CN201656739U - 潜油直线电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种潜油直线电机，包括定子以及在所述定子内作直线运动的动子，在所述定子和动子之间还设有至少一组滚珠组件，所述滚珠组件包括滚珠保持圈以及多个滚珠，所述滚珠保持圈具有多个与所述滚珠外径适配的定位孔，所述多个滚珠可转动地定位于所述定位孔内。这样，由于在所述定子和动子之间设有至少一组滚珠组件，使得定子和动子之间的滑动摩擦变为了滚动摩擦，大大降低了定子和动子之间的磨损率。
Description
技术领域
本实用新型涉及潜油直线电机技术领域，更具体地说，是涉及一种可减小动子与定子之间磨损的潜油直线电机。
背景技术
目前，潜油直线电机动子、定子之间的磨损问题，一直是潜油直线电机驱动抽油泵采油过程中所面临的重要问题。在深井采油作业过程中，潜油直线电机出力高、所承受的负载大。而电机动子、定子通常被设计得比较长，尤其是动子部分，其细长的结构，很容易导致变形。另一方面，潜油直线电机通电运行后，电机的动子、定子之间由于电磁力的作用，会产生很大的径向偏心吸力，动子在定子内做轴向的往复旋转运动时，轴向出力越大，与定子之间的径向偏心吸力也越大。此时，电机动子被吸在定子内壁上做往复旋转运动，两者之间的摩擦力很大，电机动子和定子表层材质很快会被磨损，严重时，连电机动子的磁铁都会被磨损。另外，油井中含砂粒多，砂粒进入到电机动子、定子之间后，会进一步加剧电机动子、定子之间的磨损速度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种潜油直线电机，其可减小动子与定子之间的磨损。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种潜油直线电机，包括定子以及在所述定子内作直线运动的动子，在所述定子和动子之间还设有至少一组滚珠组件，所述滚珠组件包括滚珠保持圈以及多个滚珠，所述滚珠保持圈具有多个与所述滚珠外径适配的定位孔，所述多个滚珠可转动地定位于所述定位孔内。
更具体地，所述滚珠保持圈由软质弹性材料构成。
更具体地，所述滚珠保持圈呈管状，所述定位孔在所述滚珠保持圈周向上错开设置。
更具体地，所述滚珠被采用过盈配合的方式夹设在所述动子和定子之间，过盈量为0.01-0.02毫米。
更具体地，所述滚珠由金属材料制成，表面具有耐磨复合层。
更具体地，所述定子的内表面以及所述动子的外表面的硬度值为HRC62-66。
更具体地，在靠近所述动子两端的位置分别设有可在所述动子和定子之间实现密封的端部密封组件。
更具体地，所述端部密封组件与所述动子端部的距离不小于所述动子相对于所述定子的行程。
更具体地，所述滚珠组件的数量为多个，并沿所述动子的长度方向排列，在所述滚珠组件之间还设有可在所述动子和定子之间实现密封的中部密封组件。
更具体地，在所述滚珠组件的行程为所述动子相对于所述定子行程的一半。
这样，由于在所述定子和动子之间设有至少一组滚珠组件，使得定子和动子之间的滑动摩擦变为了滚动摩擦，大大降低了定子和动子之间的磨损率，另外，由于设有端部密封组件，可以防止砂子深入到动子和定子之间加剧磨损，由于，滚珠组件的行程为所述动子相对于所述定子行程的一半，进一步控制了滚动摩擦的磨损。
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的剖视示意图，并示出了动子处于最高位置时的状态；
图2是图1所示实施例的另一个剖视示意图，并示出了动子处于最低位置时的状态；
图3是图1除去端部密封组件后的俯视示意图；
图4是图1所示实施例中滚珠组件的局部侧视示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参照图1至图3，为本实用新型的一较佳实施例，该潜油直线电机包括定子1以及在所述定子1内作直线运动的动子2，在所述定子1和动子2之间还设有至少一组滚珠组件3。所述滚珠组件3包括滚珠保持圈31以及多个滚珠32，所述滚珠保持圈31具有多个与所述滚珠32外径适配的定位孔311，所述多个滚珠32可转动地定位于所述定位孔311内。这样，由于在所述定子1和动子2之间设有至少一组滚珠组件3，使得定子1和动子2之间的滑动摩擦变为了滚动摩擦，大大降低了定子1和动子2之间的磨损率。
以下对上述各组成部分作进一步详细介绍。
所述定子1与现有技术中的定子的结构大致相同，其内表面可采用热处理的方式增加硬度，使定子1内表面的硬度值达到HRC62-66，定子内表面热处理后还可进行抛光处理。
请结合参照图1、图2以及图4，本实施例中，所述滚珠组件3的数量为三组。所述滚珠保持圈31呈管状并由软质弹性材料构成，软质弹性材料便于将滚珠32压入定位孔311。而且，即使有砂子进入电机，砂粒也会因为滚珠32的旋转，而嵌入到软质弹性材料内，不会妨碍滚珠32在定位孔311内的转动。
为了使滚珠32在所述滚珠保持圈31周向上的分布更加均匀，防止其对定子内表面和转子外表面的磨损过于集中，所述定位孔311在所述滚珠保持圈31周向上错开设置。
本实施例中，所述滚珠32由金属材料制成，其表面具有耐磨复合层并经表面抛光处理。所述滚珠32被采用过盈配合的方式夹设在所述定子1和动子2之间，过盈量可为0.01-0.02毫米。
所述动子2的外表面亦可采用热处理的方式增加硬度，使动子外表面的硬度值达到HRC62-66，动子外表面经热处理后还可进行抛光处理。在靠近所述动子2两端的位置分别设有可在所述动子2和定子1之间实现密封的端部密封组件4。这样，就在所述定子1、动子2以及端部密封组件4之间形成了密封腔。两个端部密封组件4的设置，可以防止砂子深入到动子2和定子1之间加剧磨损。为了进一步降低磨损，可在所述定子1、动子2以及端部密封组件4之间的密封腔内加入润滑油。
