专利名称：井用高温潜水电机的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种潜水泵用潜水电机，特别是一种井用高温潜水电机。
目前，我国开凿的地热井根据地热水温度的高低分为高、中、低温地热井。一般的地热井为中、低温地热井，地热水的温度在90℃以下，使用普通耐热潜水电泵即可。深度超过2500米的地热井，地热水的温度均在90℃以上，普通的耐热潜水电泵不能使用，必须采用高温潜水电泵。耐热潜水电泵的使用温度主要是由潜水电机的允许工作温度范围来确定。潜水电机允许工作温度的大小与电机定子绕组线和电机引出线所采用绝缘材料的耐热性能有关。一般普通耐热潜水电机定子绕组线采用幅照交联聚乙烯做绝缘材料，最高工作温度为125℃。当地热井水温为90℃及以上时，再加上电机工作温升40℃，电机的实际温度将达到130℃以上。超过了幅照交联聚乙烯的最高耐热温度125℃，电机长时间运转，产生过热，温度增高，会损坏电机的绝缘强度，大大缩短电机的使用寿命。
本实用新型的目的在于设计一种井用高温潜水电动机，它采用了耐高温、耐腐蚀和防止热膨胀的技术结构，从而保证了潜水电动机能够长期在高温工作条件下运转。
本实用新型的技术方案一种井用高温潜水电机，包括定子和转子部分，定子部分是电动机固定部分，由定子铁心、定子绕组、园柱形壳体和底座构成，转子部分由转子铁心、转子绕组和转轴构成，整个转子部分置于园柱形壳体和定子中间，其特征在于有上、下导轴承，止推轴承与定子、底座及电机壳体呈固定连接；上、下导轴承，止推轴承与转子呈滑动配合连接，转轴由上、下导轴承及止推轴承支撑，在旋转磁场的作用下获得一个以带动与其相连接的潜水泵泵轴转动的转动力矩。
上述所说的定子绕组是电动机电路部分，它是由三个独立的带有耐热温度在200℃以上氟塑料绝缘材料的铜导线绕制而成的绕组构成。定子绕组铜导线的绝缘材料，具有良好的绝缘和耐水性能，使得潜水电机的耐热等级达到了H级，提高了电动机绕组线的抗老化性能和在高温工作环境中的可靠性。
上述所说的电动机的上、下导轴承和止推轴承采用耐热温度240℃的特殊的耐磨材料水润滑轴承，具有耐砂粒磨损的优点，止推盘采用优质不锈钢材料，与止推轴承组成一组摩擦副。具有水润滑性能良好，磨擦系数小，使用寿命长等特点。
上述所说的潜水电机的引出线与电动机绕组线以及动力电缆之间有两处接头，接头部位的密封是影响高温潜水电机可靠运转的技术关键。接头处理不好容易浸水，电缆的绝缘强度也会降低，造成电机无法正常工作。尤其是长期浸泡在腐蚀性很强的高温地热水中工作，电动机和电缆的绝缘问题尤为重要。采用高温太氟隆压敏胶带(耐温180℃)包扎接头部位，解决了两处接头的密封，保证了接头部位的密封性能。
为了调节和平衡电动机内外部压力，在电动机底端设置了由丁晴橡胶材料(耐热140℃)制作的调节皮囊，以保证电动机在冷却和发热时，平衡电动机内腔与井水的压力。
潜水电机引出线的绝缘层采用美国杜邦公司进口的氟塑料，耐热温度为200℃。它能够长期承受各种浓度的强酸、强碱、氧化剂和有机溶剂的腐蚀作用。具有卓越的耐热、耐寒性，很高的电绝缘性和极好的化学稳定性，机械性能良好，是一种理想的抗腐蚀绝缘材料，为了增加电缆的机械强度，绝缘层外面采用聚氯乙烯护套起机械保护作用，并防止氟塑料产生水解。
由于从结构设计上和零部件的选材上都采取了耐高温、耐腐蚀和防止热膨胀的技术措施，从而保证了潜水电泵的各项技术性能达到了设计要求。
除在电动机的结构和绝缘材料方面进行创新之外，本项目产品的制造精度也有很大改进，超过了国家标准，制造技术接近国际先进水平。国家标准规定一般井用耐热潜水电泵的平均无故障工作时间为2500小时。本项目产品的平均无故障工作时间超过了国家标准，达到3600小时以上，在国内同领域中处于领先水平。
本实用新型的优越性在于1、由于采用了耐高温、耐腐蚀的绝缘材料，提高了电动机的耐热等级，保证了潜水电机在地热水温度为120℃时能够连续工作3600小时无故障。2、电动机采用了耐高温的弹性材料做密封，电动机轴伸出端装有密封件，各止口、螺栓的连接处装有密封圈并涂密封胶密封，保证电动机严密性。电动机下部装有耐高温调节皮囊，以保证电动机在冷却和发热时，平衡电动机内腔与井水的压力。3、结构简单、功率大、噪音小、轴向承载力高、安装使用方便、使用寿命长，具有广阔的市场前景。
