CN110571609A - 一种油田用电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动机技术领域，且公开了一种一种油田用电动机，包括电动机本体，所述电动机本体的输出轴上固定套接有集电环，所述集电环的表面滑动安装有碳刷，电动机本体的机壳上开设有通孔，通孔的内部插接有活塞筒。本油田用电动机，通过设置活塞筒、第一活塞、圆筒、铁芯、线圈和永磁铁，随着碳刷的磨损，压紧弹簧的不断释放后造成碳刷与集电环之间的压力减小时，利用电磁铁与永磁铁相互吸引，电磁铁与永磁铁相互靠近时，随着距离的缩短，相互之间的吸引力会增大，以此补足压紧弹簧因释放长度过长造成碳刷与集电环之间的压力不足，保持碳刷集电环之间的压力均衡，使得碳刷与集电环保持良好的接触，以此增加电动机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电动机技术领域，具体为一种油田用电动机。
背景技术
在油田开采中，电动机是最常见的机器，为各种开设运输设备提供动力，而碳刷是电动机中的重要组成部分，它的外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，目前的电动机碳刷存在着以下问题：
1.而现有的碳刷大多数都是仅仅依靠弹簧提供压紧力，使得碳刷与集电环保持一定的压力连接，但是随着碳刷的磨损，弹簧不断的释放，根据胡克定律弹簧被压缩后，在释放过程中，弹簧对碳刷的弹性会随着弹簧的释放长度增大而减小，使得磨损后的碳刷与集电环的表面之间接触不良，影响电动机的使用。
2.如中国发明公开了一种油田开采机械设备用电动机(公告号：CN208890529U)，在碳刷发生磨损变短时,密封活塞I在压紧弹簧的弹力作用下会向下移动，并接通两组L型通孔,从而补充碳刷与集电环之间的接触压力,防止出现接触不良，但是电动机，尤其是油田用的电动机一般功率较大，在电动机工作时，电动机内部的温度较高，可达到120-150℃，而依据物质的热胀冷缩性，气体的热胀冷缩性质大于液体和固体，因此在电机工作时，因为腔内的空气热胀冷缩，会导致碳刷与集电环之间的压力过大，会加速碳刷的磨损。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种油田用电动机，具备随着碳刷的磨损，碳刷的与集电环之间的压力均衡的优点，解决碳刷在使用过程中，碳刷与集电环之间的压力发生改变，影响电动机使用的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种油田用电动机，包括电动机本体，所述电动机本体的输出轴上固定套接有集电环，所述集电环的表面滑动安装有碳刷，所述电动机本体的机壳上开设有通孔，所述通孔的内部插接有活塞筒，所述活塞筒的内壁上滑动安装有第一活塞，所述第一活塞的侧面固定安装有碳刷杆，所述碳刷杆远离第一活塞的一端固定安装有碳刷架，且碳刷固定安装在碳刷架的内部，所述活塞筒的顶部连通有圆筒，且圆筒的表面与电动机本体的机壳接触，所述圆筒的内壁上滑动安装有第二活塞，所述第二活塞的上表面固定安装有压紧弹簧，所述压紧弹簧的另一端与圆筒的内壁固定，所述圆筒的内壁上固定安装有分隔板，且活塞筒和圆筒的连接处位于第二活塞和分隔板之间，所述圆筒的内壁位于分隔板的下方固定安装有铁芯，所述铁芯的表面缠绕有线圈，所述线圈的两端均贯穿圆筒并与滑动变阻器的两端固定，且滑动变阻器固定安装在电动机本体的机壳上，所述第二活塞的下表面固定安装有永磁铁。
优选的，所述圆筒的表面设置有固定压片，所述固定压片通过螺丝钉与电动机本体的机壳固定。
