一种井下钻具电机的制作方法_2

文档序号:9746775阅读:来源:国知局
间原有的密封面脱离,使得第一接头件内的内部介质通过第一介质通道流出;同理,第二接头件内的内部介质通过第二介质通道流出;从而实现第一接头件与第二接头件内的内部介质相互连通,整个过程操作相当简便,随着第一接头件和第二接头件连接好的同时,油路实现了自动连通,能够避免现场操作失误使井下电机受损而引起事故,有效保证了井下电机正常稳定的运行。
【附图说明】
[0023]图1为本发明整体结构示意图;
图2为本发明实施例3中保护器的结构示意图;
图3为本发明实施例4中保护器的结构示意图;
图4为本发明上部密封装置的结构示意图;
图5为本发明图4中C的局部放大图;
图6为本发明永磁电动机的结构示意图;
图7为本发明图6中A的局部放大图;
图8为本发明下部密封装置的结构示意图;
图9为本发明油路连通装置结构示意图;
图10为本发明油路连通装置第一阀芯顶针连通后的结构示意图;
图11为本发明油路连通装置第二阀芯顶针连通后的结构示意图;
附图标记:a表示钻柱侧,b表示钻头侧;1、保护器;11、保护器壳体I,12、底座,14、通油孔I,15、外波纹管,16、内波纹管,17、固定座,18、活动座,19、导向环,110、腔体,111、压力平衡孔,112、密封圈I;
121、保护器壳体Π,122、内部介质腔,123、支座,124、保护器活塞杆,125、第一活塞,126、外部介质腔,127、第二活塞,128、保护器过渡腔,129、稀油腔,1210、通油孔Π,1211、保护器弹性元件,1212、外环密封油脂腔,1213、内环密封油脂腔,1214、外圈抗污环,1215、内圈抗污环,1216、流通腔,1217、保护器O环;
2、仪器舱;3、上部密封装置,31、密封座,33、密封圈Π,34、环形过渡腔,35、径向孔,36、堵头,37、轴向孔,38、单向阀,39、内六角螺母,310、阀芯座,311、阀芯,312、弹簧I,313、阀盖,314、卡环I,315、密封O环,316、轴承压筒,317、密封轴承,318、中心通孔,319、密封挡板,320、密封套;
4、永磁电动机,41、电机外壳,42、定子线圈,43、卡环ΙΠ,44、定子铁芯模块,45、转子铁芯模块,46、挡板,47、支撑件,48、固定件,49、轴承外圈,410、轴承内圈;
5、下部密封装置,52、密封第一接头,54、密封第二接头,55、密封活塞杆,56、密封活塞,57、活塞端盖,58、密封过渡腔,59、内腔,510、第一压力平衡孔,511、第二压力平衡孔,512、静环,513、弹簧Π,514、动环,515、卡环Π,516、径向轴承,517、径向密封圈,518、外侧密封圈,519、内侧密封圈;
6、主轴;7、油路连通装置,71、接头管,72、第一壳体,73、油路连通第一接头,74、第一中心管,75、第一中心孔,76、第一弹性元件,77、第一阀芯顶针,78、第一环形凹槽,79、第一 O环,710、第二壳体,711、油路连通第二接头,712、第二中心管,713、第二中心孔,714、第二弹性元件,715、第二阀芯顶针,716、第二环形凹槽,717、第二 O环,718、圆环,719、第一大圆柱段,720、第一梯形段,721、第一小圆柱段,722、第二大圆柱段,723、第二梯形段,724、第二小圆柱段,725、第一内六角丝堵,726、第二内六角丝堵,727、弧形凹槽。
【具体实施方式】
[0024]实施例1
作为本发明一较佳实施例,本实施例公开了,
一种井下钻具电机,包括保护器1、仪器舱2、上部密封装置3、永磁电动机4、下部密封装置5和主轴6;所述主轴6为分段式连接,且分段贯穿保护器1、仪器舱2、上部密封装置3、永磁电动机4和下部密封装置5;所述上部密封装置3与永磁电动机4连接且固定在永磁电动机4上部;所述下部密封装置5与永磁电动机4连接且固定在永磁电动机4下部;所述保护器I平衡钻具电机内部和外部的压力;所述仪器舱2检测钻具电机信号并与地面之间实时通讯。
[0025]电机在井下工作时处在高温和高压环境下,高温使电机内部介质膨胀,而电机外部的高压环境也使电机内、外部产生很大的压差,内部介质的膨胀和内外部巨大压差的存在使电机无法实现密封,同时也会对电机的结构部件产生巨大的破坏。保护器的主要作用就是平衡电机内部与电机外部的压力,使电机内、外部压差很小或不存在压差;保护器采用的原理和形式很多,但其最基本的原理均是通过改变与电机内部相连通的容积来实现电机内、外部的压力平衡。保护器的布置位置也不仅仅局限于布置在电机的钻柱侧。
[0026]实施例2
