第一铁芯203和第二铁芯206的结构存在差异，其中第一铁芯203具有一安装沟槽，该安装沟槽内装入磁极密封圈，在本实施例中为o型密封圈，当然也可以是其它结构的密封圈。相邻的第二铁芯206和第一铁芯203紧靠安装，且第二铁芯206为直壁平面，装入动子轴201后，该直壁平面和安装沟槽配合将磁极密封圈对挤压使其在动子轴201和动子磁极之间形成密封。相邻永磁铁205安装的极性排列顺序见图4；动子轴201两端的螺纹夹紧磁极，组成动子2。

需要进一步说明的是，每对动子磁极均独立构成一个密封结构，阻止石油进入到动子磁极内部，多个动子磁极对接后形成一个完整的密封结构，该密封结构起到有效保护永磁铁205的作用。此外为了提高动子磁极之间的安装牢固性，第一铁芯203和第二铁芯206之间具有相互配合的安装定位止口。

关于下密封结构3的详细说明：

末节电枢的下端部具有密封定子1和动子2之间气隙的下密封结构3，该下密封结构3包括下密封件301、下固定件302和下滑动轴承303，下密封件301设置在下端盖107和动子2之间并通过下固定件302安装，动子2的下端部穿过下滑动轴承303并在下滑动轴承303内上下移动，下滑动轴承303固定安装在下端盖107内。下密封结构3还包括下护管304和下接箍305，下护管304的两端分别和下接箍305、下端盖107通过螺纹锁紧密封，下接箍305上具有供油液进入的通孔。

需要说明的是，为了防止石油从下端部进入到定子1和动子2之间的气隙内，本实施例在下端部设置了密封结构，该密封结构为轴用密封结构。该下密封结构3的下密封件301为专用密封件，其安装在下端盖107的轴孔中设置的凹槽内，其密封唇边顶压在动子2的外周上形成密封。为了固定下密封件301，本实施例中在下端盖107上固定了下固定件302，下固定件302通过螺钉紧固安装在下端盖107上，将下密封件301牢固地安装在下端盖107和动子2之间。

需要进一步说明的是，为了提高动子2运动的平稳性，本实施例中，在下端盖107内固定安装有一下滑动轴承303，动子2在该下滑动轴承303内上下移动。

关于除铁器的结构说明：

在本实施例中，为了保障动子2可以自如地上下移动，下接箍305上具有供油液进入到下护管304内的通孔，防止在动子2上行时在下护管304内形成真空而影响动子2的上行。通常石油内均含有铁杂质，当油液进入到护管内与动子2接触时，铁杂质就吸附在动子2上，当动子上行时，把铁杂质带入电机的气隙，沉积后卡死动子；同时进入到下密封件301和下滑动轴承303内，导致密封件和下滑动轴承303磨损。为了解决该问题，本实施例中设置了除铁器，该除铁器包括外罩307、底座308和强力磁铁306，外罩307固定安装在下接箍305上，二者可采用螺纹连接或者焊接等连接方式，底座308固定安装在外罩307上，二者为螺纹连接，强力磁铁306固定安装在底座308上，其安装方式为，在底座308上先固定一个立柱，并将强力磁铁306制作成圆环状，然后将其套装在立柱上，并采用螺母锁紧固定。底座308上具有供油液进入的通孔，在直线电机工作时，石油首先通过底座308上的通孔进入到外罩307内，并与强力磁铁306接触，去除石油中的铁杂质，然后再通过下接箍305上的通孔，进入到下护管304内与动子2接触，所以能防止动子2吸附铁杂质，解决了动子上行时，把铁杂质带入电机气隙，堵塞气隙，卡死动子的缺陷。

关于上密封结构4的详细说明：

首节电枢上安装有为动子2的上端提供运动导向的动子2导向装置，该动子2导向装置包括动子护管401、第一接箍403和嵌入式安装在第一接箍403内的导向轴承402，该导向轴承402为滑动轴承，动子护管401的两端分别与上端盖108、第一接箍403螺纹连接，动子2穿过导向轴承402并在导向轴承402内上下移动。第一接箍403的上端还安装有密封动子2和动子护管401之间气隙的动子2密封结构；动子2密封结构包括传动杆408、上护管404、第二接箍405和安装在第二接箍405内的上密封件406，传动杆408和动子2通过第一挠性联轴器6连接，上护管404的两端部分别和第一接箍403、第二接箍405通过螺纹锁紧密封，第二接箍405和传动杆408之间通过上密封件406密封，且第二接箍405内固定安装有与传动杆408配合的上滑动轴承407。

