一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)，包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件和軸承支座組件，驅(qū)動(dòng)部件包括定子、轉(zhuǎn)子、主軸、偏心軸和轉(zhuǎn)子軸承，承重支座組件包括承重軸承和支座，驅(qū)動(dòng)部件和承重支座組件之間通過(guò)齒輪減速機(jī)構(gòu)連接，齒輪減速機(jī)構(gòu)采用差數(shù)齒輪組，包括固定齒圈、行星齒圈和輸出齒圈，固定齒圈通過(guò)螺栓固定在機(jī)殼和支座之間，行星齒圈到外壁齒輪與固定齒圈的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且行星齒圈與偏心軸之間設(shè)有第一齒圈軸承，輸出齒圈的外壁齒輪與行星齒圈的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈與偏心軸之間設(shè)有第二齒圈軸承，輸出齒圈與主軸相固定連接。本發(fā)明可避免因偏心帶來(lái)的抽油光桿偏磨現(xiàn)象，降低了密封失效發(fā)生幾率，提高了作業(yè)安全性。
【專利說(shuō)明】一種差齒減速螺桿栗地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電機(jī)結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于油田的螺桿泵直驅(qū)電動(dòng)機(jī)大都采用永磁同步直驅(qū)電動(dòng)機(jī)，其最大的特點(diǎn)就是利用了永磁體作為主磁場(chǎng)，但永磁體的原料為不可再生資源稀土礦，近年來(lái)稀土價(jià)格翻了十幾倍，占據(jù)一臺(tái)永磁同步電動(dòng)機(jī)三分之一以上的成本，甚至更高的比例，使得永磁同步電動(dòng)機(jī)的性價(jià)比大打折扣，成本已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于異步機(jī)。再者低速大扭矩的直驅(qū)電機(jī)體積大于普通異步電機(jī)帶減速箱，一方面增加了采油井的負(fù)荷，另一方面也不便于偏心井等特殊井況的使用，因此在影響采油效率、節(jié)能和安全不大的情況下，急需一種能夠以低成本、小體積實(shí)現(xiàn)相同使用要求的螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品。其中一條出路就是將永磁同步電動(dòng)機(jī)與高效安全的齒輪減速裝置相結(jié)合。
[0003]經(jīng)檢索中國(guó)專利，其中發(fā)明專利(發(fā)明名稱:用于石油開采的螺桿泵驅(qū)動(dòng)減速器，申請(qǐng)?zhí)?200610016273.0)及實(shí)用新型專利(實(shí)用新型名稱:新型螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)減速箱裝置，申請(qǐng)?zhí)?98244884.8)均公開了采用了電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)構(gòu)結(jié)合的方式，但都有其局限性:兩專利由于所使用的電動(dòng)機(jī)為側(cè)置于抽油桿，可以稱之為偏驅(qū)，這種電動(dòng)機(jī)偏置由于采油樹重心不在抽油桿軸線上，造成工作時(shí)晃動(dòng)現(xiàn)象嚴(yán)重，從而使得抽油桿偏磨厲害，這樣更容易使密封結(jié)構(gòu)失效造成環(huán)境污染，常年偏磨甚至?xí)嗔眩@樣既不安全也增加了后期維修成本。
[0004]另夕卜，發(fā)明專利(發(fā)明名稱:螺桿泵用直驅(qū)式永磁同步電動(dòng)機(jī)，申請(qǐng)?zhí)?200610155454.1)及實(shí)用新型專利(實(shí)用新型名稱:螺桿泵用空心立軸式永磁同步驅(qū)動(dòng)裝置，申請(qǐng)?zhí)?200820228282.0)也都公開了齒輪減速裝置與永磁同步電機(jī)相結(jié)合的方案，但都存在密封失效后液體容易進(jìn)電動(dòng)機(jī)內(nèi)腔造成短路等安全隱患。再者，發(fā)明專利(發(fā)明名稱:準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動(dòng)機(jī)，申請(qǐng)?zhí)?201110335373.0)公開的電機(jī)雖較好的解決了上述問(wèn)題，但由于其減速比< 4，降本及降低體積幅度不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種減速比高、體積小、密封性好、成本低且安全性又高的差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:
