CN110957831A - 一种煤层抽水采气装置 - Google Patents

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陈金强
于旭年
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Abstract

一种煤层抽水采气装置，属于煤层油气抽取技术领域。其特征在于：包括泵、保护器（2）和同步电机，在保护器（2）与同步电机之间设有接头组件，接头组件一侧设有一组注油阀（7）；所述同步电机包括定子组件（8）和转子组件（9），所述转子组件（9）内设有多组轴向并排设置的磁钢（906），多组磁钢（906）通过拉紧螺栓（904）串接为一体。本发明采用全新的转子组件结构，转子组件内部采用机械连接，多组磁钢通过拉紧螺栓串接为一体，该同步电机具有低速、高扭矩输出的特点，同时共用一个电机轴，以解决多电机不同步的问题，提高电机效率，有效避免热传导对磁钢造成的影响，提高了整体煤层抽水采气装置的工作效率。

Description

一种煤层抽水采气装置
技术领域
一种煤层抽水采气装置，属于煤层油气抽取技术领域。
背景技术
在煤层油气采集系统中，抽油杆磨损、断裂、多台电机不同步严重影响电机工作效率，进而影响油气采集效率等问题是困扰煤层采油系统的主要难题。为解决上述问题，潜油螺杆泵采油技术逐渐在世界范围内兴起。然而，现有技术下的电动潜油螺杆泵由于在轴承系统、联轴器系统及其他结构方面设计不合理，设备具有可靠性，稳定性较差，使用寿命较短的缺陷，不能满足低速、高扭矩输出的要求；再者，目前的电机内置的转子多数结构为焊接等热处理连接结构，在焊接过程中，会形成热传导，焊接形成的热传导会严重影响转子内的磁钢的效率，进而对电机工作效率产生影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种低速、高扭矩输出，消除热传导，提高电机工作效率的煤层抽水采气装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤层抽水采气装置，其特征在于：包括泵、保护器和同步电机，泵输入端通过保护器连接同步电机输出端，在保护器与同步电机之间设有接头组件，接头组件一侧设有一组注油阀；所述同步电机包括定子组件和转子组件，定子组件套装在转子组件外部，所述转子组件内设有多组轴向并排设置的磁钢，多组磁钢通过拉紧螺栓串接为一体。
本发明针对现有的煤层抽取装置的问题，抽取电机采用同步电机，且该同步电机采用全新的转子组件结构，转子组件内部采用机械连接，转子组件内设置多组轴向并排设置的磁钢，且多组磁钢通过拉紧螺栓串接为一体，该同步电机具有低速、高扭矩输出的特点，多个磁钢形成的多个永磁模块整体套装在同一轴上，同时共用一个电机轴，以解决多电机不同步的问题，提高电机效率，而且结构简单，运行可靠，体积小，重量轻；特别的，转子组件采用机械连接，具体的，利用拉紧螺栓形成一体式串接，有效的消除了现有技术中转子焊接固定造成的热传导的问题，消除焊接热传导，有效避免热传导对磁钢造成的影响，进一步的而提高了电机效率，提高了整体煤层抽水采气装置的工作效率。
所述的同步电机为潜油电机，潜油电机一端连接接头组件，另一端设有底座接头，底座接头上设有另一组注油阀。
所述的接头组件包括电机接头组件、联轴器和止推轴承，电机接头组件一端连接所述保护器，另一端连接同步电机，泵的输入轴和同步电机的电机轴输出端同时穿入电机接头组件内，并通过联轴器连接，联轴器一侧设有止推轴承。
所述的泵为柱塞泵或螺杆泵。
所述的转子组件包括转子压板一、转子压板二、冲片压板和转子冲片，多组磁钢叠加串接后的两端部分别通过转子压板一和转子压板二封堵，所述拉紧螺栓穿过转子压板一和转子压板二将多组磁钢连接为一体，拉紧螺栓的外端部通过垫圈和螺母紧固；磁钢的内圈设有转子冲片，转子冲片轴向两端部与转子压板二之间设有冲片压板。
所述的磁钢为圆环状，所述的拉紧螺栓至少设有两组，多组拉紧螺栓环形均布。
所述的转子压板一和转子压板二通过沉头螺钉连接固定。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
本发明针对现有的煤层抽取装置的问题，抽取电机采用同步电机，且该同步电机采用全新的转子组件结构，转子组件内部采用机械连接，转子组件内设置多组轴向并排设置的磁钢，且多组磁钢通过拉紧螺栓串接为一体，该同步电机具有低速、高扭矩输出的特点，多个磁钢形成的多个永磁模块整体套装在同一轴上，同时共用一个电机轴，以解决多电机不同步的问题，提高电机效率，而且结构简单，运行可靠，体积小，重量轻；特别的，转子组件采用机械连接，具体的，利用拉紧螺栓形成一体式串接，有效的消除了现有技术中转子焊接固定造成的热传导的问题，消除焊接热传导，有效避免热传导对磁钢造成的影响，进一步的而提高了电机效率，提高了整体煤层抽水采气装置的工作效率。
附图说明
图1为煤层抽水采气装置结构示意图。
图2为转子组件结构示意图。
图3为图2的A-A局部放大示意图。
图4为图2的B-B局部放大示意图。
其中，1、柱塞泵 2、保护器 3、潜油电机 4、联轴器 5、止推轴承 6、电机接头组件 7、注油阀 8、定子组件 9、转子组件 901、转子压板一 902、转子压板二 903、冲片压板 904、拉紧螺栓 905、转子冲片 906、磁钢 907、垫圈 908、螺母 909、沉头螺钉 10、底座接头。
具体实施方式