以下结合附图
及实施例进一步说明本技术。
附图为本实用新型所涉及井用高温潜水电机的整体结构示意图。
其中1为调节皮囊，2为底座，3为止推轴承，4为推力盘，5为下导轴承，6为定子绕组，7为转子，7a为转子铁心，7b为转子绕组，8为定子，8a为定子铁心，8b为园柱形壳体，9为转轴，10为上导轴承，11为轴套，12为电机轴径密封，13为防砂环，14为引出电缆。
实施例一种井用高温潜水电机(见附图)，包括定子8和转子7两大部分。其特征在于所说的定子部分是电动机固定部分，由定子铁心8a、定子绕组6、底座2和园柱形壳体8b构成；所说的电动机转子部分由转子铁心7a、转子绕组7b和转轴9构成；整个转子部分置于园柱形壳体8b和定子8中间。上导轴承10、下导轴承5，止推轴承3与定子8及电动机的壳体8b呈固定连接；上导轴承10、下导轴承5，止推轴承3与转子7呈滑动配合连接，转轴9由上导轴承10、下导轴承5及止推轴承3支撑，在旋转磁场的作用下获得一个转动力矩，以电机转轴9带动与其相连接的潜水泵泵轴转动。
所说的电动机电路部分的定子绕组6是由三个独立的带有耐热温度在200℃以上氟塑料绝缘材料的铜导线绕制而成。
所说的电动机由耐热温度240℃的耐磨材料构成上导轴承10、下导轴承5与电机转轴9构成转动副，由止推轴承3与不锈钢材料止推盘4构成支撑电机转轴9的轴向摩擦副。
所说的潜水电机的引出电缆14与电动机绕组6的接线端以及动力电缆之间所有的两处接头采用耐温180℃的太氟隆压敏胶带密封包扎接头部位。
所说的电动机底座2处设置了由耐热140℃的丁晴橡胶材料制作的平衡电动机内腔与井水压力的调节皮囊1。
所说的潜水电机引出电缆14的绝缘层采用耐热温度为200℃的氟塑料，绝缘层外面采用起机械保护作用的聚氯乙烯护套。
权利要求1.一种井用高温潜水电机，包括定子和转子部分，其特征在于所说的定子部分是电动机固定部分，由定子铁心、定子绕组、园柱形壳体和底座构成；所说的电动机转子部分由转子铁心、转子绕组和转轴构成；整个转子部分置于园柱形壳体和定子中间；上、下导轴承，止推轴承与定子、底座及电机壳体呈固定连接；上、下导轴承，止推轴承与转子呈滑动配合连接，转轴由上、下导轴承及止推轴承支撑，在旋转磁场的作用下获得一个以带动与其相连接的潜水泵泵轴转动的转动力矩。
2.由权利要求1所说的一种井用高温潜水电机，其特征在于所说的电动机电路部分的定子绕组是由三个独立的带有耐热温度在200℃以上氟塑料绝缘材料的铜导线绕制而成的绕组构成。
3.由权利要求1所说的一种井用高温潜水电机，其特征在于所说的电动机由耐热温度240℃的耐磨材料构成上导轴承、下导轴承与电机转轴构成转动副，由止推轴承与不锈钢材料止推盘构成支撑电机转轴的轴向摩擦副。
4.由权利要求1所说的一种井用高温潜水电机，其特征在于所说的潜水电机的引出线与电动机绕组线以及动力电缆之间所有的两处接头采用耐温180℃的太氟隆压敏胶带密封包扎接头部位。
5.由权利要求1所说的一种井用高温潜水电机，其特征在于所说的电动机底座处设置了由耐热140℃的丁晴橡胶材料制作的平衡电动机内腔与井水的压力的调节皮囊。
6.由权利要求1所说的一种井用高温潜水电机，其特征在于所说的潜水电机引出线的绝缘层采用耐热温度为200℃的氟塑料，绝缘层外面采用起机械保护作用的聚氯乙烯护套。
专利摘要一种与潜水泵组成一体潜入地热水中工作的立式专用三相鼠笼型异步电动机。它是由定子和转子两大部分组成,为湿式充水密封型结构。定子部分主要由定子铁心、定子绕组、圆柱型壳体和底座等组成。转子部分是由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子装置于定子中间,由上、下导轴承及止推轴承支撑其旋转。本实用新型的优越性在于:1、采用了耐高温的绝缘材料,提高了电动机的耐热等级;2、采用了耐高温的弹性材料做密封,并设置了调节电动机内外部压力的调节皮囊,保证了电动机高温安全运转;3、结构简单、功率大、噪音小、轴向承载力高、安装使用方便、使用寿命长,具有广阔的市场前景。
文档编号H02K3/00GK2472398SQ0026816
公开日2002年1月16日 申请日期2000年12月29日 优先权日2000年12月29日
发明者王万明 申请人:王万明