CN218888325U - 一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电机结构，提供一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置，包括：壳体组件(1)、接线盒组件(2)、定子组件(3)、转子组件(4)、锥套(5)、弹性底座(6)；所述壳体组件(1)内壁布置定子组件(3)，所述壳体组件(1)中心部位布置锥套(5)，所述定子组件(3)和锥套(5)之间设置转子组件(4)，所述壳体组件(1)中部外侧布置接线盒组件(2)，所述壳体组件(1)底部设置弹性底座(6)。本实用新型使用方便，互换性高，可靠性高，尤其适合与减速器连接，作为大型驱动装置的动力。

Description

一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置

技术领域

本实用新型属于电机结构，涉及一种抽油机专用永磁同步电机结构装置。

背景技术

目前油田中所使用的抽油机绝大部分是传统的游梁式抽油机，这种抽油机由普通异步电机驱动，经多级减速箱并经连杆和游梁作每分钟6～10次的往复运动。由于传统的游梁式抽油机机械结构复杂，电机驱动需经多级减速箱和连杆机构输出，使得抽油机的效率很低，一般系统整体效率只有30％～40％左右。为从根本上解决抽油机系统效率低下的问题，需开发一种新型高效节能电机，使得电机可以在低速情况下输出大转矩直接驱动抽油泵或通过减速机驱动连杆驱动抽油机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于开发一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置，包括：

壳体组件1、接线盒组件2、定子组件3、转子组件4、锥套5、弹性底座6；

所述壳体组件1内壁布置定子组件3，所述壳体组件1中心部位布置锥套5，所述定子组件3和锥套5之间设置转子组件4，所述壳体组件1中部外侧布置接线盒组件2，所述壳体组件1底部设置弹性底座6。

所述壳体组件1包括：定子壳体103，其外周面上焊接有散热筋102；定子壳体103的两侧连接有前法兰101和后法兰104，前法兰101的外侧面安装接线盒组件2，与后法兰104相连接的轴承外盖107的中心处安装轴盖106。

定子组件3由定子铁心301和定子绕组302组成，定子铁心301由冲片叠压而成，定子绕组302由漆包线嵌入定子铁心后，浸漆固化而成。

接线盒组件2出线口安装有防水电缆头紧固件。

转子组件4包括呈轮辐状的支撑轴7，支撑轴7中心处开设有锥形孔，该锥形孔与锥套5过盈配合，并通过平键和锥套5法兰面螺栓固定。支撑轴7的周缘设置有通过平键连接的转子铁心8，转子铁心8的外周面上开设有用于放置磁钢9的燕尾槽，磁钢9两端通过安装在转子铁心8上的转子端板10固定。

燕尾槽和磁钢9的间隙内填充有磁钢胶。

本实用新型的有益效果：

1电机采用扁平式结构，转速低，转矩大，轴向距离短，通过内嵌锥套与抽油机减速器轴相连接。

2电机锥套采用外侧法兰螺栓及平键与电机支撑轴相连接，平键保证电机支撑轴与锥套法兰螺栓孔准确重合，不发生错位，锥套法兰螺栓将电机支撑轴与锥套紧密连接，防止电机支撑轴轴向窜动。电机锥套上面有四个顶丝孔，用于拆装锥套。锥套与减速器输入轴相连接，对于不同的减速器输入轴，锥套可采用不同的轴径与锥度与之匹配，互换性强。

3电机轴采用轮辐式结构，在保证机械强度前提下，减轻电机重量，并有利于电机散热。

4电机转子磁钢通过转子铁心燕尾槽及两侧转子端板固定，磁钢与转子铁心燕尾槽之间的间隙内涂有磁钢胶，使其紧密配合，克服电机旋转时产生的离心力。

5电机极槽配合采用分数槽结构，降低电机齿槽转矩。

6电机底座采用弹性连接，内嵌弹簧，通过螺栓固定在定子壳体底脚上，安装时可以通过支撑板调节电机径向高度，运行时允许电机有径向偏移。

附图说明

图1是电机结构剖视图；

图2是转子组件结构示意图；

图3是轴与锥套装配图；

图4是锥套结构图；

图5是弹性底座结构图；

1-壳体组件、2-接线盒组件、3-定子组件、4-转子组件、5-锥套、6-弹性底座；

101-前法兰、102-定子壳体散热筋、103定子壳体、104后法兰、105定子壳体底脚、106轴盖、107轴承外盖；

301-定子铁心、302-定子绕组；

7-支撑轴、8-转子铁心、9-磁钢、10-转子端板、11-紧定螺栓、12-顶丝孔、13-锥套、14-键槽、15-支撑轴、16-锥套法兰面、17-锥套键槽、18-弹簧、19-弹性支架、20-支撑板、21-紧固螺栓。