一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)，包括設(shè)置于上端的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件和設(shè)置于下端的軸承支座組件，所述驅(qū)動(dòng)部件包括定子、轉(zhuǎn)子、主軸、偏心軸和轉(zhuǎn)子軸承，所述驅(qū)動(dòng)部件安裝于機(jī)殼內(nèi)部；所述承重支座組件包括承重軸承和支座，所述支座固定在封井器上，所述轉(zhuǎn)子軸承的外圈與轉(zhuǎn)子配合，且轉(zhuǎn)子的下端與偏心軸固定連接，轉(zhuǎn)子軸承的內(nèi)圈與主軸配合，所述偏心軸與主軸之間同軸并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)還包括齒輪減速機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)部件和承重支座組件之間通過(guò)齒輪減速機(jī)構(gòu)連接，所述齒輪減速機(jī)構(gòu)采用差數(shù)齒輪組，包括固定齒圈、行星齒圈和輸出齒圈，所述固定齒圈通過(guò)螺栓固定在機(jī)殼和支座之間，所述行星齒圈到外壁齒輪與固定齒圈的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且行星齒圈與偏心軸之間設(shè)有第一齒圈軸承，所述輸出齒圈的外壁齒輪與行星齒圈的內(nèi)壁齒輪相哨合，且輸出齒圈與偏心軸之間設(shè)有第二齒圈軸承，所述輸出齒圈與主軸相固定連接，所述承重軸承安裝在支座和輸出齒圈之間。
[0007]作為優(yōu)選方案:所述主軸和偏心軸為中空鋼管制成的階梯軸。
[0008]作為優(yōu)選方案:所述偏心軸上位于第一齒圈軸承的上端還固定設(shè)有平衡塊。不同的平衡塊可以使偏心軸及行星齒圈的組件動(dòng)平衡量達(dá)到不同的設(shè)計(jì)值，適用范圍更廣。
[0009]作為優(yōu)選方案:所述主軸內(nèi)部還設(shè)有用來(lái)將抽油桿與電機(jī)內(nèi)部隔離的中心套管，加強(qiáng)抽油桿與電機(jī)內(nèi)部之間的密封性能，減少安全隱患。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:1.由于采用同軸減速機(jī)構(gòu)，即可避免因偏心帶來(lái)的抽油光桿偏磨現(xiàn)象，降低了密封失效發(fā)生幾率，提高了作業(yè)安全性，又可大大降低生產(chǎn)成本。2.由于采用差數(shù)減速方案，使得整機(jī)體積大幅度減小，相應(yīng)的重量也降低，從而對(duì)油井的負(fù)荷減低，同時(shí)更能適用于偏心井等特殊井況。3.減速比可做到從幾到幾十任意設(shè)計(jì)，可大幅度減少電機(jī)零件耗材，降低成本效果顯著。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做一個(gè)詳細(xì)的說(shuō)明。
[0014]如圖1、圖2所示的一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)，包括設(shè)置于上端的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件I和設(shè)置于下端的軸承支座組件3，所述驅(qū)動(dòng)部件I包括定子11、轉(zhuǎn)子12、主軸14、偏心軸13和轉(zhuǎn)子軸承17，所述驅(qū)動(dòng)部件I安裝于機(jī)殼內(nèi)部，機(jī)殼外部設(shè)有接線盒19，且機(jī)殼上端通過(guò)螺栓固定有上端蓋15，所述主軸12貫穿上端蓋15，且主軸12露出上端蓋15的部分安裝有外套軸4，所述外套軸4與上端蓋15之間還設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封蓋18，所述轉(zhuǎn)子軸承17的外圈與轉(zhuǎn)子12配合，且轉(zhuǎn)子12的下端與偏心軸13固定連接，轉(zhuǎn)子軸承17的內(nèi)圈與主軸14配合，所述偏心軸13與主軸14之間同軸并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述承重支座組件3包括承重軸承31和支座32，所述支座固定在封井器5上。
[0015]所述差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)還包括齒輪減速機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)部件I和承重支座組件3之間通過(guò)齒輪減速機(jī)構(gòu)連接，所述齒輪減速機(jī)構(gòu)采用差數(shù)齒輪組，包括固定齒圈22、行星齒圈21和輸出齒圈23，所述固定齒圈22通過(guò)螺栓固定在機(jī)殼和支座32之間，所述固定齒圈的上端還設(shè)有內(nèi)蓋16，所述行星齒圈21的外壁齒輪與固定齒圈22的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且行星齒圈21與偏心軸13之間設(shè)有第一齒圈軸承24，所述輸出齒圈23的外壁齒輪與行星齒圈21的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈23與偏心軸13之間設(shè)有第二齒圈軸承25，所述輸出齒圈23與主軸14相固定連接，所述偏心軸13上位于第一齒圈軸承24的上端還固定設(shè)有平衡塊26，所述承重軸承31安裝在支座32和輸出齒圈23之間。
