超高温潜油电机定子绝缘成型装置的制作方法

本技术涉及一种超高温潜油电泵，特别是关于一种超高温潜油电机定子绝缘成型装置。

背景技术：

1、潜油电泵机组一般由电机、保护器、分离器、泵和地面控制设备等组成，具有结构简单、使用方便、免修期长、出油率高等优点，作为重要的机械采油设备，潜油电泵机组已经广泛应用在油田采油系统中。

2、为适应我国渤海湾海域的稠油开采应用的蒸汽吞吐注采一体化技术下最高环境温度达到或超过350℃的工况，潜油电机的耐温等级需相应提高，需针对性的研发一种超高温潜油电机。传统的电机定子绝缘方式为真空压力浸漆，这种方式很难满足超高温潜油电机的耐温等级和使用要求。为提高超高温潜油电机的绝缘性能，采用超高温绝缘材料对电机定子进行绝缘灌封，此超高温绝缘材料常温时是固态颗粒状或粉状，首先要把这些粉料进行充分融化后注入定子绕组内，然后进行绝缘成型，定子绝缘成型后还需整体进入高温窑炉进行二次固化。故急需提供一种绝缘固化装置，来实现超高温潜油电机定子绕组的基本绝缘成型。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种超高温潜油电机定子绝缘成型装置，通过超高温绝缘粉剂融化装置的内外两套加热油循环系统，确保整个融化腔温差小，并且能够精确控制融化腔的温度，确保超高温绝缘粉剂能够充分融化；通过定子绕组绝缘固化装置对定子绕组进行固化、封闭，实现绝缘基本成型。

2、为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其包括：超高温绝缘粉剂融化装置和定子绕组绝缘固化装置；所述超高温绝缘粉剂融化装置顶部设置有进料口，底部设置有出液口；超高温绝缘粉剂由所述进料口进入所述超高温绝缘粉剂融化装置内，融化后的胶液自所述出液口流出后进入所述定子绕组绝缘固化装置内；

3、所述超高温绝缘粉剂融化装置包括外加热装置、内加热装置和搅拌装置；所述内加热装置设置在所述外加热装置内部，且两者之间形成一个超高温绝缘粉剂的容纳腔，所述搅拌装置设置在所述容纳腔中；

4、所述定子绕组绝缘固化装置包括内置定位系统、保温系统、密封系统和温控系统；所述内置定位系统设置在超高温潜油电机的定子内腔中，定子壳体外周设置有所述保温系统；所述密封系统设置在所述定子内腔的两端，两端的所述密封系统上分别设置有用于融化后的超高温绝缘粉剂流通的进液口和取样口，上述密封系统的密封法兰套通过螺栓接头与所述保温系统的法兰连接机构连接；在所述定子内腔的两端连接有所述温控系统。

5、进一步，所述温控系统包括热电偶、循环油加热循环系统和控制柜；所述循环油加热循环系统与所述超高温绝缘粉剂融化装置连接，所述热电偶设置在所述定子绕组绝缘固化装置的所述密封系统内，将采集到的温度信息传输至所述控制柜，所述控制柜根据接收到的温度信息控制所述循环油加热循环系统和所述超高温绝缘粉剂融化装置。

6、进一步，所述外加热装置包括在第一下法兰、第一上法兰、外加热装置内桶和外加热装置外桶；在所述第一下法兰与所述第一上法兰之间，由内至外依次焊接有所述外加热装置内桶和所述外加热装置外桶，且所述外加热装置内桶和所述外加热装置外桶之间设置有外加热装置螺旋油道；在所述外加热装置外桶的底部和顶部分别设置有与所述外加热装置螺旋油道连通的循环油进口和循环油进口出口；所述出液口穿过所述外加热装置外桶和所述外加热装置内桶，与所述外加热装置内桶和所述外加热装置外桶之间为密封连接。

