CN214799178U - 一种恒压涡轮发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种恒压涡轮发电机，包括定子、转子、磁力法兰、线圈组，所述转子带动所述磁力法兰旋转，所述磁力法兰与线圈组相对设置，两者之间具有一定间隙，其间隙通过间隙调整机构调整，通过间隙的调整来调节输出电压，使电压维持在标准值，适应的泥浆排量和压力范围更广，避免了更换不同定转子的麻烦。

Description

一种恒压涡轮发电机

技术领域

本实用新型涉及石油钻井测斜仪，特别是关于一种无线随钻测斜仪的井下供电设备，提供一种恒压涡轮发电机。

背景技术

涡轮发电机是转子组件与电机内部的磁力主轴相互耦合，由转子带动磁力主轴与之同步旋转，进而带动安装在磁力主轴上的磁力法兰旋转，磁力法兰旋转时,线圈组模块上的线圈做切割磁力线运动，线圈中就会产生交流电，经过后序整流电路的处理，转换成适合测斜仪使用的直流电。传统结构磁力法兰与线圈组模块的间隙是固定的，由于转子转速受泥浆压力和排量影响很大，转子转速的过高或过低导致电压波动很大，转子转速过高产生电压过高，则会损害电路，转子转速过低产生电压过低，则不能发出所需的电能，导致发电机不能正常工作。如果将磁力法兰与线圈组模块的间隙设计为可调的，能适应转子转速始终产生恒定的电压，将是理想的。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种恒压涡轮发电机，该发电机将磁力法兰与线圈组之间的间隙设计为可调的，以解决转子转速过高或过低时,线圈输出电压不稳定的问题，保证电压始终维持在设定范围，实现恒压输出。

本实用新型所采用的技术方案如下：一种恒压涡轮发电机，包括定子、转子、磁力法兰、线圈组，所述转子带动所述磁力法兰旋转，所述磁力法兰与线圈组相对设置，两者之间具有一定间隙，其特征在于，还包括调整所述磁力法兰与线圈组之间间隙的间隙调整机构。

进一步地，所述转子带动磁力主轴旋转，所述磁力主轴端部安装所述磁力法兰。

进一步地，所述间隙调整机构至少包括一驱动所述线圈组相向或向背所述磁力法兰运动的组件。

进一步地，所述间隙调整机构包括一驱动电机，所述驱动电机驱动连接一螺杆副，所述螺杆副上螺纹连接一轴向导块，所述轴向导块端部固定安装所述线圈组。

进一步地，所述驱动电机通过联轴器连接所述螺杆副，所述螺杆副具有外螺纹，所述轴向导块具有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹相配合。

进一步地，还包括一直线轴承，所述直线轴承套设在所述轴向导块外侧，并且所述直线轴承通过导向销固定在发电机本体上。

进一步地，还包括一中间固定块，所述中间固定块连接在所述轴向导块与线圈组之间，所述中间固定块具有中心轴腔，所述螺杆副插入到所述中心轴腔中。

与现有技术相比，本实用新型的优点体现在：1、通过该结构保证能始终发出适合仪器所需的电能。2、避免频繁更换不同定转子的麻烦。3、实现了磁力法兰和发电线圈组间间隙可以调整。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为无线随钻测斜仪发电机的总体结构图；

图2为本实用新型发电机的结构改进图；

图中，1-转子、2-磁力主轴、3-磁力法兰、4-线圈组、5-螺杆副、6-导向销、7-直线轴承、8-发电机本体、9-联轴器、10-驱动电机、11-轴向导块、12-中间固定块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本实用新型技术方案作的唯一限定，凡是在本实用新型技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应视为属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型提供的发电机的结构包括：转子磁力组件和发电线圈组件两部分组成。其中，转子磁力组件包括转子1、磁力主轴2、磁力法兰3；发电线圈组件包括线圈组4和间隙调整机构。

在转子磁力组件中，转子1安装在磁力主轴2上，带动磁力主轴2旋转，磁力法兰3也安装在磁力主轴2上，当转子1带动磁力主轴2旋转时同步带动磁力法兰3旋转。磁力法兰3安装在磁力主轴2的端头部位，磁力法兰3前端对应设置线圈组4，两者之间具有一定间隙，结构互不干涉。线圈组4通过切割磁力法兰3的磁力线进而产生感应电压，磁力法兰3的转速和磁力法兰3与线圈组4之间的间隙大小都影响着线圈组4的电压输出能力。

本实用新型中设置间隙调整机构，利用间隙调整机构调整磁力法兰3与线圈组4之间的间隙，由此可根据磁力法兰3的转速适应性调整线圈组4与磁力法兰的距离，使得磁力法兰3无论在什么样的转速下，线圈组4切割磁力法兰3的磁力线所产生的电压始终保持稳定。所述间隙调整机构至少包括一驱动所述线圈组4相向或向背所述磁力法兰3运动的组件。

