CN215370712U - 一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器。一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器，包括轴承外端盖、轴承、外套筒、螺钉、电磁制动器电磁模块外壳、电磁制动器电磁模块、轴承内端盖、电磁离合器上部电磁模块、电磁离合器电磁模块外壳和电磁离合器下部电磁模块。本实用新型的优势在于：电磁制动器和电磁离合器组成一体式结构，减少了结构件数量，结构更加简单、紧凑、可靠性更高；同时，使用了高摩阻材料涂层，制动和连接效果更好。
Description
技术领域
本发明属于石油工程领域，具体地，涉及一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器。
背景技术
井喷事故是威胁油气安全生产的重要因素。一旦发生井喷事故将造成巨大的经济、财产、人员和环境损失。而随着油气行业向深层发展，由井喷事故造成的安全隐患越来越大。因此，开发高可靠性的井控装备极为重要。
井下安全阀是一种装在油气井内，用于防止井喷的重要井下工具。本单位申请的发明专利“一种全电驱动的井下安全阀”(申请号 201910422782.0)涉及一种全电驱动的井下安全阀，它与现有的液控井下安全阀相比具有关井速度快、下深不受限制、智能化程度高的显著优势，但使用电磁离合器、电磁制动器两个独立的结构件，存在着结构复杂、松散，可靠性低的缺点，亟待解决。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器，包括轴承外端盖、轴承、外套筒、螺钉、电磁制动器电磁模块外壳、电磁制动器电磁模块、轴承内端盖、电磁离合器上部电磁模块、电磁离合器电磁模块外壳和电磁离合器下部电磁模块。
电磁制动器电磁模块，由电磁铁、弹簧、永磁铁和电磁模块盖板组成；电磁铁和永磁铁为扇环形结构，永磁铁内侧有高摩阻材料涂层，电磁铁和永磁铁通过三个相同的弹簧连接成一个整体；电磁模块盖板上有两个凸台；电磁制动器电磁模块安装于电磁制动器电磁模块外壳内部；电磁离合器上部电磁模块和电磁离合器下部电磁模块的组件，与电磁制动器电磁模相同，电磁离合器上部电磁模块和电磁离合器下部电磁模块安装于电磁离合器电磁模块外壳内部。
外套筒，外壁两侧有螺纹，内壁两侧分别有一个轴肩，内壁上端一周和下端一周分别有四个对称布置的螺纹孔，用于螺钉旋入。
电磁制动器电磁模块外壳，是一个圆筒状结构，两端分别有四个对称布置的凸台，凸台上有螺纹孔，内部有四个相同的腔室。
电磁离合器电磁模块外壳，是一个圆筒状结构，外壁两端分别有一个轴肩，用于安装轴承，外壁中间有一圈高摩阻材料涂层，用于增大制动时的摩擦力，内侧上部和下部分别有四个相同的腔室；
电磁离合器电磁模块外壳与轴承形成过盈配合安装于一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器的最内部，两个相同的轴承内端盖安装于电磁离合器电磁模块外壳两端，两个相同的轴承通过轴承外端盖、轴承内端盖、外套筒的轴肩和电磁离合器电磁模块外壳的轴肩轴向固定，电磁制动器电磁模块外壳通过八个相同的螺钉安装于外套筒内壁，两个相同的轴承外端盖安装在于外套筒两端。
相比于现有技术，本实用新型的有益效果如下：电磁制动器和电磁离合器组成一体式结构，减少了结构件数量，结构更加简单、紧凑、可靠性更高；同时，使用了高摩阻材料涂层，制动和连接效果更好。
附图说明
图1是一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器轴向结构剖面图；
图2是一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器的安装示意图；
图3是电磁制动器电磁模块通电时横向结构剖面图；
图4是电磁模块盖板结构示意图；
图5是电磁制动器通电时横向结构剖面图；
图中，1、轴承外端盖，2、轴承，3、外套筒，4、螺钉，5、电磁制动器电磁模块外壳，6、电磁制动器电磁模块，7、轴承内端盖，8、电磁离合器上部电磁模块，9、电磁离合器电磁模块外壳，10、高摩阻材料涂层，11、电磁离合器下部电磁模块，12、上部耐压筒，13、下部耐压筒，14、空心齿轮轴，15、空心传动轴，16、电磁铁，17、凸台，18、弹簧，19、永磁铁，20、电磁模块盖板。
具体实施方式
如图1所示，一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器，包括轴承外端盖1、轴承2、外套筒3、螺钉4、电磁制动器电磁模块外壳5、电磁制动器电磁模块6、轴承内端盖7、电磁离合器上部电磁模块8、电磁离合器电磁模块外壳9和电磁离合器下部电磁模块 11。
电磁制动器电磁模块6，由电磁铁16、弹簧18、永磁铁19和电磁模块盖板20组成；电磁铁16和永磁铁19为扇环形结构，永磁铁 19内侧有高摩阻材料涂层10，用于增大摩擦；电磁铁16和永磁铁19 通过三个相同的弹簧18连接成一个整体；电磁模块盖板20上有两个凸台17，用于保证永磁铁19运动时径向对中；电磁制动器电磁模块6安装于电磁制动器电磁模块外壳5内部；电磁离合器上部电磁模块 8和电磁离合器下部电磁模块11的组件，与电磁制动器电磁模块6 相同，电磁离合器上部电磁模块8和电磁离合器下部电磁模块11安装于电磁离合器电磁模块外壳9内部。
外套筒3，外壁两侧有螺纹，用于与上部耐压筒12和下部耐压筒13配合连接，内壁两侧分别有一个轴肩，用于安装轴承2，内壁上端一周和下端一周分别有四个对称布置的螺纹孔，用于螺钉4旋入，安装电磁制动器电磁模块外壳5；
