一种井壁取芯用永磁电动机的制作方法

本发明涉及石油勘探领域中取芯用的动力装置，属于永磁电动机领域。

背景技术：

石油作为重要的战略资源，不仅影响着人民的日常生活，更关系到国家的发展，因此对石油的有效勘探就显得尤为重要。其中井壁取芯技术由于其具有的高效、安全等特性，更使其成为石油勘探中采用的主要技术，而其中作为动力装置的永磁电动机能否与取芯结构中减速器等装置进行有效地配合，就成为取芯结构能否正常、高效工作的关键。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以与井壁取芯结构中减速器、随动引线保护装置等装置有效配合使用的井壁取芯用永磁电动机，同时可以减小转子转动过程中产生的油膜损耗并能有效地减小气隙磁场中谐波的含量。

实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种井壁取芯用永磁电动机，包括定子、转子和机壳，所述的转子包括转轴、双列轴承、单列轴承及多个磁钢，所述的定子包括端盖、密封圈一、卡簧、定子铁芯及定子绕组；所述的端盖外形为圆柱形，所述的机壳为近似长方体形状，机壳左右两个侧面为平行的直立面，机壳顶面为向上凸的弧形面，机壳底面中部设有凸台，机壳一端为轴伸出端，机壳另一端为非轴伸端，所述的转轴的输出端为扁平头形状，机壳的非轴伸端为封闭结构，所述的端盖设置在机壳的轴伸出端外侧，所述的转轴通过双列轴承与端盖转动连接，所述的双列轴承通过端盖和卡簧轴向限位，所述的卡簧安装在端盖的环槽内，转轴通过单列轴承与机壳的非轴伸端转动连接，转轴的外圆周面固定有多个依次相接排布的磁钢，所述的多个磁钢拼接后其外表面形成圆柱面，机壳与端盖之间通过密封圈一密封，机壳内壁固定有定子铁芯，所述的定子铁芯的安装槽内固定有定子绕组，定子铁芯与每个磁钢之间均设有径向间隙；

每个磁钢与转轴均可拆卸固定连接，机壳的轴伸出端设有U型端口，所述的U型端口的两个侧壁与机壳左右两侧壁平行设置，端盖设置在所述的U型端口内，U型端口的两个侧壁内表面均设有与端盖外圆面相匹配的圆弧面，U型端口两个侧壁的上端设有两个同轴的通孔一，U型端口两个侧壁的下端设有两个同轴的通孔二，端盖的外圆面上水平设有与所述的两个通孔一同轴的上通孔，端盖的外圆面上水平设有与所述的两个通孔二同轴的下通孔，上通孔和两个通孔一内以及下通孔和两个通孔二内分别穿入螺栓，端盖和机壳通过两个螺栓可拆卸固定连接，端盖的外端面上设置有两个螺纹连接孔，用以固定取芯结构中的减速器。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

1、每个磁钢内圆弧面两端均削内角，并保留磁钢气隙一侧的弧面，使多个磁钢拼接后仍是圆柱面，该形状磁钢即可有效减少气隙磁场中谐波的含量，又可减少转轴转动过程中产生的油膜损耗；采用销钉或螺钉穿过磁钢径向通孔，将其固定在永磁体上的可拆卸固定连接方式，可以避免永磁体与磁钢采用胶粘固定方式在温度高于150℃时，磁钢易脱落的弊病。

