CN202889095U - 一种防反转螺杆泵直驱电机 - Google Patents

Abstract

一种防反转螺杆泵直驱电机，它包括同步电机和电磁制动装置，其技术要点在于：所述同步电机的主轴为空心轴，空心轴穿装有密封轴，密封轴的下端延伸至主轴下端之外，在密封轴上端外部套接机械密封组件；所述电磁制动装置设置在同步电机上部，在电磁制动装置内与同步电机同轴自下而上依次设置磁轭、线圈、衔铁、制动盘，所述衔铁设置在磁轭与制动盘之间，磁轭与衔铁通过弹簧相连。本实用新型的优点：能够适应恶劣的环境，更加安全可靠；拆卸容易，便于维护；电磁制动部分释放扭矩平稳可靠，无需人工卸扭矩；机械密封系统设置在驱动装置上部，无需拆卸电机即可进行维修更换；防护罩内壁设有橡胶防护套，缓冲飞出物的撞击力，降低安全隐患。

Description

一种防反转螺杆泵直驱电机

技术领域

本实用新型涉及一种螺杆泵直驱电机，尤其涉及一种四级防反转螺杆泵直驱电机。

背景技术

螺杆泵采油是近几年迅速发展起来的一种新型机采方式，特别适合高粘稠、高含气、高含沙、高含水以及低产油井的原油开采，能有效克服气锁、卡沙等现象，其增产节能的优越性也日益突显。目前在各大油田使用螺杆泵直驱电机越来越多，但往往安全性较差，电机易发生反转造成人身伤害。其主要原因是：螺杆泵采油系统中，地面驱动装置带动抽油杆旋转将力矩传递到井下螺杆泵上采油，螺杆泵处于井下1000米左右，传递力矩的抽油杆长度也在1000米左右，相当于一个扭杆弹簧，正常运转时，在力矩作用下抽油杆储蓄能量，发生扭转达100多圈，螺杆泵驱动头停机后或卡泵时，贮存在杆柱中的弹性变形势能会快速释放，产生巨大的瞬时扭矩，使杆柱快速反转；反转的另一种情况是油管中的油液通过泵倒流所致，在油管及外输管线内的液体与套管内井液压差作用下，螺杆泵变成液压马达，使转子及连接的杆柱快速反转。

目前，现有的螺杆泵驱动装置通常采用三级减速，如专利CN 200946562Y中所述的三级减速驱动装置，一级为皮带轮，一级为齿轮，一级为电控弹簧，但其安全性差，使用寿命短，易损坏，主要体现在以下方面：

一.现有螺杆泵多采用能耗制动，螺杆泵采油系统因卡泵或断电而停机时，瞬时高速反转易造成断杆或脱杆，或因断电导致防反转失效，致使螺杆泵的反转杆柱脱扣，甩弯光杆，损坏地面驱动装置零部件，电机部件高速飞出，危及人身安全。

二.机械密封在下部，一旦失效后，现场无法人力维修更换，必须上吊车等设备才能完成维护任务，维护保养、维修更换时间很长，效率极低。

三.电机单推力轴承，螺杆泵正常工作时电机承受非常大的轴向力的作用，所有负荷都施加在推力轴承上，所以单推力轴承非常容易损坏、更换频繁，无形中推高了生产成本。

四.无橡胶护套，目前大多数设备的防护罩均为钢构件，一旦螺杆泵超高速反转，方卡子等旋转件破碎飞出直接撞击钢制防护罩，由于作用力极大，防护罩根本起不到防护作用。防护罩因内部冲击力飞出，危及人身安全。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种防反转螺杆泵直驱电机，本实用新型提供了如下技术方案：

一种防反转螺杆泵直驱电机，它包括同步电机和电磁制动装置，其特征在于：所述同步电机的主轴为空心轴，空心轴穿装有密封轴，密封轴的下端延伸至主轴下端之外，在密封轴上端外部套接机械密封组件；所述电磁制动装置设置在同步电机上部，在电磁制动装置内与同步电机同轴自下而上依次设置磁轭、线圈、衔铁、制动盘，所述衔铁设置在磁轭与制动盘之间，磁轭与衔铁通过弹簧相连。