优选的，所述圆筒由外壳和阻磁层组成，且阻磁层位于外壳的内部，所述阻磁层采用磁导率在80000-120000之间的高饱和磁导率材料制作。
优选的，所述线圈通电后与铁芯形成电磁铁，且电磁铁与永磁铁相互吸引。
优选的，所述滑动变阻器与线圈串联。
优选的，所述活塞筒和圆筒的内部位于第一活塞和第二活塞之间填充有液压油。
(三)有益效果
本发明提供了一种油田用电动机，具备以下有益效果：
(1)、本油田用电动机，通过设置活塞筒、第一活塞、圆筒、铁芯、线圈和永磁铁，随着碳刷的磨损，压紧弹簧的不断释放后造成碳刷与集电环之间的压力减小时，利用电磁铁与永磁铁相互吸引，电磁铁与永磁铁相互靠近时，随着距离的缩短，相互之间的吸引力会增大，以此补足压紧弹簧因释放长度过长造成碳刷与集电环之间的压力不足，保持碳刷集电环之间的压力均衡，使得碳刷与集电环保持良好的接触，以此增加电动机的使用寿命。
(2)、本油田用电动机，通过使用体积变化受温度的影响较小液压油进行传动，减小温度对碳刷与集电环之间的压力造成的影响，防止电动机内部的温度较高，气体的热胀冷缩性大，加大了碳刷与集电环之间的压力，加速了碳刷的磨损，降低碳刷的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构正剖图；
图2为本发明结构活塞筒的正剖图；
图3为本发明结构电动机本体的侧视图；
图4为本发明电路图。
图中：1电动机本体、2集电环、3碳刷、4通孔、5活塞筒、6第一活塞、7碳刷杆、8碳刷架、9圆筒、901外壳、902阻磁层、10第二活塞、11压紧弹簧、12分隔板、13铁芯、14线圈、15滑动变阻器、16永磁铁、17固定压片。
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。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种油田用电动机，包括电动机本体1，电动机本体1的输出轴上固定套接有集电环2，集电环2的表面滑动安装有碳刷3，电动机本体1的机壳上开设有通孔4，通孔4的内部插接有活塞筒5，活塞筒5的内壁上滑动安装有第一活塞6，第一活塞6的侧面固定安装有碳刷杆7，碳刷杆7远离第一活塞6的一端固定安装有碳刷架8，且碳刷3固定安装在碳刷架8的内部，活塞筒5的顶部连通有圆筒9，且圆筒9的表面与电动机本体1的机壳接触，圆筒9的内壁上滑动安装有第二活塞10，第二活塞10的上表面固定安装有压紧弹簧11，压紧弹簧11的另一端与圆筒9的内壁固定，圆筒9的内壁上固定安装有分隔板12，且活塞筒5和圆筒9的连接处位于第二活塞10和分隔板12之间，圆筒9的内壁位于分隔板12的下方固定安装有铁芯13，铁芯13的表面缠绕有线圈14，线圈14的两端均贯穿圆筒9并与滑动变阻器15的两端固定，且滑动变阻器15固定安装在电动机本体1的机壳上，第二活塞10的下表面固定安装有永磁铁16。
其中，圆筒9的表面设置有固定压片17，固定压片17通过螺丝钉与电动机本体1的机壳固定，当需要更换碳刷3时，拧下固定压片17上的螺丝钉，即可将圆筒9从通孔4的内部取出，对碳刷3进行更换，更换完毕后，再从通孔4的位置处插入，拧上螺丝钉。
其中，圆筒9由外壳901和阻磁层902组成，且阻磁层902位于外壳901的内部，阻磁层902采用磁导率在80000-120000之间的高饱和磁导率材料制作，阻磁层902的设置是为了防止永磁铁16与电动机本体1的机壳或者外界物体相互吸引，减小防止永磁铁16与电动机本体1的机壳或者外界物体相互吸引对第二活塞10的运动造成影响。
