CN220291787U - 顶部驱动钻井用液冷电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种顶部驱动钻井用液冷电机，密封壳内部设有安装腔；电机定子固设于安装腔内，电机定子的外侧壁与密封壳的内壁抵接；电机转子转动设于电机定子内，电机转子与中心管连接；过液通道设于电机定子与密封壳之间，过液通道的两端均与密封壳的外部空间导通，过液通道内设有冷却介质，冷却介质从过液通道的一端流向过液通道的另一端。本实用新型通过在电机定子与密封壳之间设置过液通道，过液通道内设有冷却介质，冷却介质从过液通道的一端流向过液通道的另一端，在流动过程中，冷却介质将电机定子的热量带走，实现对电机的降温冷却，通过设置密封壳，将电机定子、电机转子以及过液通道等设置在密封壳内，提高密封性。

Description

顶部驱动钻井用液冷电机

技术领域

本实用新型属于直驱电机技术领域，更具体地说，是涉及一种顶部驱动钻井用液冷电机。

背景技术

顶部驱动钻井装置(以下简称顶驱)技术是转盘钻机问世以来的几项重大变革之一，在钻定向井时用顶驱可以大大提高钻探效率，缩短施工周期，减少钻探成本。现在市场上的顶驱大都采用风冷电机进行冷却，而为了有效散热风冷电机内部与外部必须是连通的，因此风冷电机散热能力有限、密封性差，在防爆要求高的环境风冷电机无法满足要求，尤其是在海洋高盐雾环境对顶驱电机损害更大。除此之外冷却风机噪音大，影响作业环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种顶部驱动钻井用液冷电机，以在保证顶部驱动钻井用驱动装置的散热效果的前提下，增强顶部驱动钻井用驱动装置的密封性。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种顶部驱动钻井用液冷电机，包括密封壳、电机定子、电机转子和过液通道，其中，密封壳内部设有安装腔；电机定子固设于所述安装腔内，所述电机定子的外侧壁与所述密封壳的内壁抵接；电机转子转动设于所述电机定子内，所述电机转子与中心管连接；过液通道设于所述电机定子与所述密封壳之间，所述过液通道的两端均与所述密封壳的外部空间导通，所述过液通道内设有冷却介质，所述冷却介质从所述过液通道的一端流向所述过液通道的另一端。

在一种可能的实现方式中，所述电机定子包括定子本体和定子外壳，所述定子本体被所述定子外壳包裹，所述定子外壳的外壁上开设有过流槽，所述过流槽与所述密封壳的内壁围合成所述过液通道。

在一种可能的实现方式中，所述密封壳上设有进液孔和出液孔，所述进液孔与所述出液孔分别与所述过液通道的其中一端导通。

在一种可能的实现方式中，所述进液孔设于所述密封壳的靠近底部的位置处，所述出液孔设于所述密封壳的靠近顶部的位置处。

在一种可能的实现方式中，所述定子外壳与所述密封壳之间设有两组密封组件，所述密封组件分设于所述过液通道的顶部和所述过液通道的底部，以将冷却介质密封在所述过液通道内。

在一种可能的实现方式中，所述密封组件包括第一密封槽和第一密封圈，所述第一密封槽开设于所述定子外壳上，两组所述密封组件的第一密封槽分设于所述过流槽的上方和所述过流槽的下方，所述第一密封圈设于所述第一密封槽内，且所述第一密封圈的局部伸出到所述第一密封槽的外侧，所述第一密封圈夹持在所述定子外壳和所述密封壳之间。

在一种可能的实现方式中，所述密封壳包括电机壳体、电机上盖和电机下盖，所述电机壳体与所述电机上盖之间设有第二密封组件，所述电机壳体和所述电机下盖之间设有第三密封组件。

在一种可能的实现方式中，所述第二密封组件包括第二密封圈，所述电机上盖上设有第二密封槽，所述第二密封圈设于所述第二密封槽内，所述第二密封圈的局部伸出到所述第二密封槽的外侧，所述第二密封圈夹持在所述电机壳体和所述电机上盖之间；所述第三密封组件包括第三密封圈，所述电机下盖上设有第三密封槽，所述第三密封圈设于所述第三密封槽内，所述第三密封圈的局部伸出到所述第三密封槽的外侧，所述第三密封圈夹持在所述电机壳体和所述电机下盖之间。

在一种可能的实现方式中，所述顶部驱动钻井用液冷电机还包括循环机构，所述循环机构包括介质箱、循环泵、底座和循环管道，所述底座设于底面或钻台面上，所述介质箱和所述循环泵设于所述底座上，所述介质箱内设有冷却介质，所述循环管道将所述过液通道、介质箱和循环泵串联。

