CN116345785B - 一种低速大转矩潜油永磁电机 - Google Patents

一种低速大转矩潜油永磁电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及永磁电机技术领域，具体为一种低速大转矩潜油永磁电机，在电机头转速正常时，电机头借助可断联动组件带着引出轴等速转动，在电机头转速异常时，可断联动组件与电机头断开，进而引出轴停止工作，防止永磁电机的工作出现异常，在可移动圆筒复位的过程中，抵触杆在沿向凹槽的内部移动，在抵触杆移动的初期，抵触杆可对上下活动杆进行向外顶动，此时的缓冲插杆从安置槽伸出，由于缓冲插杆伸出的长度不多，此时的缓冲插杆在经过缓冲凹槽时，借助弹性片可不停的做出伸缩的动作，这样缓冲插杆每次经过缓冲凹槽就会降速，以便快速降低引出轴的转动速度。

Description

一种低速大转矩潜油永磁电机
技术领域
本发明涉及永磁电机技术领域，具体为一种低速大转矩潜油永磁电机。
背景技术
低速潜油永磁电机直接驱动型螺杆泵是一种重要的无杆采油举升装置，具有可靠性高、效率高的优点。
如，公开（公布）号为：CN113517767A的一种细长型小直径低速大转矩潜油永磁电机，采用中间机壳和端头机壳相拼接的方案，可以很方便的对绕组端部进行整形和绑扎，不仅提高电机运行可靠性，而且提高了电机嵌线效率。本发明的小直径低速大转矩潜油永磁电机通过阶梯轴方案，一方面为电机引出线接头装置节省出更大空间，提高电机引出线部位的可靠性，另一方面保证了安装转子体部位的转轴具有较强的抗扭转变形能力，电机输出转矩基本无损失，相比同类低速潜油永磁电机具有更高的转矩密度。
上述装置采用现有永磁电机常用的一种引出轴的固定方式，即把引出轴固定在永磁电机的电机头上，这样引出轴就会一直随着电机头进行低速转动，电机头怎么转动引出轴就会怎么转动，而永磁电机的工作与引出轴的转动息息相关，目前当电机头发生故障并且转速过高或者过低时，引出轴仍然会随着电机头进行转动，当引出轴随着出了故障的电机头一起转动的情况，永磁电机的正常工作就会受到影响，随着引出轴的异常工作的进行，会使得永磁电机的内部构造导致大面积的损坏，不利于永磁电机的后期维修，大大增加永磁电机的维修成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低速大转矩潜油永磁电机，以解决上述过程中所提到的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低速大转矩潜油永磁电机，包括电机壳体，所述电机壳体的内部设置有电机头，其中电机壳体的内部设置与电机头不接触的引出轴，所述电机头的外侧套有固定连接的增距圆盘，其中增距圆盘上对称设置固定连接的突出块，所述突出块上嵌入设置有外转环，其中引出轴靠近电机头的一侧设置固定连接的第一引导框；
所述电机头与引出轴之间设置有可断联动组件，在电机头转速正常时，电机头借助可断联动组件带着引出轴等速转动，在电机头转速异常时，可断联动组件与电机头断开，进而引出轴停止工作，防止永磁电机的工作出现异常。
优选的，所述电机头朝向引出轴的一侧开设有容纳腔，其中容纳腔的内部对称设置有撑开顶板，所述撑开顶板固定在电机头上，其中两个撑开顶板之间设置固定连接的引导凸块。
优选的，所述引出轴上开设有沿向凹槽，其中引出轴的外侧套有固定连接的随转框，所述随转框的外部套有加厚框，其中加厚框与电机壳体之间为一体成型的结构，所述加厚框上均匀开设有缓冲凹槽，其中随转框上开设有安置槽，所述安置槽的内部设置有速度减缓组件。
优选的，所述速度减缓组件包括有上下活动杆、拉距滑槽、限制穿块、防脱杆、顶动弹簧、扩充槽、套接框、缓冲插杆与弹性片，其中拉距滑槽贯穿开设在上下活动杆上，所述限制穿块贯穿拉距滑槽设置，其中防脱杆设置在拉距滑槽的内部，所述顶动弹簧套在防脱杆上，其中扩充槽开设在上下活动杆上，所述套接框放置在扩充槽的内部，其中缓冲插杆贯穿套接框上，所述弹性片固定在缓冲插杆的下侧。