电磁制动器电磁模块外壳5，是一个圆筒状结构，两端分别有四个对称布置的凸台，凸台上有螺纹孔，用于螺钉4旋入，内部有四个相同的腔室，均用来放置电磁制动器电磁模块6；
电磁离合器电磁模块外壳9，是一个圆筒状结构，外壁两端分别有一个轴肩，用于安装轴承2，外壁中间有一圈高摩阻材料涂层10，用于增大制动时的摩擦力，内侧上部和下部分别有四个相同的腔室，用于放置电磁离合器上部电磁模块8和电磁离合器下部电磁模块11；
电磁离合器电磁模块外壳9与轴承2形成过盈配合安装于一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器的最内部，两个相同的轴承内端盖7安装于电磁离合器电磁模块外壳9两端，两个相同的轴承2通过轴承外端盖1、轴承内端盖7、外套筒3的轴肩和电磁离合器电磁模块外壳9的轴肩轴向固定，电磁制动器电磁模块外壳5通过八个相同的螺钉4安装于外套筒3内壁，两个相同的轴承外端盖1安装在于外套筒3两端。
外套筒3上部螺纹与上部耐压筒12配合连接，外套筒3下部螺纹与下部耐压筒13配合连接；电磁离合器上部电磁模块8与空心齿轮轴14相对应，电磁离合器下部电磁模块11与空心传动轴15相对应；为增大摩擦，空心齿轮轴14和空心传动轴15表面均有高摩阻材料涂层10。
电磁制动器电磁模块6的工作过程如下：电磁铁16不通电时，电磁铁16和永磁铁19保持相对静止，永磁铁19处于平衡位置；当电磁铁16通电时，永磁铁19受磁力伸出，压紧在两个凸台17上，此时弹簧18处于拉伸状态；当电磁铁16断电时，永磁铁19在弹簧 18恢复力作用下，最终回到平衡位置；电磁离合器上部电磁模块8和电磁离合器下部电磁模块11的工作过程，同电磁制动器电磁模块6。
一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器工作过程如下：
当阀门开启时，电磁离合器上部电磁模块8和电磁离合器下部电磁模块11动作，电磁铁16通电，永磁铁19伸出，抱紧空心齿轮轴 14和空心传动轴15，保证二者同步旋转运动；当阀门完全开启后，电磁制动器电磁模块6动作，电磁铁16通电，永磁铁19伸出，抱紧电磁离合器电磁模块外壳9，防止空心齿轮轴14和空心传动轴15转动；
当发生井喷事故，阀门关闭时，电磁制动器电磁模块6、电磁离合器上部电磁模块8和电磁离合器下部电磁模块11中的电磁铁16均断电，永磁铁19在弹簧18恢复力作用下回到平衡位置，放开空心齿轮轴14和空心传动轴15，空心齿轮轴14和空心传动轴15均可自由转动，二者之间不相互影响。
Claims (5)
1.一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器，其特征在于，包括轴承外端盖、轴承、外套筒、螺钉、电磁制动器电磁模块外壳、电磁制动器电磁模块、轴承内端盖、电磁离合器上部电磁模块、电磁离合器电磁模块外壳和电磁离合器下部电磁模块；电磁离合器电磁模块外壳与轴承形成过盈配合安装于一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器的最内部，两个相同的轴承内端盖安装于电磁离合器电磁模块外壳两端，两个相同的轴承通过轴承外端盖、轴承内端盖、外套筒的轴肩和电磁离合器电磁模块外壳的轴肩轴向固定，电磁制动器电磁模块外壳通过八个相同的螺钉安装于外套筒内壁，两个相同的轴承外端盖安装于外套筒两端。
2.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器，其特征在于：电磁制动器电磁模块，包括电磁铁、弹簧、永磁铁和电磁模块盖板；电磁铁和永磁铁为扇环形结构，永磁铁内侧有高摩阻材料涂层，电磁铁和永磁铁通过三个相同的弹簧连接成一个整体；电磁模块盖板上有两个凸台；电磁制动器电磁模块安装于电磁制动器电磁模块外壳内部；电磁离合器上部电磁模块和电磁离合器下部电磁模块的组件，与电磁制动器电磁模块相同；电磁离合器上部电磁模块和电磁离合器下部电磁模块安装于电磁离合器电磁模块外壳内部。
3.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器，其特征在于：电磁制动器电磁模块外壳，是一个圆筒状结构，两端分别有四个对称布置的凸台，凸台上有螺纹孔，内部有四个相同的腔室。
4.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器，其特征在于：电磁离合器电磁模块外壳，是一个圆筒状结构，外壁两端分别有一个轴肩，用于安装轴承，外壁中间有一圈高摩阻材料涂层，用于增大制动时的摩擦力，内侧上部和下部分别有四个相同的腔室。
5.根据权利要求1所述的一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器，其特征在于：外套筒上部螺纹与上部耐压筒配合连接，外套筒下部螺纹与下部耐压筒配合连接；电磁离合器上部电磁模块与空心齿轮轴相对应，电磁离合器下部电磁模块与空心传动轴相对应；为增大摩擦，空心齿轮轴和空心传动轴表面均有高摩阻材料涂层。
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| CN202121891817.4U Active CN215370712U (zh) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | 一种全电驱动的井下安全阀一体式电磁制动离合器 |
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2021
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