本实施例中，所述端部密封组件4包括靠近动子外侧的轴承41以及靠近动子内侧并由弹性材料构成的密封圈42。轴承41和密封圈42与所述动子2的外表面固定连接，密封圈42的外径大于轴承41的外径，从而，密封圈42被夹设在所述动子2和定子1之间，而轴承41的外径与定子1的内表面之间保持一定距离。轴承41在所述端部密封组件4中对密封圈42起止挡定位作用，因此可以采取其他环形件代替。
请结合参照图1及图2，所述端部密封组件4与所述动子端部的距离不小于所述动子2相对于所述定子1的行程。这样，当电机动子2处在最下端位置时(即图2所示的状态)，位于动子下部的端部密封组件4便不会超出定子1的下端，保持了电机下端的密封状态。当电机动子2处在最上端位置时(即图1所示的状态)，位于动子上部的端部密封组件4便不会超出定子1的上端，保持了电机上端的密封状态。当动子在定子内做上、下往复运动时，会带动所述滚珠组件3一起做上、下往复运动，此时，滚珠保持圈31与端部密封组件4接触，由于密封圈42由弹性材料构成，故在动子上下运动过程中，密封圈42与滚珠保持圈31可实现弹性接触。
由于本实施例中，所述滚珠组件3的数量为多个，并沿所述动子2的长度方向排列，在所述滚珠组件3之间还设有可在所述动子2和定子1之间实现密封的中部密封组件5。中部密封组件5包括中部的轴承51，以及位于两侧并由弹性材料构成的密封圈52。同样，在动子上下运动过程中，两个密封圈52可分别与滚珠保持圈31实现弹性接触。
本实施例中，电机处于图1所示状态时，位于动子最上面的滚珠组件3的上端与对应端部密封组件4之间的距离，等于所述动子2相对于所述定子1行程的一半，从而，工作过程中，所述滚珠组件3的行程为所述动子2相对于所述定子1行程的一半。由于滚珠组件4的行程为所述动子2相对于所述定子1行程的一半，而不是与动子2相对于定子1的行程相等，进一步控制了滚动摩擦的磨损量。
另外，本实施例具有方便维修的优点，因为易损件只有滚珠32、滚珠保持圈31、端部密封组件4以及中部密封组件5，因此，维修时，只需将电机动子2从油井中取出，更换所述易损件，再将电机动子放入油井中，与电机定子配合好即可。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种潜油直线电机，包括定子以及在所述定子内作直线运动的动子，其特征在于：在所述定子和动子之间还设有至少一组滚珠组件，所述滚珠组件包括滚珠保持圈以及多个滚珠，所述滚珠保持圈具有多个与所述滚珠外径适配的定位孔，所述多个滚珠可转动地定位于所述定位孔内。
2.如权利要求1所述的潜油直线电机，其特征在于：所述滚珠保持圈由软质弹性材料构成。
3.如权利要求2所述的潜油直线电机，其特征在于：所述滚珠保持圈呈管状，所述定位孔在所述滚珠保持圈周向上错开设置。
4.如权利要求1所述的潜油直线电机，其特征在于：所述滚珠被采用过盈配合的方式夹设在所述动子和定子之间，过盈量为0.01-0.02毫米。
5.如权利要求4所述的潜油直线电机，其特征在于：所述滚珠由金属材料制成，表面具有耐磨复合层。
6.如权利要求1所述的潜油直线电机，其特征在于：所述定子的内表面以及所述动子的外表面的硬度值为HRC62-66。
7.如权利要求1至6任意一项所述的潜油直线电机，其特征在于：在靠近所述动子两端的位置分别设有可在所述动子和定子之间实现密封的端部密封组件。
8.如权利要求7所述的潜油直线电机，其特征在于：所述端部密封组件与所述动子端部的距离不小于所述动子相对于所述定子的行程。
9.如权利要求8所述的潜油直线电机，其特征在于：所述滚珠组件的数量为多个，并沿所述动子的长度方向排列，在所述滚珠组件之间还设有可在所述动子和定子之间实现密封的中部密封组件。
10.如权利要求9所述的潜油直线电机，其特征在于：在所述滚珠组件的行程为所述动子相对于所述定子行程的一半。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105158910A (zh) * | 2015-10-16 | 2015-12-16 | 叶淑兰 | 一种安装有滚珠的医用读片装置 |
| CN105301779A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-02-03 | 叶淑兰 | 一种运行稳定的医学影像光片夹紧装置 |
| CN105827095A (zh) * | 2015-01-08 | 2016-08-03 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 线性马达 |
| CN109428431A (zh) * | 2017-08-29 | 2019-03-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种潜油直线电机动子轴滚动支撑机构 |
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2010
- 2010-04-06 CN CN2010201567416U patent/CN201656739U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN105301779A (zh) * | 2015-10-16 | 2016-02-03 | 叶淑兰 | 一种运行稳定的医学影像光片夹紧装置 |
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