其中，线圈14通电后与铁芯13形成电磁铁，且电磁铁与永磁铁16相互吸引，当线圈14通电时，随着碳刷3的磨损，压紧弹簧11的不断释放，压紧弹簧11对碳刷3的弹性会随着压紧弹簧11的释放长度增大而减小，但是由于电磁铁与永磁铁16相互吸引，且电磁铁与永磁铁16相互靠近时，随着距离的缩短，相互之间的吸引力会增大，以此补足压紧弹簧11因释放长度过长造成碳刷3与集电环2之间的压力不足。
其中，滑动变阻器15与线圈14串联，通过调节滑动变阻器15，以此调节线圈14中的电流大小，达到改变电磁铁磁力大小的目的。
其中，活塞筒5和圆筒9的内部位于第一活塞6和第二活塞10之间填充有液压油，液压油的设置可起到传动的作用，相对于填充气体来说，液压油的体积变化受温度的影响较小，可更好的保持碳刷3与集电环2之间的压力均衡。
工作原理：随着碳刷3的磨损，压紧弹簧11的不断释放，压紧弹簧11对碳刷3的弹性会随着压紧弹簧11的释放长度增大而减小，线圈14通电，电磁铁与永磁铁16相互吸引，且电磁铁与永磁铁16相互靠近时，随着距离的缩短，相互之间的吸引力会增大，以此补足压紧弹簧11因释放长度过长造成碳刷3与集电环2之间的压力不足，保持碳刷3与集电环2之间的压力均衡，同时采用体积变化受温度的影响较小液压油进行传动，减小温度对碳刷3与集电环2之间的压力造成的影响。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种油田用电动机，包括电动机本体(1)，所述电动机本体(1)的输出轴上固定套接有集电环(2)，所述集电环(2)的表面滑动安装有碳刷(3)，其特征在于：所述电动机本体(1)的机壳上开设有通孔(4)，所述通孔(4)的内部插接有活塞筒(5)，所述活塞筒(5)的内壁上滑动安装有第一活塞(6)，所述第一活塞(6)的侧面固定安装有碳刷杆(7)，所述碳刷杆(7)远离第一活塞(6)的一端固定安装有碳刷架(8)，且碳刷(3)固定安装在碳刷架(8)的内部，所述活塞筒(5)的顶部连通有圆筒(9)，且圆筒(9)的表面与电动机本体(1)的机壳接触，所述圆筒(9)的内壁上滑动安装有第二活塞(10)，所述第二活塞(10)的上表面固定安装有压紧弹簧(11)，所述压紧弹簧(11)的另一端与圆筒(9)的内壁固定，所述圆筒(9)的内壁上固定安装有分隔板(12)，且活塞筒(5)和圆筒(9)的连接处位于第二活塞(10)和分隔板(12)之间，所述圆筒(9)的内壁位于分隔板(12)的下方固定安装有铁芯(13)，所述铁芯(13)的表面缠绕有线圈(14)，所述线圈(14)的两端均贯穿圆筒(9)并与滑动变阻器(15)的两端固定，且滑动变阻器(15)固定安装在电动机本体(1)的机壳上，所述第二活塞(10)的下表面固定安装有永磁铁(16)。
2.根据权利要求1所述的一种油田用电动机，其特征在于：所述圆筒(9)的表面设置有固定压片(17)，所述固定压片(17)通过螺丝钉与电动机本体(1)的机壳固定。
3.根据权利要求1所述的一种油田用电动机，其特征在于：所述圆筒(9)由外壳(901)和阻磁层(902)组成，且阻磁层(902)位于外壳(901)的内部，所述阻磁层(902)采用磁导率在80000-120000之间的高饱和磁导率材料制作。
4.根据权利要求1所述的一种油田用电动机，其特征在于：所述线圈(14)通电后与铁芯(13)形成电磁铁，且电磁铁与永磁铁(16)相互吸引。
5.根据权利要求1所述的一种油田用电动机，其特征在于：所述滑动变阻器(15)与线圈(14)串联。
6.根据权利要求1所述的一种油田用电动机，其特征在于：所述活塞筒(5)和圆筒(9)的内部位于第一活塞(6)和第二活塞(10)之间填充有液压油。
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