在一种可能的实现方式中，所述底座上还设有换热器，所述换热器接入到所述循环管道上，所述冷却介质流经所述换热器。

本实用新型提供的顶部驱动钻井用液冷电机的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过在电机定子与密封壳之间设置过液通道，过液通道的两端均与密封壳的外部空间导通，过液通道内设有冷却介质，冷却介质从过液通道的一端流向过液通道的另一端，在流动过程中，冷却介质将电机定子的热量带走，实现对本实用新型的顶部驱动钻井用液冷电机的降温冷却，而通过设置密封壳，将电机定子、电机转子以及过液通道等设置在密封壳内，有效提高顶部驱动钻井用液冷电机的密封性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的顶部驱动钻井用液冷电机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的循环机构的结构示意图。

其中，图中各附图标记如下：

1、密封壳；2、电机定子；3、电机转子；4、过液通道；5、底座；

101、电机壳体；102、电机上盖；103、电机下盖；104、安装腔；105、进液孔；106、出液孔；107、第一密封圈；108、第二密封圈；109、第三密封圈；

201、定子本体；202、定子外壳；

501、介质箱；502、循环泵；503、循环管道；504、换热器。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要进一步说明的是，本实用新型的附图和实施方式主要对本实用新型的构思进行描述说明，在该构思的基础上，一些连接关系、位置关系、动力机构、供电系统、液压系统及控制系统等的具体形式和设置可能并未没有描述完全，但是在本领域技术人员理解本实用新型的构思的前提下，本领域技术人员可以采用熟知的方式对上述的具体形式和设置予以实现。

当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

术语“长度”“宽度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”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。

术语“第一”“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本实用新型提供的顶部驱动钻井用液冷电机进行说明。

请一并参阅图1及图2，所述顶部驱动钻井用液冷电机包括密封壳1、电机定子2、电机转子3和过液通道4，其中，密封壳1内部设有安装腔104；电机定子2固设于安装腔104内，电机定子2的外侧壁与密封壳1的内壁抵接；电机转子3转动设于电机定子2内，电机转子3与中心管连接；过液通道4设于电机定子2与密封壳1之间，过液通道4的两端均与密封壳1的外部空间导通，过液通道4内设有冷却介质，冷却介质从过液通道4的一端流向过液通道4的另一端。

本实施例提供的顶部驱动钻井用液冷电机的有益效果是：与现有技术相比，本实施例提供的顶部驱动钻井用液冷电机通过在电机定子2与密封壳1之间设置过液通道4，过液通道4的两端均与密封壳1的外部空间导通，过液通道4内设有冷却介质，冷却介质从过液通道4的一端流向过液通道4的另一端，在流动过程中，冷却介质将电机定子2的热量带走，实现对本实用新型的顶部驱动钻井用液冷电机的降温冷却，而通过设置密封壳1，将电机定子2、电机转子3以及过液通道4等设置在密封壳1内，有效提高顶部驱动钻井用液冷电机的密封性。

基于以上设计思想，本实用新型的电机定子2包括定子本体201和定子外壳202，定子本体201被定子外壳202包裹，定子的外壁上开设有过流槽，过流槽与密封壳1的内壁围合成过液通道4。定子外壳202的设置，便于对定子本体201进行固定，此外，也为过流槽的设置提供了设置空间。

在本实施例中，密封壳1上设有进液孔105和出液孔106，进液孔105与出液孔106分别与过液通道4的其中一端导通进液孔105和出液孔106的设置，可便于与下文中提到的循环管道503进行连接，进而便于冷却介质的循环，以对电机定子2进行散热。

作为一种优选的技术方案，进液孔105设于密封壳1的靠近底部的位置处，出液孔106设于密封壳1的靠近顶部的位置处，可便于冷却介质充满整个过液通道4，提高对电机定子2的散热效果。

为了放置冷却介质从定子壳体和密封壳1之间的缝隙流失，定子外壳202与密封壳1之间设有两组密封组件，密封组件分设于过液通道的顶部和过液通道的底部，以将冷却介质密封在过液通道内。

具体而言，密封组件包括第一密封槽和第一密封圈107，第一密封槽开设于定子外壳202上，两组密封组件的第一密封槽分设于过流槽的上方和过流槽的下方，第一密封圈107设于第一密封槽内，且第一密封圈107的局部伸出到第一密封槽的外侧，第一密封圈107夹持在定子外壳202和密封壳1之间。第一密封圈107与第一密封槽的配合，结构简单，使用方便，有利于力高密封壳1和定子壳体之间的密封性。

如图1所示，密封壳1包括电机壳体101体、电机上盖102和电机下盖103，电机壳体101体与电机上盖102之间设有第二密封组件，电机壳体101体和电机下盖103之间设有第三密封组件。第二密封组件和第三密封组件的设置，可有效提高密封壳1的密封性，防止外部环境对密封壳1内部元件造成不利影响。

