CN209488433U - 一种潜油直线举升动力装置的动子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种潜油直线举升动力装置的动子结构，属于采油装备机械制造领域。本实用新型所述动子包括不导磁芯轴，在不导磁芯轴轴向方向交错排列在不导磁芯轴上的导磁隔离环、永磁铁环；所述导磁隔离环、永磁铁环紧密接触。本实用新型在限定的极距中采用永磁铁环和与之偶合的导磁隔离环，其永磁体体积的增加使得推力大幅度提高。还可以通过改变永磁铁环的结构来改变体积变化，进一步大幅度提高推力。

Description

一种潜油直线举升动力装置的动子结构

技术领域

本发明属于采油装备机械制造领域，涉及一种潜油直线举升动力装置的动子结构。

背景技术

据调查，目前的游梁式抽油机游梁积大，效率低，耗电量大，浪费能源；例如，常用规式抽油机设备体格有15吨重，占地面积 100㎡左右，工作循环中形成了大量的无功运行，造成大量电耗浪费，系统效率仅24％。另外，由于国内地下能源下降，油田含水率达89％，已开发油田整体进入特高含水阶段；同时，限于传统抽油机有杆泵抽油特性，结构复杂，井管杆偏磨已无好方法解决，据国内某油田所报单口油井单次磨损，更换井管杆及维修成本达3万元之多，另一方面的近新开发的储量中，低渗，超低渗，致密油，特殊岩性比达80％，推行斜井，水平井和大井纵布局这些恰恰限制了现有传统才有设备的使用。

而且，由于传统设备在结构上先天缺陷，无法在井口实现良好的密封，还有洪范区水淹没，势必会产生大量的落地油，从而对地面及水面带来不利影响，特别是“新两法”颁布以来，传统设备的泄漏事故频繁发生不能满足现行法律法规要求。

基于上述问题，目前国内往复潜油电泵技术、虽然部分解决了低渗透小排量采油问题，但对低冲次、大推力及大排量还未解决；甚至还不能满足目前井下工况要求，周期性断续运行非工作频率太高，周期性继续工作载荷可调频率范围太窄。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种潜油直线举升动力装置的动子结构。旨在通过采用新式动子结构使得低速大推力动力系统实现提升推力的效果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，所述动子包括不导磁芯轴，在不导磁芯轴轴向方向交错排列在不导磁芯轴上的导磁隔离环、永磁铁环；所述导磁隔离环、永磁铁环紧密接触。

进一步的技术方案在于，所述永磁铁环的轴向截面，从外环到内环，其两侧宽度增大。

进一步的技术方案在于，所述永磁铁环的轴向截面为梯形；梯形长边靠近导磁隔离环轴线。

进一步的技术方案在于，所述动子还包括包裹导磁隔离环、永磁铁环的耐磨损、耐高温、耐高压和耐腐蚀的保护层。

进一步的技术方案在于，所述动子一端设置加长隔离环一，且通过圆柱销一与加长隔离环一焊接；所述动子另一端设置加长隔离环二，且通过圆柱销二与加长隔离环二焊接。

进一步的技术方案在于，所述永磁铁环两侧面包裹导磁环层；其外圆环表面包裹非导磁圆环一，其内圆环表面包裹非导磁圆环三；所述导磁环层、非导磁圆环一、非导磁圆环三将永磁铁环密封包裹。

进一步的技术方案在于，所述保护层包括非导磁圆环一、二；所述非导磁圆环一位于永磁铁环外圆环表面，所述非导磁圆环二位于导磁隔离环外圆环表面；所述不导磁圆环一与不导磁圆环二焊接在一起。

进一步的技术方案在于，在所述永磁铁环与导磁隔离环之间涂有耐腐蚀胶。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明在限定的极距中采用永磁铁环和与之耦合的导磁隔离环，其永磁体体积的增加使得推力大幅度提高。还可以通过改变永磁铁环的结构来改变体积变化，进一步大幅度提高推力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是利用本发明所述动子的潜油直线举升动力装置示意图；

