专利名称：动子无铁芯圆筒型直线电机驱动的潜油电泵的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种采油机械中的新型深井抽油泵，特别是一种取消了抽油泵动力装置中动子铁芯，可有效减小动力装置长度以提高抽油系统效率，同时还可防磨擦、防偏心的采油设备。
背景技术：
目前国内外采油系统一般由抽油机、抽油杆和抽油泵组成，其中抽油机作为采油系统的动力装置。抽油机通过抽油杆与抽油泵柱塞连接，并提供动力带动柱塞上下往复运动将地下油液举升至地面实现采油过程。但这种结构需要对长达数千米的抽油杆进行反复提升，提升过程中抽油杆又会产生弹性形变，造成了采油系统效率低下、无效功耗大、使用成本高以及不能适用于深井等严重问题。而将抽油机和抽油泵直接连接起来作为整体置于井下可省去数千米长的抽油杆，有效地解决传统采油系统所存在的问题，这种潜油电泵已开始逐渐被国内外各大油田采用。但是现有的潜油电泵普遍采用有芯圆筒型直线电机作为动力装置，电机动子由永磁圆环与环形铁芯相间排列于一根芯轴上构成，且铁芯厚度一般不小于圆环厚度。这种结构存在着如下缺陷1、用于电磁感应产生推力的磁体有效长度不到动子总长度的1/2，为达到指定推力就需要超长的电机动子；2、电机动子过长容易引起运动时偏心及弯曲变形， 同时增加了成本及井下的占用空间，降低了系统效率；3、电机动子与定子之间的间隙过小， 一般单边不超过2mm，动子与定子间必定存在摩擦，降低了采油效率，增加了无效功耗；4、 要使电机工作于环境复杂、恶劣的井下，必须对定子和动子进行包封，但由于电机动子中加入了与永磁环外径不同的铁芯，不得不对磁体采取单个包封，这增加了包封的难度、成本和漏液风险。5、因摩擦、动子变形等造成电机使用寿命低下，一般不能超过两年。
发明内容本实用新型的目的是提供一种动子无铁芯圆筒型直线电机驱动的潜油电泵，它取消了抽油泵动力装置中动子铁芯，可有效减小动力装置长度以提高抽油系统效率，减小无效功耗降低成本，同时还可防磨擦、防偏心，克服现有潜油电泵的诸多缺点。本实用新型的具体技术方案为它包括平衡筛管、动力装置和抽油泵，其特征是动力装置设置有定子和动子，定子上端通过联接件联接在抽油泵泵壳的下端，定子下端通过联接件联接平衡筛管；动子不设置芯轴，直接将轴向磁化的圆柱形永磁体按照相同磁极对顶紧密排列，磁体之间不需要另加铁芯进行聚磁。上述潜油电泵中组成动子的所有永磁体尺寸相同，磁体按照相同磁极对顶紧密排列的同时，采用一根圆柱形耐磨合金导磁套管紧贴所有磁体外缘进行磁体的固定及包封。上述潜油电泵动子的圆柱形耐磨合金导磁套管与定子之间间隙很大，套管外径与定子内径间相差6-10mm。[0009]本实用新型的优点是1、取消了抽油泵动力装置中动子铁芯，有效缩短了动子长度，提高了磁场利用率， 防止了运动时偏心及弯曲变形，同时降低了成本及井下的占用空间，提高了系统效率；2、电机动子与定子之间的间隙足够大，动子与定子间几乎不存在摩擦，即使出现轻微偏心运动也不会降低采油效率，避免了无效功耗的产生；3、由于电机动子中取消了铁芯，可以对动子磁体采取整体包封，降低了包封的难度、成本和漏液风险。4、由于摩擦、变形以及机械效率等问题的解决，电机使用寿命可以得到有效地提
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图1是本实用新型动力装置的轴向结构示意图。图2是本实用新型动力装置的动子结构示意图。其中，1——圆柱形永磁体、2——耐磨合金导磁套管、3——定子与动子之间的间隙、4——定子、5——定子外壳。
具体实施方式
下面结合具体实施方式
和附图对本实用新型作进一步说明。具体实施例动力装置设置有定子和动子，定子外壳5上端通过联接件和接管联接进油筛管， 定子外壳5下端通过联接件联接平衡筛管。动子直接由轴向磁化的圆柱形永磁体1按照相同磁极对顶紧密排列，采用一根圆柱形耐磨合金导磁套管2紧贴所有磁体外缘进行永磁体 1的固定及包封，定子与套管2间留有较大的间隙3。抽油泵延用现有潜油电泵抽油泵的结构，通过联接件将柱塞与电机动子相联。工作时根据实际油井情况调整数控装置参数为电机供电，使定子产生运动磁场与动子永磁体1所产生的固定磁场相互作用，产生电磁感应力，驱动动子作往复运动，从而带动抽油泵柱塞往复运动，实现抽油过程。
权利要求1.一种动子无铁芯圆筒型直线电机驱动的潜油电泵，它包括平衡筛管、动力装置和抽油泵，其特征是动力装置设置有定子和动子，定子上端通过联接件联接在抽油泵泵壳的下端，定子下端通过联接件联接平衡筛管；动子不设置芯轴，直接将轴向磁化的圆柱形永磁体按照相同磁极对顶紧密排列，磁体之间不需要另加铁芯进行聚磁。
2.根据权利要求1所述的动子无铁芯圆筒型直线电机驱动的潜油电泵，其特征是组成动子的所有永磁体尺寸相同，磁体按照相同磁极对顶紧密排列的同时，采用一根圆柱形耐磨合金导磁套管紧贴所有磁体外缘进行磁体的固定及包封。
3.根据权利要求1所述的动子无铁芯圆筒型直线电机驱动的潜油电泵，其特征是动子的圆柱形耐磨合金导磁套管与定子之间间隙很大，套管外径与定子内径间相差6-10mm。
专利摘要本实用新型属于一种采油机械中的新型深井抽油泵，特别是一种动子无铁芯圆筒型直线电机驱动的潜油电泵，它包括平衡筛管、动力装置和抽油泵，动力装置设置有定子和动子，定子上端通过联接件联接在抽油泵泵壳的下端，定子下端通过联接件联接平衡筛管；动子不设置芯轴，直接将轴向磁化的圆柱形永磁体按照相同磁极对顶紧密排列，磁体之间不需要另加铁芯进行聚磁。它取消了抽油泵动力装置中动子铁芯，可有效减小动力装置长度以提高抽油系统效率，减小无效功耗降低成本，同时还可防磨擦、防偏心，克服现有潜油电泵的诸多缺点。
文档编号H02K41/02GK202153705SQ20112027718
公开日2012年2月29日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者刘波, 张超, 赵导文, 邓盛贤 申请人:绵阳西磁磁电有限公司