具体而言，第二密封组件包括第二密封圈108，电机上盖102上设有第二密封槽，第二密封圈108设于第二密封槽内，第二密封圈108的局部伸出到第二密封槽的外侧，第二密封圈108夹持在电机壳体101体和电机上盖102之间；第三密封组件包括第三密封圈109，电机下盖103上设有第三密封槽，第三密封圈109设于第三密封槽内，第三密封圈109的局部伸出到第三密封槽的外侧，第三密封圈109夹持在电机壳体101体和电机下盖103之间。第二密封圈108与第二密封槽的配合，以及第三密封圈109和第三密封槽的配合，结构简单，使用方便。

如图2所示，顶部驱动钻井用液冷电机还包括循环机构，循环机构包括介质箱501、循环泵502、底座5和循环管道503，底座5设于底面或钻台面上，介质箱501和循环泵502设于底座5上，介质箱501内设有冷却介质，循环管道503将过液通道4、介质箱501和循环泵502串联。循环泵502能够驱动介质箱501内的介质在循环管道503内循环，有利于提高对电机定子2的散热效果。

最后，底座5上还设有换热器504，换热器504接入到循环管道503上，冷却介质流经换热器504。换热器504的设置，能够将冷却介质吸收的热量散发出去，降低循环管道503内的冷却介质的温度，提高冷却介质的吸热效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于，包括：

密封壳(1)，内部设有安装腔(104)；

电机定子(2)，固设于所述安装腔(104)内，所述电机定子(2)的外侧壁与所述密封壳(1)的内壁抵接；

电机转子(3)，转动设于所述电机定子(2)内，所述电机转子(3)与中心管连接；

过液通道(4)，设于所述电机定子(2)与所述密封壳(1)之间，所述过液通道(4)的两端均与所述密封壳(1)的外部空间导通，所述过液通道(4)内设有冷却介质，所述冷却介质从所述过液通道(4)的一端流向所述过液通道(4)的另一端。

2.如权利要求1所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述电机定子(2)包括定子本体(201)和定子外壳(202)，所述定子本体(201)被所述定子外壳(202)包裹，所述定子外壳的外壁上开设有过流槽，所述过流槽与所述密封壳(1)的内壁围合成所述过液通道(4)。

3.如权利要求2所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述密封壳(1)上设有进液孔(105)和出液孔(106)，所述进液孔(105)与所述出液孔(106)分别与所述过液通道(4)的其中一端导通。

4.如权利要求3所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述进液孔(105)设于所述密封壳(1)的靠近底部的位置处，所述出液孔(106)设于所述密封壳(1)的靠近顶部的位置处。

5.如权利要求4所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述定子外壳(202)与所述密封壳(1)之间设有两组密封组件，所述密封组件分设于所述过液通道的顶部和所述过液通道的底部，以将冷却介质密封在所述过液通道内。

6.如权利要求5所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述密封组件包括第一密封槽和第一密封圈(107)，所述第一密封槽开设于所述定子外壳(202)上，两组所述密封组件的第一密封槽分设于所述过流槽的上方和所述过流槽的下方，所述第一密封圈(107)设于所述第一密封槽内，且所述第一密封圈(107)的局部伸出到所述第一密封槽的外侧，所述第一密封圈(107)夹持在所述定子外壳(202)和所述密封壳(1)之间。

7.如权利要求6所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述密封壳(1)包括电机壳体(101)体、电机上盖(102)和电机下盖(103)，所述电机壳体(101)体与所述电机上盖(102)之间设有第二密封组件，所述电机壳体(101)体和所述电机下盖(103)之间设有第三密封组件。

8.如权利要求7所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述第二密封组件包括第二密封圈(108)，所述电机上盖(102)上设有第二密封槽，所述第二密封圈(108)设于所述第二密封槽内，所述第二密封圈(108)的局部伸出到所述第二密封槽的外侧，所述第二密封圈(108)夹持在所述电机壳体(101)体和所述电机上盖(102)之间；所述第三密封组件包括第三密封圈(109)，所述电机下盖(103)上设有第三密封槽，所述第三密封圈(109)设于所述第三密封槽内，所述第三密封圈(109)的局部伸出到所述第三密封槽的外侧，所述第三密封圈(109)夹持在所述电机壳体(101)体和所述电机下盖(103)之间。

9.如权利要求8所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述顶部驱动钻井用液冷电机还包括循环机构，所述循环机构包括介质箱(501)、循环泵(502)、底座(5)和循环管道(503)，所述底座(5)设于底面或钻台面上，所述介质箱(501)和所述循环泵(502)设于所述底座(5)上，所述介质箱(501)内设有冷却介质，所述循环管道(503)将所述过液通道(4)、介质箱(501)和循环泵(502)串联。

10.如权利要求9所述的顶部驱动钻井用液冷电机，其特征在于：所述底座(5)上还设有换热器(504)，所述换热器(504)接入到所述循环管道(503)上，所述冷却介质流经所述换热器(504)。