具体实施方式

本实用新型所述的弹性连接永磁同步电机，包括壳体组件1、接线盒组件2、定子组件3、转子组件4、锥套5、弹性底座6。具体地，如图1所示，壳体组件1包括定子壳体103，其外周面上焊接有散热筋102，既起到散热作用，又能加强壳体强度；定子壳体103的两侧连接有前法兰101和后法兰104，前法兰101的外侧面安装接线盒组件2，与后法兰104相连接的轴承外盖107的中心处安装轴盖106，防止灰尘和雨水进入。定子组件包括安装在定子壳体103内侧面上的定子铁心301和定子绕组302。转子组件包括呈轮辐状的支撑轴7，其中心处开设有锥形孔，该锥形孔与锥套5过盈配合，并通过平键和锥套5法兰面螺栓固定。支撑轴7的周缘设置有通过平键连接的转子铁心8，转子铁心8的外周面上开设有用于放置磁钢9的燕尾槽，磁钢9两端通过安装在转子铁心8上的转子端板10固定，进一步地，燕尾槽和磁钢9的间隙内填充有磁钢胶，可以充分克服电机旋转产生的离心力。弹性底座通过紧固螺栓21安装在电机定子壳体103底脚105和支撑板20上，支撑板与抽油机支架上的电机固定装置相连接，弹性底座的弹性支架19里面含有弹簧18装置，有一定的伸缩量，允许电机径向偏移，实现电机固定软连接。

上述定子铁心301和定子绕组302为分数槽结构，可以消除电机齿槽转矩，提高电机运行稳定性。

本实用新型开发了一种低转速，高转矩、弹性连接的永磁同步电机，电机轴向距离短，通过带法兰面的锥套与减速器相连接，保证电机与减速器输入轴紧密配合为一体。电机在运行工程中，由于使用了弹性装置，允许其径向偏移，有效的解决了电机轴与锥套相摩擦问题，提高了电机的使用寿命，可应用于石油化工、矿业开采等领域，可靠性高，节能效果显著。

采用本直驱电机系统则方便现有油田“磕头机”节能改造，仅需安装电机与减速机主轴进行连接即可，改造后提高整机效率提升15％～20％，且能大大减低维护频度，降低维护成本。在本电机在油田现场运行过程中，当电机有轴向偏移时，常规的锥套会与电机支撑轴有偏移，影响电机转矩的传递，将锥套设计成带法兰面和内嵌键槽，通过锥套法兰面螺栓与电机轴固定，可以使电机轴与锥套紧密配合为一体。当电机受载荷影响有径向位移时，由于电机底座采用螺栓硬连接而无法克服其径向位移，导致电机支撑轴与锥套磨削严重，影响其正常运行，故本设计对电机底座安装方式进行了改进，将电机底座更改为弹性连接，允许其径向偏移。经现场使用证明，该方案很好的解决了电机支撑轴轴向偏移影响电机转矩传递问题及电机因径向位移导致电机支撑轴磨损问题，提高了电机系统整体运行时的安全性和可靠性。

Claims (6)

1.一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置，其特征在于，包括：

壳体组件(1)、接线盒组件(2)、定子组件(3)、转子组件(4)、锥套(5)、弹性底座(6)；

所述壳体组件(1)内壁布置定子组件(3)，所述壳体组件(1)中心部位布置锥套(5)，所述定子组件(3)和锥套(5)之间设置转子组件(4)，所述壳体组件(1)中部外侧布置接线盒组件(2)，所述壳体组件(1)底部设置弹性底座(6)。

2.如权利要求1所述的一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置，其特征在于，所述壳体组件(1)包括：定子壳体(103)，其外周面上焊接有散热筋(102)；定子壳体(103)的两侧连接有前法兰(101)和后法兰(104)，前法兰(101)的外侧面安装接线盒组件(2)，与后法兰(104)相连接的轴承外盖(107)的中心处安装轴盖(106)。

3.如权利要求1所述的一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置，其特征在于，

定子组件(3)由定子铁心(301)和定子绕组(302)组成，定子铁心(301)由冲片叠压而成，定子绕组(302)由漆包线嵌入定子铁心后，浸漆固化而成。

4.如权利要求1所述的一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置，其特征在于，

接线盒组件(2)出线口安装有防水电缆头紧固件。

5.如权利要求1所述的一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置，其特征在于，

转子组件(4)包括呈轮辐状的支撑轴(7)，支撑轴(7)中心处开设有锥形孔，该锥形孔与锥套(5)过盈配合，并通过平键和锥套(5)法兰面螺栓固定；支撑轴(7)的周缘设置有通过平键连接的转子铁心(8)，转子铁心(8)的外周面上开设有用于放置磁钢(9)的燕尾槽，磁钢(9)两端通过安装在转子铁心(8)上的转子端板(10)固定。

6.如权利要求5所述的一种自带法兰锥套的永磁同步电机弹性结构装置，其特征在于，

燕尾槽和磁钢(9)的间隙内填充有磁钢胶。

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