图2是图1中部分结构放大示意图；

图3是是利用本发明所述动子的潜油直线举升机组；

图4是本发明潜油直线举升动力装置的定子结构部分结构图；

图5是本发明中杯形硅钢片的主视图；

图6是本发明中杯形硅钢片的左视图的部分剖视图；

1、杯形硅钢片；2、线圈；3、不导磁芯筒；4、端盘一；5、端盘二；6、滑动轴承套；7、裸体定子；8、裸装定子；9、机壳管； 10、定子下端口；11、定子上端口；12、定子；13、永磁铁环；14、导磁隔离环；15、不导磁芯轴；16、加长隔离环一；17、圆柱销一； 18、加长隔离环二；19、圆柱销二；20、动子；21、双作用筒式柱塞泵；22、潜油直线举升动力装置；23、助力平衡装置；24、动力装置上端口；25、连接管套一；26、封闭腔一；27、动子上端部； 28、柱塞泵下端口；29、接头；30、柱塞端部；31、动力装置下端口；32、连接套管二；33、封闭腔二；34、动子下端部；35、助力杆球头端部；36、非导磁圆环一；37、高导磁环层一；38、高导磁环层二；39、非导磁圆环三；40、非导磁圆环二。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图3所示，本发明阐述了一种潜油直线举升动力装置，其包括潜油直线举升动力装置22，与潜油直线举升动力装置22连接的双作用筒式柱塞泵21，与潜油直线举升动力装置22另一端连接的助力平衡装置23；所述潜油直线举升动力装置22包括为筒状壳体的定子12，以及在定子12内部轴向直线滑动的动子20；所述潜油直线举升动力装置22的动力装置上端口24通过定子上端口11与双作用筒式柱塞泵21外壳体用连接管套一25密封连接，且形成密封腔一26；所述双作用筒式柱塞泵21的柱塞与动子20的动子上端部 34用接头29刚性连接；所述潜油直线举升动力装置22的动力装置下端口31通过定子下端口10与助力平衡装置23外壳体用连接管套二32密封连接，且形成密封腔二33；所述助力平衡装置23的助力杆球35头端部与动子20的动子下端部34非刚性联接；所述柱塞、动子20以及助力平衡装置23的助力杆同轴。

本发明优选实施例中，所述密封腔一26、密封腔二33内填充耐高温、耐高压、绝缘导热性能好的密封胶。

本发明优选实施例中，所述密封胶为耐高温树脂。

本发明优选实施例中，如图1-2、4所示，所述动子20包括不导磁芯轴15，在不导磁芯轴15轴向方向交错排列在不导磁芯轴15 上的导磁隔离环14、永磁铁环13；所述导磁隔离环14、永磁铁环 13紧密接触，成互耦合形状。

本发明优选实施例中，所述永磁铁环13的轴向截面，从外环到内环，其两侧宽度增大。使得从永磁铁环13外环到内环磁通量逐渐增大。

本发明优选实施例中，所述永磁铁环13的轴向截面为梯形；梯形长边靠近导磁隔离环14轴线。

本发明优选实施例中，所述动子20还包括包裹导磁隔离环14、永磁铁环13的耐磨损、耐高温、耐高压和耐腐蚀的保护层；保护层为非金属材料。

本发明优选实施例中，所述动子20一端设置加长隔离环一16，且通过圆柱销一17与加长隔离环一16焊接；所述动子20另一端设置加长隔离环二18，且通过圆柱销二19与加长隔离环二18焊接。

本发明优选实施例中，永磁铁环13两侧面包裹导磁环层；其外圆环表面包裹非导磁圆环36一，其内圆环表面包裹非导磁圆环三 39；所述导磁环层、非导磁圆环一36、非导磁圆环三39将永磁铁环密封包裹；在此是在各个结合缝处焊制形成。

本发明优选实施例中，所述导磁环层包括高导磁环层一37和高导磁环层二38。

进一步的技术方案在于，所述保护层包括非导磁圆环一、二36、 40；所述非导磁圆环一36位于永磁铁环13外圆环表面，所述非导磁圆环二40位于导磁隔离环14外圆环表面；所述不导磁圆环一36与不导磁圆环二40焊接在一起。