2、转轴输出端为扁平头形状，方便与减速器相连，成为减速器输入齿轮的固定轴。

3、本发明的井壁取芯用永磁电动机作为取芯结构中的动力装置，可以有效配合井壁取芯结构中其他部件使用，可靠性高并可大大提高取芯结构整体工作效率。

附图说明

图1为本发明的一种井壁取芯用永磁电动机的立体图；

图2为图1的A向视图；

图3为本发明的一种井壁取芯用永磁电动机的主视图；

图4为机壳的非轴伸端设有双侧台阶，台阶面为弧面的立体图；

图5为图4中的安装孔局部剖视图；

图6为机壳的非轴伸端为单侧台阶，并安装引线管及永磁电动机引出线的立体图；

图7为机壳的非轴伸端为单侧台阶，并安装引线管和三角形阶梯型压板的立体图；

图8为三角形阶梯型压板与引线法兰装配的立体图；

图9为机壳的非轴伸端为单侧台阶，并安装引线管和四边形阶梯型压板的立体图；

图10为四边形阶梯型压板与引线法兰装配的立体图；

图11为机壳的非轴伸端为单侧台阶，引线孔为环形阶梯型引线孔的立体图；

图12为图11中的环形阶梯型引线孔的局部剖视图；

图13为机壳的非轴伸端为单侧台阶，台阶侧面为三角形，引线孔为环形阶梯型引线孔，并连接引线管的立体图；

图14为三角形平板型压板的立体图；

图15为机壳的非轴伸端为单侧台阶，台阶侧面为四边形，引线孔为环形阶梯型引线孔，并连接引线管的立体图；

图16为四边形平板型压板的立体图；

图17为磁钢的主视图；

图18为采用销钉固定磁钢的主剖视图；

图19为采用螺钉固定磁钢的主剖视图。

附图编号说明：

转轴1、扁平头形状1-1、端盖2、螺纹连接孔2-1、密封圈一3、双列轴承4、卡簧5、机壳6、U型端口6-1、圆弧面6-2、通孔一6-3、通孔二6-4、单侧台阶6-5、双侧台阶6-6、环形阶梯型引线孔6-7、安装孔6-8、定子铁芯7、定子绕组7-1、磁钢8、削内角8-1、单列轴承9、螺栓10、引线管11、引线法兰11-1、三角形压板12、螺钉二13、永磁电动机引出线14、螺钉一15、销钉16、四边形压板17。

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1~图4、图6、图7、图9、图11、图13及图15所示，一种井壁取芯用永磁电动机，包括定子、转子和机壳6，所述的转子包括转轴1、双列轴承4、单列轴承9及多个磁钢8，所述的定子包括端盖2、密封圈一3、卡簧5、定子铁芯7及定子绕组7-1；所述的端盖2外形为圆柱形，所述的机壳6为近似长方体形状，机壳6左右两个侧面为平行的直立面，机壳6顶面为向上凸的弧形面，机壳6底面中部设有凸台，机壳6一端为轴伸出端，机壳6另一端为非轴伸端，所述的转轴1的输出端为扁平头形状1-1（可作为减速器输入齿轮的固定轴使用），机壳6的非轴伸端为封闭结构（机壳6的非轴伸端的端面为向外凸的弧形面），所述的端盖2设置在机壳6的轴伸出端外侧，所述的转轴1通过双列轴承4与端盖2转动连接，所述的双列轴承4通过端盖2和卡簧5轴向限位，所述的卡簧5安装在端盖2的环槽内，转轴1通过单列轴承9与机壳6的非轴伸端转动连接，转轴1的外圆周面固定有多个依次相接排布的磁钢8，所述的多个磁钢8拼接后其外表面形成圆柱面，机壳6与端盖2之间通过密封圈一3密封，机壳6内壁固定有定子铁芯7，所述的定子铁芯7的安装槽内固定有定子绕组7-1，定子铁芯7与每个磁钢8之间均设有径向间隙；每个磁钢8与转轴1均可拆卸固定连接，机壳6的轴伸出端设有U型端口6-1，所述的U型端口6-1的两个侧壁与机壳6左右两侧壁平行设置，端盖2设置在所述的U型端口6-1内，U型端口6-1的两个侧壁内表面均设有与端盖2外圆面相匹配的圆弧面6-2（即弧形面6-2的弧形半径与端盖2横截面半径相等），U型端口6-1两个侧壁的上端设有两个同轴的通孔一6-3，U型端口6-1两个侧壁的下端设有两个同轴的通孔二6-4，端盖2的外圆面上水平设有与所述的两个通孔一6-3同轴的上通孔，端盖2的外圆面上水平设有与所述的两个通孔二6-4同轴的下通孔，上通孔和两个通孔一6-3内以及下通孔和两个通孔二6-4内分别穿入螺栓10，端盖2和机壳6通过两个螺栓10可拆卸固定连接，端盖2的外端面上设置有两个螺纹连接孔2-1，用以固定取芯结构中的减速器。

