CN204327388U - 井下泥浆发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井下泥浆发电机，井下泥浆发电机上部为连接杆，支撑盘位于定子壳体上端内侧由定位螺丝固定，定子壳体与连接杆下端内侧相连，上轴承座与连接杆外侧下端连接，平衡活塞位于定子壳体上部，平衡活塞两侧分别为支撑盘通孔引入的泥浆和定子壳体内部的液压油，平衡活塞可以在支撑盘上移动用来平衡定子壳体内外侧压力，防止定子壳体被泥浆压力压坏，连接冒与支撑盘下端连接，高压连接器设在连接头内部，下轴承座通过螺丝二与连接头固定，连接头与定子壳体下端连接，护套设在连接头外侧，叶轮通过上轴承座和下轴承座支撑在定子壳体外侧，它结构简单、成本低、工作寿命长，安全可靠，现场保养维护简单。

Description

井下泥浆发电机

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井工程中为无线随钻测量仪器供电的井下泥浆发电设备领域，尤其涉及一种井下泥浆发电机。

背景技术

目前，石油钻井行业的无线随钻测量仪器的供电系统多数采用的是锂电池，少数采用使用磁力耦合器的涡轮发电机供电，随着地质导向技术、随钻测井技术及闭环钻井技术在油田开发过程中越来越多的应用，井下复杂的测控系统需要有充足的电源能量供应作保证，而使用锂电池的缺点越来越明显，锂电池的能量和使用温度范围有限，安全性差，报废锂电池的处理会对环境造成污染，且使用成本高。

目前，公知的使用磁力耦合器的泥浆涡轮发电机其结构由导叶轮、叶轮、磁力耦合器、芯轴发电机主体组成，其工作原理是利用导叶轮和叶轮转换泥浆的能量使叶轮旋转，旋转的叶轮通过磁力耦合器带动发电机壳体内的芯轴旋转，芯轴另一端连接一个小型发电机发电，由于其发电机壳体内部有运动部件，需要定期维护，且必须在专门的车间进行安装维护，结构复杂，维护难度高，这就亟需一种可以在现场保养维护，工作寿命长的井下发电机。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型提供一种井下泥浆发电机，它结构简单、成本低、工作寿命长，安全可靠，现场保养维护简单。

本实用新型的技术方案是：提供一种井下泥浆发电机，它是由连接杆、支撑盘、上轴承座、上轴套二、上轴套一、衬套、连接冒、叶轮、磁屏蔽套、下轴套一、下轴套二、销、下轴套三、螺丝一、下轴承座、护套、连接头、高压连接器、螺丝二、胶套、六方螺杆、转子壳体、永磁钢、定子壳体、定子、轴承座卡环、上轴套三、平衡活塞、定位螺丝和定子绕组组成，井下泥浆发电机上部为连接杆，支撑盘位于定子壳体上端内侧由定位螺丝固定，定子壳体与连接杆下端内侧相连，上轴承座与连接杆外侧下端连接，平衡活塞位于定子壳体上部，平衡活塞两侧分别为支撑盘通孔引入的泥浆和定子壳体内部的液压油，平衡活塞可以在支撑盘上移动用来平衡定子壳体内外侧压力，防止定子壳体被泥浆压力压坏，连接冒与支撑盘下端连接，高压连接器设在连接头内部，下轴承座通过螺丝二与连接头固定，连接头与定子壳体下端连接，护套设在连接头外侧，叶轮通过上轴承座和下轴承座支撑在定子壳体外侧，螺丝一与连接头连接，上轴套二通过上轴套一固定在叶轮上端，上轴套一下端通过衬套限位，胶套设在上轴承座槽内，上轴套三通过轴承座卡环固定在上轴承座上，下轴套二通过下轴套一固定在叶轮下端，下轴套一上端通过衬套限位，胶套设在下轴承座槽内，下轴套三通过轴承座卡环固定在下轴承座上，销过盈压入下轴承座与下轴套三内，永磁钢设在转子壳体槽内，磁屏蔽套设在转子壳体外侧，定子采用超薄硅钢片串接在六方螺杆上并压紧，定子绕组使用高温漆包线按一定顺序缠绕在定子上。

所述定子上、下两端通过垫调整位置，上端由螺丝三固定，下端与六方螺杆下支撑座连接固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：泥浆流动使叶轮转动，叶轮转动带动转子壳体上的永磁钢产生旋转磁场，使定子绕组切割磁感线产生电能提供至井下仪器，使用寿命长，发电机定子壳体内部没有运动部件，故不需要维护保养，叶轮与永磁钢连接，这部分可以在现场进行保养维护，安全可靠。