优选的，所述上下活动杆插入到安置槽的内部，其中限制穿块与随转框之间进行固定连接，所述防脱杆贯穿限制穿块设置，其中顶动弹簧处于限制穿块的下侧，所述套接框固定在上下活动杆上，其中弹性片远离缓冲插杆的一侧固定在上下活动杆上。
优选的，所述可断联动组件包括有可移动圆筒、第二引导框、控制伸缩杆、双向撑杆、压力检测器、角度调整板与下压板，其中第二引导框固定在可移动圆筒上，所述控制伸缩杆位于第二引导框的斜上方，其中双向撑杆固定在控制伸缩杆的下侧，所述压力检测器对称安装在双向撑杆上，其中角度调整板活动连接在双向撑杆上，所述下压板固定在角度调整板上。
优选的，所述可移动圆筒处于电机头与引出轴之间，其中控制伸缩杆安装在电机壳体上，所述下压板处于压力检测器的外侧，其中可移动圆筒上贯穿设置有接引杆，所述接引杆固定在引出轴上，其中接引杆上套有复位弹簧，所述复位弹簧处于可移动圆筒的内部。
优选的，所述可移动圆筒上设置固定连接的抵触杆，其中抵触杆远离可移动圆筒的一侧插入到沿向凹槽的内部设置，所述可移动圆筒上开设有沿向穿槽，其中沿向穿槽上对称贯穿设置有动力传输杆，所述动力传输杆上贯穿设置有连串杆，其中连串杆的中间位置设置有固定连接的隔开杆，所述隔开杆固定在可移动圆筒上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
控制伸缩杆会快速控制双向撑杆向上移动，随后可移动圆筒缺少顶力，可移动圆筒复位，动力传输杆离开容纳腔的内部，此时的电机头无法带着引出轴进行转动，这样即可及时止损，避免永磁电机长时间异常工作下去，有效的对永磁电机进行保护，同时也保护了与引出轴相关联的器件；
在可移动圆筒复位的过程中，抵触杆在沿向凹槽的内部移动，在抵触杆移动的初期，抵触杆可对上下活动杆进行向外顶动，此时的缓冲插杆从安置槽伸出，由于缓冲插杆伸出的长度不多，此时的缓冲插杆在经过缓冲凹槽时，借助弹性片可不停的做出伸缩的动作，这样缓冲插杆每次经过缓冲凹槽就会降速，以便快速降低引出轴的转动速度，当缓冲插杆的长度伸出的够多，并且缓冲插杆再次经过缓冲凹槽时，缓冲插杆会直接插入到缓冲凹槽的内部，实现引出轴的停止转动，这样引出轴的停止转动可缓冲进行有效对引出轴进行保护，同时可快速使得引出轴停止转动工作。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为本发明电机壳体半剖立体示意图。
图3为本发明引出轴立体示意图。
图4为本发明可移动圆筒立体示意图。
图5为本发明可移动圆筒半剖立体示意图。
图6为本发明双向撑杆立体示意图。
图7为本发明双向撑杆半剖立体示意图。
图8为本发明角度调整板立体示意图。
图9为本发明图3中的A处放大示意图。
图10为本发明图5中的B处放大示意图。
图中：1、电机壳体；11、电机头；1101、容纳腔；1102、撑开顶板；1103、引导凸块；12、引出轴；1201、沿向凹槽；1202、随转框；1203、加厚框；1204、缓冲凹槽；1205、安置槽；1206、上下活动杆；1207、拉距滑槽；1208、限制穿块；1209、防脱杆；1210、顶动弹簧；1211、扩充槽；1212、套接框；1213、缓冲插杆；1214、弹性片；13、增距圆盘；14、突出块；15、外转环；16、第一引导框；2、可移动圆筒；201、接引杆；202、复位弹簧；203、抵触杆；204、沿向穿槽；205、动力传输杆；206、连串杆；207、隔开杆；21、第二引导框；22、控制伸缩杆；23、双向撑杆；24、压力检测器；25、角度调整板；26、下压板。