作为本发明又一较佳实施例,本实施例公开了: 一种井下钻具电机,包括保护器1、仪器舱2、上部密封装置3、永磁电动机4、下部密封装置5和主轴6;所述主轴6为分段式连接,且分段贯穿保护器1、仪器舱2、上部密封装置3、永磁电动机4和下部密封装置5;所述上部密封装置3与永磁电动机4连接且固定在永磁电动机4上部;所述下部密封装置5与永磁电动机4连接且固定在永磁电动机4下部;所述保护器I平衡钻具电机内部和外部的压力;所述仪器舱2检测钻具电机信号并与地面之间实时通讯。电机在井下工作时,需要实时对电机的状态进行监测(电机内部压力、温度等),以便及时调整工作参数和发现潜在的隐患,因此井下电机必须与地面之间进行实时的通讯。仪器舱内布置有载波转换器,来自电机内部布置的传感器信号通过载波转换器后被转换为高频的载波信号,载波信号通过电机的供电电缆被传输至地面,从而实现井下电机与地面之间的实时通讯;仪器舱不限于布置在电机的钻柱侧,也可布置在电机的钻头侧,或者与其它组件采用集成一体化的方式布置在一起。
[0027]实施例3
作为本发明又一较佳实施例,在本实施例中,公开了保护器的具体结构,在本实施例中,所述保护器I包括保护器壳体Ill和固定在保护器壳体Ill上的底座12;主轴6位于保护器壳体Ill内且固定在底座12上,底座12上开有通油孔114,所述保护器壳体Ill与主轴6之间设置有波纹管组件,波纹管组件包括外波纹管15、内波纹管16、固定座17、活动座18和连接在活动座18上的导向环19,所述导向环19滑动连接在主轴6上,固定座17固定在主轴6上,所述外波纹管15—端与固定座17连接,另一端与活动座18连接,所述内波纹管16与活动座18连接,外波纹管15、内波纹管16、固定座17和活动座18围成一个腔体110,所述主轴6上开有压力平衡孔111。
[0028]在本实施例中保护器外波纹管15的长度与内波纹管16的长度相同。固定座17与6主轴之间设置有密封圈1112,固定座17通过密封圈1116与主轴6固定连接。压力平衡孔111位于固定座17—侧,压力平衡孔111与腔体110连通。在本实施例中波纹管组件还可以为两个,两个波纹管组件并列分布在保护器壳体Ill与主轴6之间。
[0029]实施例4 作为本发明又一较佳实施例,在本实施例中,公开了保护器另外一种结构形式,本实施例中,所述保护器I包括保护器壳体Π 121、连接内部介质腔122的支座123和固定在支座123上的保护器活塞杆124,支座123固定在保护器壳体Π 121上,保护器活塞杆124位于保护器壳体Π 121内,所述保护器活塞杆124与保护器壳体Π 121之间通过密封圈连接有第一活塞125和与外部介质腔126相通的第二活塞127,所述第一活塞125、第二活塞127、保护器壳体Π 121和保护器活塞杆124围成保护器过渡腔128,所述第一活塞125、保护器壳体Π 121、保护器活塞杆124和支座123围成稀油腔129,所述支座123上开有通油孔Π 1210,通油孔Π1210分别与稀油腔129和内部介质腔122连通。
[0030]在本实施例中,所述保护器过渡腔128内装有保护器弹性元件1211。保护器弹性元件1211可以是弹簧,弹簧的一端与第一活塞125连接,弹簧的另一端与第二活塞127连接。
[0031]在本实施例中保护器弹性元件1211也可以是气体,气体充满保护器过渡腔128。
[0032]在本实施例中保护器弹性元件1211还可以是弹簧和气体。
[0033]在本实施例中,第二活塞127与保护器壳体Π121之间开有外环密封油脂腔1212,第二活塞127与保护器活塞杆124之间开有内环密封油脂腔1213。第二活塞127与保护器壳体Π 121之间设置有与外部介质腔126接触的外圈抗污环1214,外圈抗污环1214套在第二活塞127上,第二活塞127与保护器活塞杆124之间设置有与外部介质腔126接触的内圈抗污环1215,内圈抗污环1215套在保护器活塞杆124上。保护器活塞杆124的内部设置有流通腔1216,流通腔1216分别与外部介质腔126和内部介质腔122连通。
[0034]在本实施例中,保护器壳体Π121与支座123可以通过螺纹连接也可以通过法兰连接。支座123上套有保护器O环1217。
[0035]实施例5
作为本发明又一较佳实施例,在本实施例中,上部密封装置和下部密封装置可以是相同的结构,其结构均包括密封座31,所述主轴6转动连接在密封座31上;所述密封座31内至少嵌有两个密封圈Π 33,密封座31、主轴6和两个相邻的密封圈Π 33之间形成一个环形过
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