7、进一步，所述内加热装置包括内加热装置内桶、内加热装置外桶、内桶底座和外桶底座；所述内加热装置内桶焊接在所述内桶底座上，所述内加热装置外桶焊接在所述外桶底座上，所述内桶底座和所述外桶底座通过止口焊接在一起，且所述内桶底座的底部焊接在所述外加热装置的第一下法兰上；所述内加热装置内桶和所述内加热装置外桶之间设置有内加热装置螺旋油道；内加热装置循环油进口依次穿过所述第一下法兰、所述内桶底座、所述外桶底座及所述内加热装置内桶顶部，与所述内加热装置螺旋油道连通，内加热装置循环油出口从所述内桶底座穿出。

8、进一步，所述搅拌装置包括圆形搅拌桶、搅拌柱、搅拌轴、定位法兰、定位套、轴承、外挡圈和内挡圈；所述圆形搅拌桶的外壁焊接有若干个所述搅拌柱，所述圆形搅拌桶的顶部与所述搅拌轴刚性连接，所述搅拌轴上安装一对所述轴承，轴承间通过一个所述定位套限位，所述轴承外侧安装一个所述定位法兰，所述定位法兰与位于上部的所述轴承之间设置有所述外挡圈和所述内挡圈，所述进料口设置在所述定位法兰上。

9、进一步，所述内置定位系统包括一个连杆、两个挡片、一个芯轴和两个顶套；所述连杆穿设在所述芯轴内，所述连杆的两端分别焊接一个第一螺栓，位于所述芯轴的两端分别设置有一个所述挡片，在安装有所述挡片的所述芯轴的两端，还分别设置有所述顶套。

10、进一步，所述保温系统包括保温筒、填料盖和压盖，所述保温筒、所述填料盖和所述压盖与定子外壁共同形成保温循环腔室，所述保温循环腔室内部充满循环油；

11、在所述保温筒的上下两端分别设有循环油进口和循环油出口；

12、所述保温筒包括筒体，以及设置在所述筒体两端的第二下法兰和第二上法兰；电机定子设置于所述保温筒内部；

13、所述填料盖内填设有密封材料，通过所述压盖对所述密封材料进行预紧并由第三螺栓和第三螺母连接所述压盖和所述填料盖，所述保温筒和所述填料盖通过第二螺栓和第二螺母连接。

14、进一步，所述密封系统包括密封套、保护套、支撑套、密封法兰套、密封板和螺栓接头；

15、所述密封套与所述内置定位系统的顶套紧密连接，且所述密封套与定子内壁的止口面通过密封圈密封；

16、在所述密封套外侧设置有所述保护套和所述支撑套，所述保护套上设有密封件，且所述保护套与所述密封法兰套连接，所述密封法兰套与所述保温系统的第二下法兰和第二上法兰通过所述螺栓接头连接；

17、所述密封板安装在所述法兰密封套上，所述密封板上穿设有热电偶，所述热电偶与所述密封板之间设置有热电偶密封机构。

18、进一步，所述密封套上设置有定子绕组引出线的引线口和测温孔，在所述密封套与所述引线口之间设置有引出线密封机构。

19、进一步，所述密封套和所述保护套都采用聚四氟材料制成。

20、本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

21、1、本实用新型通过超高温绝缘粉剂融化装置的内外两套加热油循环系统，确保超高温绝缘粉剂能够充分融化；通过定子绕组绝缘固化装置对定子绕组进行固化、封闭，实现绝缘成型。

22、2、本实用新型的装置结构简单、密封效果优异，充分取代了传统的潜油电机定子绕组的绝缘处理所采用的真空压力浸漆方式，而且工序简单、快速，能够实现超高温潜油电机的定子绕组的绝缘结构一体成型，使定子绕组绝缘的机械性能和化学稳定性大大提高，保障了在注采一体化技术下，超高温潜油电泵机组运行的稳定性。

技术特征：

1.一种超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，包括：超高温绝缘粉剂融化装置(1)和定子绕组绝缘固化装置(2)；所述超高温绝缘粉剂融化装置(1)顶部设置有进料口(3)，底部设置有出液口(4)；超高温绝缘粉剂由所述进料口(3)进入所述超高温绝缘粉剂融化装置(1)内，融化后的胶液自所述出液口(4)流出后进入所述定子绕组绝缘固化装置(2)内；