实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：包括电机壳体1，电机壳体1的内部设置有电机头11，其中电机壳体1的内部设置与电机头11不接触的引出轴12，电机头11的外侧套有固定连接的增距圆盘13，其中增距圆盘13上对称设置固定连接的突出块14，突出块14上嵌入设置有外转环15，其中引出轴12靠近电机头11的一侧设置固定连接的第一引导框16；引出轴12可转动的连接在电机壳体1上，第一引导框16采用锥形台，增距圆盘13与突出块14之间为一体成型的结构，外转环15可转动的连接在电机壳体1上，当电机头11发生转动时，在增距圆盘13以及突出块14的作用下，外转环15会发生转动，外转环15上设置有测速装置，测速装置对外转环15的转速进行检测，当外转环15的转速过快或者过慢并且不符合永磁电机工作需要时，测速装置会发出警报。
电机头11与引出轴12之间设置有可断联动组件，在电机头11转速正常时，电机头11借助可断联动组件带着引出轴12等速转动，在电机头11转速异常时，可断联动组件与电机头11断开，进而引出轴12停止工作，防止永磁电机的工作出现异常。
电机头11朝向引出轴12的一侧开设有容纳腔1101，其中容纳腔1101的内部对称设置有撑开顶板1102，撑开顶板1102固定在电机头11上，其中两个撑开顶板1102之间设置固定连接的引导凸块1103。引导凸块1103的端部呈现三角形设置，容纳腔1101呈现矩形开设。
引出轴12上开设有沿向凹槽1201，其中引出轴12的外侧套有固定连接的随转框1202，随转框1202的外部套有加厚框1203，其中加厚框1203与电机壳体1之间为一体成型的结构，加厚框1203与随转框1202突出的地方相接触，加厚框1203上均匀开设有缓冲凹槽1204，其中随转框1202上开设有安置槽1205，安置槽1205的内部设置有速度减缓组件。安置槽1205开设在随转框1202上突出的部位。
速度减缓组件包括有上下活动杆1206、拉距滑槽1207、限制穿块1208、防脱杆1209、顶动弹簧1210、扩充槽1211、套接框1212、缓冲插杆1213与弹性片1214，其中拉距滑槽1207贯穿开设在上下活动杆1206上，限制穿块1208贯穿拉距滑槽1207设置，其中防脱杆1209设置在拉距滑槽1207的内部，顶动弹簧1210套在防脱杆1209上，其中扩充槽1211开设在上下活动杆1206上，套接框1212放置在扩充槽1211的内部，其中缓冲插杆1213贯穿套接框1212上，弹性片1214固定在缓冲插杆1213的下侧。弹性片1214设置的形状为V形，缓冲插杆1213设置的形状为T形。
上下活动杆1206插入到安置槽1205的内部，其中限制穿块1208与随转框1202之间进行固定连接，防脱杆1209贯穿限制穿块1208设置，其中顶动弹簧1210处于限制穿块1208的下侧，套接框1212固定在上下活动杆1206上，其中弹性片1214远离缓冲插杆1213的一侧固定在上下活动杆1206上。
可断联动组件包括有可移动圆筒2、第二引导框21、控制伸缩杆22、双向撑杆23、压力检测器24、角度调整板25与下压板26，其中第二引导框21固定在可移动圆筒2上，第二引导框21与第一引导框16之间相邻设置，第二引导框21的形状与第一引导框16的形状相同，控制伸缩杆22位于第二引导框21的斜上方，控制伸缩杆22位于第一引导框16与第二引导框21之间，其中双向撑杆23固定在控制伸缩杆22的下侧，压力检测器24对称安装在双向撑杆23上，其中角度调整板25活动连接在双向撑杆23上，下压板26固定在角度调整板25上。下压板26接触压力检测器24设置，角度调整板25通过扭簧连接在双向撑杆23上，控制伸缩杆22与测速装置进行信号连接，控制伸缩杆22还与压力检测器24之间进行信号连接，当测速装置测出的电机头11的转速正常，控制伸缩杆22会控制着双向撑杆23向下移动，当压力检测器24检测到一定压力值之后，控制伸缩杆22停止向下推动双向撑杆23。
可移动圆筒2处于电机头11与引出轴12之间，其中控制伸缩杆22安装在电机壳体1上，下压板26处于压力检测器24的外侧，其中可移动圆筒2上贯穿设置有接引杆201，接引杆201固定在引出轴12上，其中接引杆201上套有复位弹簧202，复位弹簧202处于可移动圆筒2的内部。接引杆201呈现T形设置，接引杆201对可移动圆筒2的移动进行导向，接引杆201贯穿可移动圆筒2的部分为矩形杆。