上端盖108与动子护管401螺纹连接，动子护管401的另一端部和第一护管螺纹锁紧连接，第一接箍403内固定安装有导向轴承402，该导向轴承402为滑动轴承，动子2穿过上端盖108和动子护管401，并在导向轴承402内上下移动。第一接箍403上还螺纹连接有上护管404，上护管404的另一端部和第二接箍405螺纹连接，第二接箍405内安装有密封传动杆408和第二接箍405之间的间隙上密封件406，该上密封件406的结构和下密封件301的结构相类似。第二接箍405内还固定安装有与传动杆408配合的上滑动轴承407，传动杆408穿过该上滑动轴承407，但动子2仅能在上护管404内运动，而不能进入到第二接箍405内。动子2的上端部，通过第一挠性联轴器6，连接传动杆408。传动杆408与抽油泵5的推杆501也是通过第二挠性联轴器7连接，其中传动杆408将直线电机动子2的直线运动传递给抽油泵5的推杆501，推杆501进一步带动柱塞510上下运动，当动子2上下移动时，带动柱塞510也同步直线移动。

在本实施例中，第一挠性联轴器6、第二挠性联轴器7均采用万向联轴器，当然也可以采用有弹性元件或无弹性元件的挠性联轴器，以补偿动子2和传动杆408、推杆501之间同轴度误差。

本发明的一种往复式潜油电泵，包括抽油泵5和直线电机，所述抽油泵5包括柱塞510和泵筒511，所述柱塞510上连接有推杆501，推杆501和传动杆408通过挠性联轴器连接，所述泵筒511的上端，设置有双凡尔固定阀，内装配第一固定凡尔A和第二固定凡尔B，第二固定凡尔B位于第一固定凡尔A的上方。

需要说明的是，抽油泵5和直线电机之间连接有筛管502，筛管502的两端分别和第二接箍405、泵壳接箍512螺纹锁紧连接，完成直线电机和抽油泵的装配，组成往复式潜油电泵。筛管502上具有供石油进入的通孔。抽油泵5的其它结构和现有技术均类似，所不同之处在于，在本实施例中，在泵筒上端，设置了双凡尔固定阀，即在现有的第一固定凡尔A的上方再设置一个第二固定凡尔B。其连接结构为，第一固定凡尔A包括第一固定凡尔座504、第一固定凡尔罩503、第一阀座505和第一阀球506，由于第一凡尔A为现有技术中的固定凡尔，故在本实施例中不再详细说明。第一固定凡尔罩503继续向上延伸形成第二固定凡尔座，并在第二固定凡尔座上固定安装第二阀座507，第二阀球508密封在第二阀座507上。第一固定凡尔罩503上通过螺纹锁定安装有第二固定凡尔罩509，且在第二固定凡尔罩509上设置出油孔。

本发明提出的往复式潜油电泵，是把“磕头机”通过抽油杆，拉井下管式柱塞泵采油，改用电缆向井下的直线电动机传递电功率，通过直线电动机的动子2，作上下往复间歇运动，在井下向上推管式柱塞泵采油，达到取消抽油杆，实现管式柱塞泵“无杆采油”的设想。其工作原理是用地面变频控制柜供电，并控制往复式潜油电泵工作。工作时直线电动机的动子2作上下往复间歇运动，当动子2通过挠性联轴器、传动杆408、推杆501带动柱塞510向下运动时，泵筒511的上腔产生负压，第一固定凡尔和第二固定凡尔的阀球均关闭。在油层的压力下和泵筒511的上腔负压条件下，石油通过筛管502上分布的进油孔，进入推杆501的进油孔，推开柱塞510的2个游动凡尔的阀球，石油进入泵筒511的上腔。

当直线电动机的动子2通过推杆501推柱塞510向上运动时，泵筒511上腔中的石油产生正压，第一固定凡尔和第二固定凡尔的2个阀球均打开。在阀球打开的同时，柱塞510中的2个游动凡尔的阀球，因泵筒511的上腔产生正压力而关闭，石油被推入油管，完成一次采油动作。用直线电动机动子2的往复间歇运动，拖动管式柱塞泵的柱塞510往复运动，按上述的工作原理连续采油，实现了往复式潜油电泵代替“磕头机”采油的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种往复式潜油电泵用直线电机，包括定子和在定子内做往复直线运动的动子，所述定子包括密封壳体和位于密封壳体内的多节电枢；其特征在于：