附图说明

下面根据附图进一步对本实用新型加以说明

附图1是本实用新型的结构图；

附图2是本实用新型的剖视图；

图1、图2中所示：1、连接杆，2、支撑盘，3、上轴承座，4、上轴套二，5、上轴套一，6、衬套，7、连接冒，8、叶轮，9、磁屏蔽套，10、下轴套一，11、下轴套二，12、销，13、下轴套三，14、螺丝一，15、下轴承座，16、护套，17、连接头，18、高压连接器，19、螺丝二，20、胶套，21、六方螺杆下支撑座，22、六方螺杆，23、转子壳体，24、永磁钢，25、定子壳体，26、定子，27、垫，28、螺丝三，29、轴承座卡环，30、上轴套三，31、平衡活塞，32、定位螺丝，33、定子绕组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，需要说明的是，附图仅用于解释本实用新型，是对本实用新型实施例的示意性说明，而不能理解为对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2所示，井下泥浆发电机，它是由连接杆1、支撑盘2、上轴承座3、上轴套二4、上轴套一5、衬套6、连接冒7、叶轮8、磁屏蔽套9、下轴套一10、下轴套二11、销12、下轴套三13、螺丝一14、下轴承座15、护套16、连接头17、高压连接器18、螺丝二19、胶套20、六方螺杆22、转子壳体23、永磁钢24、定子壳体25、定子26、轴承座卡环29、上轴套三30、平衡活塞31、定位螺丝32和定子绕组33组成，井下泥浆发电机上部为连接杆1，支撑盘2位于定子壳体25上端内侧由定位螺丝32固定，定子壳体25与连接杆1下端内侧相连，上轴承座3与连接杆1外侧下端连接，平衡活塞31位于定子壳体23上部，平衡活塞31两侧分别为支撑盘2通孔引入的泥浆和定子壳体25内部的液压油，平衡活塞31可以在支撑盘2上移动用来平衡定子壳体25内外侧压力，防止定子壳体25被泥浆压力压坏，连接冒7与支撑盘2下端连接，高压连接器18设在连接头17内部，用于将发电机产生的电能通过导线传输给仪器，下轴承座15通过螺丝二19与连接头17固定，连接头17与定子壳体25下端连接，护套16设在连接头17外侧，叶轮8通过上轴承座3和下轴承座15支撑在定子壳体25外侧，螺丝一14与连接头17连接，上轴套二4通过上轴套一5固定在叶轮8上端，上轴套一5下端通过衬套6限位，胶套20设在上轴承座3槽内，胶套20用来缓冲震动保护上轴承座3，上轴套三30通过轴承座卡环29固定在上轴承座3上，下轴套二11通过下轴套一10固定在叶轮8下端，下轴套一10上端通过衬套6限位，胶套20设在下轴承座15槽内，胶套20用来缓冲震动，保护下轴承座15，下轴套三13通过轴承座卡环29固定在下轴承座15上，销12过盈压入下轴承座15与下轴套三13内，永磁钢24设在转子壳体23槽内，磁屏蔽套9设在转子壳体23外侧，定子26采用超薄硅钢片串接在六方螺杆22上并压紧，定子绕组33使用高温漆包线按一定顺序缠绕在定子26上。

所述定子26上、下两端通过垫27调整位置，上端由螺丝三28固定，下端与六方螺杆下支撑座21连接固定。

上轴套一5和下轴套一10采用青铜，上轴套二4、上轴套三30、上轴承座3、下轴套二11、下轴套三13、下轴承座15均采用YG8硬质合金。

永磁钢24采用钐钴磁性材料，充磁强度17000毫特斯拉，针对井下震动环境使用铝合金作为转子壳体23进行保护。

工作原理：

钻井时，泥浆流动使叶轮8转动，叶轮8转动带动转子壳体23上的永磁钢24产生旋转磁场，使定子绕组33切割磁感线产生电能提供至井下仪器。

本实用新型结构简单，使用安全可靠，且使用寿命长，可以在现场进行保养维护。

以上所述为本实用新型的实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种改进和变化。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、改进等均应含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.井下泥浆发电机，它是由连接杆(1)、支撑盘(2)、上轴承座(3)、上轴套二(4)、上轴套一(5)、衬套(6)、连接冒(7)、叶轮(8)、磁屏蔽套(9)、下轴套一(10)、下轴套二(11)、销(12)、下轴套三(13)、螺丝一(14)、下轴承座(15)、护套(16)、连接头(17)、高压连接器(18)、螺丝二(19)、胶套(20)、六方螺杆(22)、转子壳体(23)、永磁钢(24)、定子壳体(25)、定子(26)、轴承座卡环(29)、上轴套三(30)、平衡活塞(31)、定位螺丝(32)和定子绕组(33)组成，其特征在于：井下泥浆发电机上部为连接杆(1)，支撑盘(2)位于定子壳体(25)上端内侧由定位螺丝(32)固定，定子壳体(25)与连接杆(1)下端内侧相连，上轴承座(3)与连接杆(1)外侧下端连接，平衡活塞(31)位于定子壳体(23)上部，平衡活塞(31)两侧分别为支撑盘(2)通孔引入的泥浆和定子壳体(25)内部的液压油，平衡活塞(31)可以在支撑盘(2)上移动用来平衡定子壳体(25)内外侧压力，防止定子壳体(25)被泥浆压力压坏，连接冒(7)与支撑盘(2)下端连接，高压连接器(18)设在连接头(17)内部，下轴承座(15)通过螺丝二(19)与连接头(17)固定，连接头(17)与定子壳体(25)下端连接，护套(16)设在连接头(17)外侧，叶轮(8)通过上轴承座(3)和下轴承座(15)支撑在定子壳体(25)外侧，螺丝一(14)与连接头(17)连接，上轴套二(4)通过上轴套一(5)固定在叶轮(8)上端，上轴套一(5)下端通过衬套(6)限位，胶套(20)设在上轴承座(3)槽内，上轴套三(30)通过轴承座卡环(29)固定在上轴承座(3)上，下轴套二(11)通过下轴套一(10)固定在叶轮(8)下端，下轴套一(10)上端通过衬套(6)限位，胶套(20)设在下轴承座(15)槽内，下轴套三(13)通过轴承座卡环(29)固定在下轴承座(15)上，销(12)过盈压入下轴承座(15)与下轴套三(13)内，永磁钢(24)设在转子壳体(23)槽内，磁屏蔽套(9)设在转子壳体(23)外侧，定子(26)采用超薄硅钢片串接在六方螺杆(22)上并压紧，定子绕组(33)使用高温漆包线按一定顺序缠绕在定子(26)上。

2.根据权利要求1所述井下泥浆发电机，其特征在于：定子(26)上、下两端通过垫(27)调整位置，上端由螺丝三(28)固定，下端与六方螺杆下支撑座(21)连接固定。