可移动圆筒2上设置固定连接的抵触杆203，其中抵触杆203远离可移动圆筒2的一侧插入到沿向凹槽1201的内部设置，可移动圆筒2上开设有沿向穿槽204，其中沿向穿槽204上对称贯穿设置有动力传输杆205，动力传输杆205上贯穿设置有连串杆206，其中连串杆206的中间位置设置有固定连接的隔开杆207，隔开杆207固定在可移动圆筒2上。连串杆206上还可套上弹簧，弹簧可对动力传输杆205进行挤压，使得动力传输杆205朝向隔开杆207靠近，从而实现收拢动力传输杆205的目的。
动力传输杆205只能以图5中显示的方式插入到容纳腔1101的内部。
当控制伸缩杆22带着双向撑杆23向下移动时，双向撑杆23可对第二引导框21进行推动，使得可移动圆筒2沿着接引杆201进行移动，此时的电机头11可均速转动，方便动力传输杆205插入到容纳腔1101的内部，当动力传输杆205插入到容纳腔1101的内部，并且随着可移动圆筒2的持续移动之后，引导凸块1103会对动力传输杆205进行引动，并让撑开顶板1102对两个动力传输杆205进行顶动，使得动力传输杆205张开并接触到容纳腔1101的内壁，进一步的在双向撑杆23对第二引导框21顶动的过程中，随着动力传输杆205抵触到容纳腔1101的内壁时，角度调整板25被顶动并发生转动，下压板26对压力检测器24施加压力，控制伸缩杆22就会停止工作，此时电机头11就会带着引出轴12进行转动；
一旦电机头11发生异常的转速之后，控制伸缩杆22会快速控制双向撑杆23向上移动，随后可移动圆筒2缺少顶力，可移动圆筒2复位，动力传输杆205离开容纳腔1101的内部，此时的电机头11无法带着引出轴12进行转动，这样即可及时止损，避免永磁电机长时间异常工作下去，有效的对永磁电机进行保护，同时也保护了与引出轴12相关联的器件；
由于引出轴12存在惯性还会移动，此时的可移动圆筒2也会随着引出轴12一起转动；
进一步地，在可移动圆筒2复位的过程中，抵触杆203在沿向凹槽1201的内部移动，在抵触杆203移动的初期，抵触杆203可对上下活动杆1206进行向外顶动，此时的缓冲插杆1213从安置槽1205伸出，由于缓冲插杆1213伸出的长度不多，此时的缓冲插杆1213在经过缓冲凹槽1204时，借助弹性片1214可不停的做出伸缩的动作，这样缓冲插杆1213每次经过缓冲凹槽1204就会降速，以便快速降低引出轴12的转动速度，当缓冲插杆1213的长度伸出的够多，并且缓冲插杆1213再次经过缓冲凹槽1204时，缓冲插杆1213会直接插入到缓冲凹槽1204的内部，实现引出轴12的停止转动，这样引出轴12的停止转动可缓冲进行有效对引出轴进行保护，同时可快速使得引出轴12停止转动工作，从而实现对引出轴12的保护，当抵触杆203离开上下活动杆1206时，在顶动弹簧1210的作用下，上下活动杆1206可复位。
在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (7)

1.一种低速大转矩潜油永磁电机，包括电机壳体(1)，所述电机壳体(1)的内部设置有电机头(11)，其中电机壳体(1)的内部设置与电机头(11)不接触的引出轴(12)，所述电机头(11)的外侧套有固定连接的增距圆盘(13)，其中增距圆盘(13)上对称设置固定连接的突出块(14)，所述突出块(14)上嵌入设置有外转环(15)，其中引出轴(12)靠近电机头(11)的一侧设置固定连接的第一引导框(16)；