图1~4是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~4对本发明做进一步说明。
参照附图1~4：一种煤层抽水采气装置，包括泵、保护器2和同步电机，泵输入端通过保护器2连接同步电机输出端，在保护器2与同步电机之间设有接头组件，接头组件一侧设有一组注油阀7；所述同步电机包括定子组件8和转子组件9，定子组件8套装在转子组件9外部，所述转子组件9内设有多组轴向并排设置的磁钢906，多组磁钢906通过拉紧螺栓904串接为一体。
泵为柱塞泵1或螺杆泵，柱塞泵1或螺杆泵的输入端通过保护器2连接潜油电机3，柱塞泵1或螺杆泵的流体出口连接抽取油气的管路。
同步电机为潜油电机3，潜油电机3一端连接接头组件，另一端设有底座接头10，底座接头10上设有另一组注油阀7。接头组件包括电机接头组件6、联轴器4和止推轴承5，电机接头组件6一端连接保护器2，另一端连接潜油电机3，柱塞泵1泵的输入轴和潜油电机3的电机轴输出端同时穿入电机接头组件6内，并通过联轴器4连接，联轴器4一侧设有止推轴承5。
转子组件9包括转子压板一901、转子压板二902、冲片压板903和转子冲片905，多组磁钢906叠加串接后的两端部分别通过转子压板一901和转子压板二902封堵，所述拉紧螺栓904穿过转子压板一901和转子压板二902将多组磁钢906连接为一体，拉紧螺栓904的外端部通过垫圈907和螺母908紧固；磁钢906的内圈设有转子冲片905，转子冲片905轴向两端部与转子压板二902之间设有冲片压板903。磁钢906为圆环状，所述的拉紧螺栓904至少设有两组，多组拉紧螺栓904环形均布。转子压板一901和转子压板二902上通过沉头螺钉909连接固定。
工作原理与工作过程：本发明在工作时，通过潜油电机3的带动柱塞泵1或螺杆泵动作，柱塞泵1或螺杆泵的输出端连接抽取管路，潜油电机3启动，电机轴通过联轴器4和电机接头组件6连接柱塞泵1输入端，即柱塞泵1的泵轴，通过潜油电机3向柱塞泵1提供动力，柱塞泵1再通过管路抽取煤层中的油气，抽取出来之后通过油气分离装置进行油气分离。在工作过程中，由于磁钢906设有轴向并排设置的多组，延长了转子轴向的工作面积，同时多组磁钢906通过拉紧螺栓904拉结为一体，紧固安装在同一电机轴上，有效避免了电机不同步的问题，也同时消除了电机内部零部件焊接热传导的问题。
本发明针对现有的煤层抽取装置的问题，抽取电机采用同步电机，且该同步电机采用全新的转子组件结构，转子组件内部采用机械连接，转子组件9内设置多组轴向并排设置的磁钢906，且多组磁钢906通过拉紧螺栓904串接为一体，该同步电机具有低速、高扭矩输出的特点，多个磁钢906形成的多个永磁模块整体套装在同一轴上，同时共用一个电机轴，以解决多电机不同步的问题，提高电机效率，而且结构简单，运行可靠，体积小，重量轻；特别的，转子组件9采用机械连接，具体的，利用拉紧螺栓904形成一体式串接，有效的消除了现有技术中转子焊接固定造成的热传导的问题，消除焊接热传导，有效避免热传导对磁钢造成的影响，进一步的而提高了电机效率，提高了整体煤层抽水采气装置的工作效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种煤层抽水采气装置，其特征在于：包括泵、保护器（2）和同步电机，泵输入端通过保护器（2）连接同步电机输出端，在保护器（2）与同步电机之间设有接头组件，接头组件一侧设有一组注油阀（7）；所述同步电机包括定子组件（8）和转子组件（9），定子组件（8）套装在转子组件（9）外部，所述转子组件（9）内设有多组轴向并排设置的磁钢（906），多组磁钢（906）通过拉紧螺栓（904）串接为一体。
2.根据权利要求1所述的一种煤层抽水采气装置，其特征在于：所述的同步电机为潜油电机（3），潜油电机（3）一端连接接头组件，另一端设有底座接头（10），底座接头（10）上设有另一组注油阀（7）。
3.根据权利要求1所述的一种煤层抽水采气装置，其特征在于：所述的接头组件包括电机接头组件（6）、联轴器（4）和止推轴承（5），电机接头组件（6）一端连接所述保护器（2），另一端连接同步电机，泵的输入轴和同步电机的电机轴输出端同时穿入电机接头组件（6）内，并通过联轴器（4）连接，联轴器（4）一侧设有止推轴承（5）。
4.根据权利要求1所述的一种煤层抽水采气装置，其特征在于：所述的泵为柱塞泵（1）或螺杆泵。
5.根据权利要求1所述的一种煤层抽水采气装置，其特征在于：所述的转子组件（9）包括转子压板一（901）、转子压板二（902）、冲片压板（903）和转子冲片（905），多组磁钢（906）叠加串接后的两端部分别通过转子压板一（901）和转子压板二（902）封堵，所述拉紧螺栓（904）穿过转子压板一（901）和转子压板二（902）将多组磁钢（906）连接为一体，拉紧螺栓（904）的外端部通过垫圈（907）和螺母（908）紧固；磁钢（906）的内圈设有转子冲片（905），转子冲片（905）轴向两端部与转子压板二（902）之间设有冲片压板（903）。
6.根据权利要求1或5所述的一种煤层抽水采气装置，其特征在于：所述的磁钢（906）为圆环状，所述的拉紧螺栓（904）至少设有两组，多组拉紧螺栓（904）环形均布。
7.根据权利要求5所述的一种煤层抽水采气装置，其特征在于：所述的转子压板一（901）和转子压板二（902）通过沉头螺钉（909）连接固定。
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