端盖2外圆面直径应大于机壳6的U型端口6-1两个侧壁内侧面间距，且小于机壳6的U型端口6-1两个侧壁外侧面间距。

具体实施方式二：如图3、图17~图19所示，本实施方式对具体实施方式一作进一步说明，每个所述的磁钢8内圆弧面两端均削内角8-1（即磁钢8靠近转轴1一侧的内圆弧面两端均削内角8-1，该结构形式的磁钢8可使其在拼接后仍能保证其气隙侧表面为圆柱面，有效减小油膜损耗，并能保证气隙磁密的正弦性），每个磁钢8上均设有径向通孔，所述的转轴1上与每个磁钢8的径向通孔相对应处均设有螺孔或盲孔，每个磁钢8通过穿入径向通孔内的螺钉15与转轴1的螺孔可拆卸固定连接，或者每个磁钢8通过穿入径向通孔内的销钉16与转轴1的盲孔可拆卸固定连接。销钉16位置即可在每个磁钢8的中间，也可视情况选择位置。螺钉15位置同样也是，即可在每个磁钢8的中间，也可视情况选择位置。

具体实施方式三：如图6~图8所示，本实施方式对具体实施方式一作进一步说明，所述的井壁取芯用永磁电动机还包括引线管11、引线法兰11-1、三角形压板12及密封圈二；所述的三角形压板12中部设有阶梯型孔（也称三角形阶梯型压板），所述的机壳6的非轴伸端的左上角或右上角处设有单侧台阶6-5，所述的单侧台阶6-5的底面为平面或弧面，单侧台阶6-5的侧面设有圆柱形引线孔和三个螺纹盲孔，所述的圆柱形引线孔与机壳6内部相通，圆柱形引线孔外周边设有环形安装槽，所述的密封圈二设置在环形安装槽内，所述的三个螺纹盲孔呈等边三角形排布并设置在圆柱形引线孔的外侧，所述的引线管11靠近机壳6一侧设置有引线法兰11-1，所述的引线管11穿过三角形压板12的阶梯型孔安装在圆柱形引线孔内（永磁电动机引出线14从引线管11内引出），引线管11与三角形压板12的阶梯型孔转动连接，三角形压板12 与单侧台阶6-5的侧面相邻的阶梯形孔内匹配安装所述的引线法兰11-1，三角形压板12通过与三个螺孔盲孔螺纹连接的三个螺钉二13与单侧台阶6-5的侧面可拆卸固定连接。

具体实施方式四：如图9、图10所示，本实施方式对具体实施方式一作进一步说明，所述的井壁取芯用永磁电动机还包括引线管11、引线法兰11-1、四边形压板17及密封圈二；所述的四边形压板17中部设有阶梯型孔（也称四边形阶梯型压板），所述的机壳6的非轴伸端的左上角或右上角处设有单侧台阶6-5，所述的单侧台阶6-5的底面为平面或弧面，单侧台阶6-5的侧面设有圆柱形引线孔和四个螺纹盲孔，所述的圆柱形引线孔与机壳6内部相通，圆柱形引线孔外周边设有环形安装槽，所述的密封圈二设置在环形安装槽内，所述的四个螺纹盲孔呈矩形排布并设置在圆柱形引线孔的外侧，所述的引线管11靠近机壳6一侧设置有引线法兰11-1，所述的引线管11穿过四边形压板17的阶梯型孔安装在圆柱形引线孔内（永磁电动机引出线14从引线管11内引出），引线管11与四边形压板17的阶梯型孔转动连接，四边形压板17 与单侧台阶6-5的侧面相邻的阶梯形孔内匹配安装所述的引线法兰11-1，四边形压板17通过与四个螺孔盲孔螺纹连接的四个螺钉二13与单侧台阶6-5的侧面可拆卸固定连接。