本发明优选实施例中，所述在导磁隔离环14与永磁铁环13之间涂有耐腐蚀胶，以防止在井液中有害介质腐蚀永磁铁。

本发明优选实施例中，所述永磁铁环13为磁钢。

本发明优选实施例中，如图1-2所示，所述定子12包括筒状机壳管9，以及轴向固定在机壳管9内部的裸体定子8；所述裸体定子 8两端与机壳管9两端密封，使得裸体定子8与机壳管9接触处形成密封腔，所述裸体定子8由多个首尾相接的裸装定子8组成；在图1中，基准长度L的即为一个裸装定子8；裸体定子8恩据需要长度首尾相接多个裸装定子，并圆周焊接在一起。

本发明优选实施例中，相邻两个所述裸装定子8插接，每个裸装定子8一端设置端盘一4，另一端设置端盘二5；所述端盘一4和端盘二5互有相互适配的插接口；在相邻两个所述裸装定子8由端盘一4和端盘二5插接时，其插接部内部设置滑动轴承套6；所述滑动轴承套6的内径与裸体定子8内径一致；其插接部外侧设置密封环；所述密封环将密封腔分割为小密封腔。

本发明优选实施例中，滑动轴承套6为非金属的；当将动子20 置于定子12内，动子20外表面的保护层与滑动轴承套6构成滑动摩擦副；使动子20在移动过程中不受铁磁性合金滑套端部效应影响，可降低推力波动、运动性更加平稳。

本发明优选实施例中，所述密封腔中填充耐高温、高绝缘性、导热性良好、耐高压、耐腐蚀绝缘胶，从而提高了绝缘性和可靠性。

本发明优选实施例中，所述绝缘胶为耐高温树脂，用封胶工艺解决绝缘油在长期高温工作中变质变性问题，突破性解决了绝缘问题，效果提高明显。

本发明优选实施例中，所述裸装定子8包括不导磁芯筒3，和按一定极距叠压在不导磁芯筒3上的数个杯形硅钢线圈；所述杯形硅钢线圈包括杯形硅钢片1和线圈2，其由杯形硅钢片1冲压或焊接为一体后缠绕线圈2而成。在其相邻两片成型杯形硅钢片1间涂有耐高温粘结胶。

杯形硅钢片的结构图如图5-6所示，其包括底板和侧帮，对于冲压而成的杯形硅钢片，其底板和侧帮为一体结构，对于焊接而成的杯形硅钢片，其侧帮为多个弧形杯形硅钢片一层一层焊接在底板上；相对于杯形硅钢片，焊接而成的杯形硅钢片的导磁性远小于一体冲压成型的杯形硅钢片。如图5-6所示，其上部设置接线口，方便线圈2相连。

上述所有实施例中，未详细阐述的内容均采现有技术和/或公知常识；由于现有技术和公知常识为本领域技术人员极易获得的技术，所以在此不宜过多阐述。

Claims (8)

1.一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，所述动子包括不导磁芯轴，在不导磁芯轴轴向方向交错排列在不导磁芯轴上的导磁隔离环、永磁铁环；所述导磁隔离环、永磁铁环紧密接触。

2.根据权利要求1所述一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，所述永磁铁环的轴向截面，从外环到内环，其两侧宽度增大。

3.根据权利要求1或2所述一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，所述永磁铁环的轴向截面为梯形；梯形长边靠近导磁隔离环轴线。

4.根据权利要求1所述一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，所述动子还包括包裹导磁隔离环、永磁铁环的耐磨损、耐高温、耐高压和耐腐蚀的保护层。

5.根据权利要求1所述一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，所述动子一端设置加长隔离环一，且通过圆柱销一与加长隔离环一焊接；所述动子另一端设置加长隔离环二，且通过圆柱销二与加长隔离环二焊接。

6.根据权利要求1所述一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，所述永磁铁环两侧面包裹导磁环层；其外圆环表面包裹非导磁圆环一，其内圆环表面包裹非导磁圆环三；所述导磁环层、非导磁圆环一、非导磁圆环三将永磁铁环密封包裹。

7.根据权利要求4所述一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，所述保护层包括非导磁圆环一、二；所述非导磁圆环一位于永磁铁环外圆环表面，所述非导磁圆环二位于导磁隔离环外圆环表面；所述不导磁圆环一与不导磁圆环二焊接在一起。

8.根据权利要求1或6所述一种潜油直线举升动力装置的动子结构，其特征在于，在所述永磁铁环与导磁隔离环之间涂有耐腐蚀胶。