[0016]所述主軸14和偏心軸13為中空鋼管制成的階梯軸，抽油桿7貫穿外套軸4和主軸14，并且抽油桿7的上端通過(guò)方卡子8與外套軸4相連接，所述主軸14與抽油桿7之間還設(shè)有用來(lái)將抽油桿7與電機(jī)內(nèi)部隔離的中心套管10，中心套管10固定在支座32上，中心套管10與支座32固定處還設(shè)有密封結(jié)構(gòu)，防止支座32內(nèi)潤(rùn)滑油流出，也防止管內(nèi)的其他介質(zhì)進(jìn)入支座32內(nèi)。
[0017]本發(fā)明具體工作原理為帶永磁體的轉(zhuǎn)子通過(guò)偏心軸傳遞到差數(shù)齒輪組，最終傳遞到主軸，實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速向低轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)換。在變頻器的控制下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，而偏心軸通過(guò)差數(shù)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，直至帶動(dòng)抽油桿轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)井下螺桿泵6旋轉(zhuǎn)將介質(zhì)提升上來(lái)。
[0018]本發(fā)明不僅能以更大幅度的降低成本，而且相同輸出性能情況下體積也遠(yuǎn)小于現(xiàn)有市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品，另外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明在增加差數(shù)減速機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上效率雖下降，但在相同輸出參數(shù)情況下相比于直驅(qū)電動(dòng)機(jī)其效率仍能達(dá)到較高值。
【權(quán)利要求】
1.一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于:包括設(shè)置于上端的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件(I)和設(shè)置于下端的軸承支座組件(3)，所述驅(qū)動(dòng)部件(I)包括定子(11)、轉(zhuǎn)子(12)、主軸(14)、偏心軸(13)和轉(zhuǎn)子軸承(17)，所述驅(qū)動(dòng)部件(I)安裝于機(jī)殼內(nèi)部；所述承重支座組件(3)包括承重軸承(31)和支座(32)，所述支座固定在封井器(5)上，所述轉(zhuǎn)子軸承(17)的外圈與轉(zhuǎn)子(12)配合，且轉(zhuǎn)子(12)的下端與偏心軸(13)固定連接，轉(zhuǎn)子軸承(17)的內(nèi)圈與主軸(14)配合，所述偏心軸(13)與主軸(14)之間同軸并能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)還包括齒輪減速機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)部件(I)和承重支座組件(3)之間通過(guò)齒輪減速機(jī)構(gòu)連接，所述齒輪減速機(jī)構(gòu)采用差數(shù)齒輪組，包括固定齒圈(22)、行星齒圈(21)和輸出齒圈(23)，所述固定齒圈(22)通過(guò)螺栓固定在機(jī)殼和支座(32)之間，所述行星齒圈(21)的外壁齒輪與固定齒圈(22)的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且行星齒圈(21)與偏心軸(13)之間設(shè)有第一齒圈軸承(24)，所述輸出齒圈(23)的外壁齒輪與行星齒圈(21)的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈(23 )與偏心軸(13 )之間設(shè)有第二齒圈軸承(25 )，所述輸出齒圈(23 )與主軸(14)相固定連接，所述承重軸承(31)安裝在支座(32 )和輸出齒圈(23 )之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于:所述主軸(14)和偏心軸(13)為中空鋼管制成的階梯軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于:所述偏心軸(13)上位于第一齒圈軸承(24)的上端還固定設(shè)有平衡塊(26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于:所述主軸(14)內(nèi)部還設(shè)有用來(lái)將抽油桿(7)與電機(jī)內(nèi)部隔離的中心套管(10)。
【文檔編號(hào)】H02K7/116GK104037979SQ201410276908
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】李駿, 候國(guó)安, 張焱平 申請(qǐng)人:浙江西傳電氣科技有限公司