其特征在于：所述电机头(11)与引出轴(12)之间设置有可断联动组件，在电机头(11)转速正常时，电机头(11)借助可断联动组件带着引出轴(12)等速转动，在电机头(11)转速异常时，可断联动组件与电机头(11)断开，进而引出轴(12)停止工作，防止永磁电机的工作出现异常，所述可断联动组件包括有可移动圆筒(2)、第二引导框(21)、控制伸缩杆(22)、双向撑杆(23)、压力检测器(24)、角度调整板(25)与下压板(26)，其中第二引导框(21)固定在可移动圆筒(2)上，所述控制伸缩杆(22)位于第二引导框(21)的斜上方，其中双向撑杆(23)固定在控制伸缩杆(22)的下侧，所述压力检测器(24)对称安装在双向撑杆(23)上，其中角度调整板(25)活动连接在双向撑杆(23)上，所述下压板(26)固定在角度调整板(25)上。
2.根据权利要求1所述的一种低速大转矩潜油永磁电机，其特征在于：所述电机头(11)朝向引出轴(12)的一侧开设有容纳腔(1101)，其中容纳腔(1101)的内部对称设置有撑开顶板(1102)，所述撑开顶板(1102)固定在电机头(11)上，其中两个撑开顶板(1102)之间设置固定连接的引导凸块(1103)。
3.根据权利要求1所述的一种低速大转矩潜油永磁电机，其特征在于：所述引出轴(12)上开设有沿向凹槽(1201)，其中引出轴(12)的外侧套有固定连接的随转框(1202)，所述随转框(1202)的外部套有加厚框(1203)，其中加厚框(1203)与电机壳体(1)之间为一体成型的结构，所述加厚框(1203)上均匀开设与缓冲凹槽(1204)，其中随转框(1202)上开设有安置槽(1205)，所述安置槽(1205)的内部设置有速度减缓组件。
4.根据权利要求3所述的一种低速大转矩潜油永磁电机，其特征在于：所述速度减缓组件包括有上下活动杆(1206)、拉距滑槽(1207)、限制穿块(1208)、防脱杆(1209)、顶动弹簧(1210)、扩充槽(1211)、套接框(1212)、缓冲插杆(1213)与弹性片(1214)，其中拉距滑槽(1207)贯穿开设在上下活动杆(1206)上，所述限制穿块(1208)贯穿拉距滑槽(1207)设置，其中防脱杆(1209)设置在拉距滑槽(1207)的内部，所述顶动弹簧(1210)套在防脱杆(1209)上，其中扩充槽(1211)开设在上下活动杆(1206)上，所述套接框(1212)放置在扩充槽(1211)的内部，其中缓冲插杆(1213)贯穿套接框(1212)上，所述弹性片(1214)固定在缓冲插杆(1213)的下侧。
5.根据权利要求4所述的一种低速大转矩潜油永磁电机，其特征在于：所述上下活动杆(1206)插入到安置槽(1205)的内部，其中限制穿块(1208)与随转框(1202)之间进行固定连接，所述防脱杆(1209)贯穿限制穿块(1208)设置，其中顶动弹簧(1210)处于限制穿块(1208)的下侧，所述套接框(1212)固定在上下活动杆(1206)上，其中弹性片(1214)远离缓冲插杆(1213)的一侧固定在上下活动杆(1206)上。
6.根据权利要求5所述的一种低速大转矩潜油永磁电机，其特征在于：所述可移动圆筒(2)处于电机头(11)与引出轴(12)之间，其中控制伸缩杆(22)安装在电机壳体(1)上，所述下压板(26)处于压力检测器(24)的外侧，其中可移动圆筒(2)上贯穿设置有接引杆(201)，所述接引杆(201)固定在引出轴(12)上，其中接引杆(201)上套有复位弹簧(202)，所述复位弹簧(202)处于可移动圆筒(2)的内部。
7.根据权利要求6所述的一种低速大转矩潜油永磁电机，其特征在于：所述可移动圆筒(2)上设置固定连接的抵触杆(203)，其中抵触杆(203)远离可移动圆筒(2)的一侧插入到沿向凹槽(1201)的内部设置，所述可移动圆筒(2)上开设有沿向穿槽(204)，其中沿向穿槽(204)上对称贯穿设置有动力传输杆(205)，所述动力传输杆(205)上贯穿设置有连串杆(206)，其中连串杆(206)的中间位置设置有固定连接的隔开杆(207)，所述隔开杆(207)固定在可移动圆筒(2)上。
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