在一实施例中，如图2所示，所述间隙调整机构包括：螺杆副5、导向销6、直线轴承7、发电机本体8、联轴器9、驱动电机10，轴向导块11。

在间隙调整机构中，联轴器9安装在驱动电机10的电机轴上，螺杆副5安装在联轴器9上，通过联轴器9把驱动电机10与螺杆副5连接在一起，最终以实现驱动电机10带动螺杆副5进行旋转。轴向导块11以内螺纹形式套装在螺杆副5外侧，螺杆副5具有外螺纹，此装配模式在螺杆副5进行旋转过程中，能够带动轴向导块11沿着螺杆副5轴向方向运动。在轴向导块11前端固定安装线圈组4，因此在轴向导块11沿着螺杆副5轴向运动的同时也一并带动线圈组4沿着螺杆副5进行轴向运动，当线圈组4沿着螺杆副5做轴向运动时随之调整与磁力法兰3的间隙。

直线轴承7安装在轴向导块11外侧，通过导向销6把直线轴承7固定在发电机本体8上，根据直线轴承7的工作特点，在轴向导块11沿螺杆副5轴向运动时，为轴向导块11提供导向及保护作用。

在无线随钻测斜仪的信号控制下，通过驱动电机10控制螺杆副5的旋转方向，进而控制轴向导块11以及前端固定安装的线圈组4沿螺杆副5轴向方向的运动方向和行程，最终实现调整线圈组4与磁力法兰3间隙的目的。

进一步地，本实用新型通过设置中间固定块12以实现轴向导块11与线圈组4之间的固定安装以及限位作用。如图2所示，轴向导块11在与线圈组4接近的一侧固定连接所述中间固定块12，中间固定块12具有中心轴腔，所述螺杆副5插入到轴腔中，通过中间固定块12的衔接，使得螺杆副5前端不至于触及线圈组4从而对线圈保护，同时，又能使轴向导块11限定在螺杆副5上移动而不至于脱离。

本实用新型在使用中，当转子转速过高时，使驱动电机10通过联轴器9带动螺杆副5正向转动(正反转为自定义)，螺杆副5带动轴向导块11以及前端固定安装的线圈组4沿螺杆副5轴向方向向远离磁力法兰3的方向运动，在磁力法兰3固定的情况下，从而使线圈组4与磁力法兰3之间的间隙增大，线圈组4切割磁力法兰3的磁力线所产生的电压减小，使电压维持在设定的范围。

当转子转速过低时，使驱动电机10通过联轴器9带动螺杆副5反向转动(正反转为自定义)，螺杆副5带动轴向导块11以及前端固定安装的线圈组4沿螺杆副5轴向方向向接近磁力法兰3的方向运动，在磁力法兰3固定的情况下，进而使线圈组4与磁力法兰3之间的间隙减小，线圈组4切割磁力法兰3的磁力线所产生的电压增大，使电压维持在设定的范围。

因此，本实用新型能够实现随钻测斜仪井下涡轮发电机的恒压输出。

Claims (7)

1.一种恒压涡轮发电机，包括定子、转子、磁力法兰、线圈组，所述转子带动所述磁力法兰旋转，所述磁力法兰与线圈组相对设置，两者之间具有一定间隙，其特征在于，还包括调整所述磁力法兰与线圈组之间间隙的间隙调整机构。

2.根据权利要求1所述的恒压涡轮发电机，其特征在于，所述转子带动磁力主轴旋转，所述磁力主轴端部安装所述磁力法兰。

3.根据权利要求1所述的恒压涡轮发电机，其特征在于，所述间隙调整机构至少包括一驱动所述线圈组相向或向背所述磁力法兰运动的组件。

4.根据权利要求1或2或3所述的恒压涡轮发电机，其特征在于，所述间隙调整机构包括一驱动电机，所述驱动电机驱动连接一螺杆副，所述螺杆副上螺纹连接一轴向导块，所述轴向导块端部固定安装所述线圈组。

5.根据权利要求4所述的恒压涡轮发电机，其特征在于，所述驱动电机通过联轴器连接所述螺杆副，所述螺杆副具有外螺纹，所述轴向导块具有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹相配合。

6.根据权利要求4所述的恒压涡轮发电机，其特征在于，还包括一直线轴承，所述直线轴承套设在所述轴向导块外侧，并且所述直线轴承通过导向销固定在发电机本体上。

7.根据权利要求4所述的恒压涡轮发电机，其特征在于，还包括一中间固定块，所述中间固定块连接在所述轴向导块与线圈组之间，所述中间固定块具有中心轴腔，所述螺杆副插入到所述中心轴腔中。

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