所述延伸至主轴下端之外的密封轴下端外部套接推力调心滚子轴承。

所述电磁制动装置设置在防护罩内。

所述防护罩内壁设置橡胶防护套。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：电机能够适应恶劣的环境，更加安全可靠，不会因突然断电而发生事故；电磁制动部分设置在电机上端，拆卸容易，便于维护；电磁制动部分释放扭矩平稳可靠，无需人工卸扭矩；机械密封系统设置在驱动装置上部，将光杆与驱动装置之间的动密封转换成光杆与电机主轴的静密封、电机主轴与密封轴的动密封，光杆与密封轴之间，密封轴与电机主轴之间均为间隙配合，无需拆卸电机即可进行维修更换；防护罩内壁设有橡胶防护套，缓冲飞出物的撞击力，降低安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型剖面结构示意图。

图2为图1制动装置剖面放大结构示意图。

附图中主要符号说明：1.机械刹车组件；2.制动盘；3.防护罩；4.橡胶防护套；5.机械密封组件；6.密封轴；7.永磁电机转子；8.永磁电机定子；9.普通推力轴承；10.支座；11.推力调心滚子轴承；21.线圈；22.衔铁；23.安装板；24.磁轭。

下面将通过附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

实施例1

如图1与图2所示的一种防反转螺杆泵直驱电机，它包括同步电机和电磁制动装置，同步电机壳体内设有电机转子7与电机定子8，壳体上、下端口设有普通推力轴承9，壳体下端与支座10固定，同步电机的主轴为空心轴，空心轴穿装有密封轴6，密封轴6的下端延伸至主轴下端之外，在密封轴6上端外部套接机械密封组件5，机械密封组件主要由动环、静环，过渡压套、深沟轴承轴封组成，延伸至主轴下端之外的密封轴6下端外部套接推力调心滚子轴承11，推力调心滚子轴承11固定在支座10内；电磁制动装置设置在同步电机上部，电磁制动装置外部设置防护罩3，防护罩内壁设置橡胶防护套4在电磁制动装置内设置机械刹车组件1，机械刹车组件1与同步电机同轴自下而上依次设置磁轭24、线圈21、衔铁22、制动盘2、安装板23，所述衔铁22设置在磁轭24与制动盘2之间，磁轭24与衔铁22通过弹簧相连。

本实用新型四级刹车装置电磁制动装置的工作原理：在正常工作环境下，本实用新型依靠与其相连的控制箱进行前三级制动，电动机接通电源，同时电磁制动器线圈也得电，衔铁吸合，克服弹簧的拉力使制动器的衔铁与制动盘分开，电动机正常运转；电机突然停转时，由电机控制系统发出信号，控制断开电磁制动器微动开关，电磁制动器线圈失电，或当供电系统突然断电时，电磁制动器线圈自然随之失电，线圈失电后，衔铁在弹簧力作用下与铁芯分开，衔铁卡紧制动盘，电机轴降速反转，直至主轴反转扭矩卸至为零，消除安全隐患。本实用新型的四级制动装置即使在断电等意外发生时，即使控制箱无法失灵，也能保证电机安全刹车，防止反转的发生，保证了现场人员的人身安全。

此外，本实用新型的电机承重轴承采用润滑散热结构，正常运行时承重轴承的温升约为20K，可保证电机长期安全可靠运行；电机轴向承重力大，可承受10t以上的拉力或压力，保障电机长期运行不需更换轴承、极大降低设备运行成本，采用上述结构后电机更加安全可靠。 

Claims (4)

1.一种防反转螺杆泵直驱电机，它包括同步电机和电磁制动装置，其特征在于：所述同步电机的主轴为空心轴，空心轴穿装有密封轴，密封轴的下端延伸至主轴下端之外，在密封轴上端外部套接机械密封组件；所述电磁制动装置设置在同步电机上部，在电磁制动装置内与同步电机同轴自下而上依次设置磁轭、线圈、衔铁、制动盘，所述衔铁设置在磁轭与制动盘之间，磁轭与衔铁通过弹簧相连。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于：所述延伸至主轴下端之外的密封轴下端外部套接推力调心滚子轴承。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于：所述电磁制动装置设置在防护罩内。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于：所述防护罩内壁设置橡胶防护套。

Images