所述电枢包括电枢绕组、定子铁芯和电枢内套，且电枢绕组嵌入式地安装在定子铁芯内，所述电枢的上下两端各具有一连接压盖，所述电枢内套的两端分别和连接压盖焊接密封；相邻电枢的连接压盖通过一对丝连接套锁紧对接，且对接的两连接压盖与对丝连接套之间具有相适配的内止口、外止口，内止口和外止口相互紧固配合使对接的两连接压盖对中，且对接的两连接压盖的外周接缝处焊接密封，所述电枢逐节对接；

所述密封壳体包括机壳、上端盖和下端盖，所述上端盖和首节电枢的端部连接压盖螺纹锁紧，所述下端盖和末节电枢的端部连接压盖螺纹锁紧，所述机壳的两端部分别和上端盖、下端盖焊接密封。

2.根据权利要求1所述的一种往复式潜油电泵用直线电机，其特征在于，所述定子铁芯包括齿冲片、轭冲片和安装电枢绕组的线圈槽，齿冲片为环形薄片，轭冲片为弧形薄片，一组轭冲片和一组齿冲片分别层叠焊接，且焊接后的轭冲片焊接在齿冲片的外径边缘处。

3.根据权利要求1所述的一种往复式潜油电泵用直线电机，其特征在于，所述上端盖和首节电枢的端部连接压盖上设有用于对中定位的内外止口，且二者对接的外周接缝处焊接密封；所述下端盖和末节电枢的端部连接压盖上设有用于对中定位的内外止口，且二者对接的外周接缝处焊接密封。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种往复式潜油电泵用直线电机，其特征在于，所述动子包括动子轴和动子磁极，所述动子磁极包括永磁铁、金属密封环、第一铁芯和第二铁芯，所述第一铁芯、第二铁芯均安装在动子轴上且二者之间通过磁极密封件密封，所述金属密封环的两端和第一铁芯、第二铁芯焊接密封并形成密封腔，所述永磁铁嵌入式安装在该密封腔内，所述金属密封环为非导磁材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种往复式潜油电泵用直线电机，其特征在于，所述末节电枢的下端部具有密封定子和动子之间气隙的下密封结构，该下密封结构包括下密封件、下固定件和下滑动轴承，所述下密封件设置在下端盖和动子之间并通过下固定件安装，所述动子的下端部穿过下滑动轴承并在下滑动轴承内上下移动，所述下滑动轴承固定安装在下端盖内。

6.根据权利要求5所述的一种往复式潜油电泵用直线电机，其特征在于，所述下密封结构还包括下护管和下护管接箍，所述下护管的两端分别和下护管接箍、下端盖通过螺纹锁紧密封，所述下护管接箍上具有供油液进入的通孔。

7.根据权利要求6所述的一种往复式潜油电泵用直线电机，其特征在于，所述下护管接箍的下部安装有吸附油液中金属颗粒的除铁器，该除铁器包括外罩和位于外罩内的强力磁铁，该外罩和下护管接箍螺纹连接，且外罩上具有供油液进入的通孔。

8.根据权利要求1或5所述的一种往复式潜油电泵用直线电机，其特征在于，所述首节电枢上端部安装有为动子的上端提供运动导向的动子导向装置，该动子导向装置包括动子护管、第一接箍和嵌入式安装在第一接箍内的导向轴承，该导向轴承为滑动轴承，所述动子护管的两端分别与上端盖、第一接箍螺纹连接，所述动子穿过导向轴承并在导向轴承内上下移动。

9.根据权利要求8所述的一种往复式潜油电泵用直线电机，其特征在于，所述第一接箍的上端还安装有密封动子和动子护管之间气隙的动子密封结构；所述动子密封结构包括传动杆、上护管、第二接箍和安装在第二接箍内的上密封件，所述传动杆和动子通过挠性联轴器连接，所述上护管的两端部分别和第一接箍、第二接箍通过螺纹锁紧密封，所述第二接箍和传动杆之间通过上密封件密封，且第二接箍内固定安装有与传动杆配合的上滑动轴承。

10.一种往复式潜油电泵，包括抽油泵和直线电机，其特征在于，所述直线电机为权利要求1至9任一项所述的往复式潜油电泵用直线电机，所述抽油泵包括柱塞和泵筒，所述柱塞和直线电机通过挠性联轴器连接，所述泵筒上部设置有第一固定凡尔和第二固定凡尔，第二固定凡尔位于第一固定凡尔的上方。