具体实施方式五：如图11~图14所示，本实施方式对具体实施方式一作进一步说明，所述的井壁取芯用永磁电动机还包括引线管11、引线法兰11-1、三角形压板12及密封圈二；所述的三角形压板12中部设有圆形通孔（也称三角形平板型压板），所述的机壳6的非轴伸端的左上角或右上角处设有单侧台阶6-5，所述的单侧台阶6-5的底面为平面或弧面，单侧台阶6-5的侧面设有环形阶梯型引线孔6-7和三个螺纹盲孔，所述的环形阶梯型引线孔6-7与机壳6内部相通，所述的三个螺纹盲孔呈等边三角形排布并设置在环形阶梯型引线孔6-7的外侧，所述的引线管11靠近机壳6一侧设置有引线法兰11-1，所述的环形阶梯型引线孔6-7外周边设置有环形槽，所述的环形槽内安放密封圈二，所述的引线管11穿过三角形压板12的圆形通孔及密封圈二（密封圈二与引线管11配合使用，起密封作用）安装在环形阶梯型引线孔6-7内（永磁电动机引出线14从引线管11内引出），引线管11与三角形压板12的圆形通孔转动连接，单侧台阶6-5侧面的环形阶梯形孔内匹配安装所述的引线法兰11-1，引线法兰11-1与单侧台阶6-5的侧面平齐设置，三角形压板12通过与四个螺孔盲孔螺纹连接的四个螺钉二13与单侧台阶6-5的侧面可拆卸固定连接。

具体实施方式六：图12、图15及图16所示，本实施方式对具体实施方式一作进一步说明，所述的井壁取芯用永磁电动机还包括引线管11、引线法兰11-1、四边形压板17及密封圈二；所述的四边形压板17中部设有圆形通孔（也称四边形平板型压板），所述的机壳6的非轴伸端的左上角或右上角处设有单侧台阶6-5，所述的单侧台阶6-5的底面为平面或弧面，单侧台阶6-5的侧面设有环形阶梯型引线孔6-7和四个螺纹盲孔，所述的环形阶梯型引线孔6-7与机壳6内部相通，所述的四个螺纹盲孔呈矩形排布并设置在环形阶梯型引线孔6-7的外侧，所述的引线管11靠近机壳6一侧设置有引线法兰11-1，所述的环形阶梯型引线孔6-7外周边设置有环形槽，所述的环形槽内安放密封圈二，所述的引线管11穿过四边形压板17的圆形通孔及密封圈二（密封圈二与引线管11配合使用，起密封作用）安装在环形阶梯型引线孔6-7内（永磁电动机引出线14从引线管11内引出），引线管11与四边形压板17的圆形通孔转动连接，单侧台阶6-5侧面的环形阶梯型引线孔6-7内匹配安装所述的引线法兰11-1，引线法兰11-1与单侧台阶6-5的侧面平齐设置，四边形压板17通过与四个螺孔盲孔螺纹连接的四个螺钉二13与单侧台阶6-5的侧面可拆卸固定连接。

具体实施方式七：如图4及图5所示，本实施方式对具体实施方式一作进一步说明，所述的机壳6的非轴伸端的左上角和右上角处均设有单侧台阶6-5，两个所述的单侧台阶6-5构成双侧台阶6-6，每个单侧台阶6-5的底面均为平面或弧面，其中一个单侧台阶6-5的侧面上设有用于安装外部构件的连接盲孔，另一个单侧台阶6-5的侧面上设有用于安装固定随动引线保护装置的安装孔6-8，所述的安装孔6-8与机壳6内部相通。

本发明中的双侧台阶6-6的底面为弧形面，可节省一部分装配空间。并可根据安装孔6-8直径调整弧面半径。

本发明中的引线管11只能转动。