2.如权利要求1所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述温控系统(34)包括热电偶(67)、循环油加热循环系统(69)和控制柜(70)；所述循环油加热循环系统(69)与所述超高温绝缘粉剂融化装置(1)连接，所述热电偶(67)设置在所述定子绕组绝缘固化装置(2)的所述密封系统(33)内，将采集到的温度信息传输至所述控制柜(70)，所述控制柜(70)根据接收到的温度信息控制所述循环油加热循环系统(69)和所述超高温绝缘粉剂融化装置(1)。

3.如权利要求1所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述外加热装置(5)包括在第一下法兰(17)、第一上法兰(18)、外加热装置内桶(15)和外加热装置外桶(16)；在所述第一下法兰(17)与所述第一上法兰(18)之间，由内至外依次焊接有所述外加热装置内桶(15)和所述外加热装置外桶(16)，且所述外加热装置内桶(15)和所述外加热装置外桶(16)之间设置有外加热装置螺旋油道(13)；在所述外加热装置外桶(16)的底部和顶部分别设置有与所述外加热装置螺旋油道(13)连通的外加热装置循环油进口(9)和外加热装置循环油出口(10)；所述出液口(4)穿过所述外加热装置外桶(16)和所述外加热装置内桶(15)，与所述外加热装置内桶(15)和所述外加热装置外桶(16)之间为密封连接。

4.如权利要求1所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述内加热装置(6)包括内加热装置内桶(19)、内加热装置外桶(20)、内桶底座(21)和外桶底座(22)；所述内加热装置内桶(19)焊接在所述内桶底座(21)上，所述内加热装置外桶(20)焊接在所述外桶底座(22)上，所述内桶底座(21)和所述外桶底座(22)通过止口焊接在一起，且所述内桶底座(21)的底部焊接在所述外加热装置(5)的第一下法兰(17)上；所述内加热装置内桶(19)和所述内加热装置外桶(20)之间设置有内加热装置螺旋油道(14)；内加热装置循环油进口(11)依次穿过所述第一下法兰(17)、所述内桶底座(21)、所述外桶底座(22)及所述内加热装置内桶(19)顶部，与所述内加热装置螺旋油道(14)连通，内加热装置循环油出口(12)从所述内桶底座(21)穿出。

5.如权利要求1所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述搅拌装置(7)包括圆形搅拌桶(23)、搅拌柱(24)、搅拌轴(25)、定位法兰(26)、定位套(27)、轴承(28)、外挡圈(29)和内挡圈(30)；所述圆形搅拌桶(23)的外壁焊接有若干个所述搅拌柱(24)，所述圆形搅拌桶(23)的顶部与所述搅拌轴(25)刚性连接，所述搅拌轴(25)上安装一对所述轴承(28)，轴承间通过一个所述定位套(27)限位，所述轴承(28)外侧安装一个所述定位法兰(26)，所述定位法兰(26)与位于上部的所述轴承(28)之间设置有所述外挡圈(29)和所述内挡圈(30)，所述进料口(3)设置在所述定位法兰(26)上。

6.如权利要求1所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述内置定位系统(31)包括一个连杆(37)、两个挡片(38)、一个芯轴(39)和两个顶套(40)；所述连杆(37)穿设在所述芯轴(39)内，所述连杆(37)的两端分别焊接一个第一螺栓(41)，位于所述芯轴(39)的两端分别设置有一个所述挡片(38)，在安装有所述挡片(38)的所述芯轴(39)的两端，还分别设置有所述顶套(40)。

7.如权利要求1所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述保温系统(32)包括保温筒(43)、填料盖(44)和压盖(45)，所述保温筒(43)、所述填料盖(44)和所述压盖(45)与定子外壁共同形成保温循环腔室(46)，所述保温循环腔室(46)内部充满循环油；

8.如权利要求1所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述密封系统(33)包括密封套(57)、保护套(58)、支撑套(59)、密封法兰套(60)、密封板(61)和螺栓接头(62)；

9.如权利要求8所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述密封套(57)上设置有定子绕组引出线的引线口(63)和测温孔(65)，在所述密封套(57)与所述引线口(63)之间设置有引出线密封机构(64)。

10.如权利要求8所述超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其特征在于，所述密封套(57)和所述保护套(58)都采用聚四氟材料制成。

技术总结
本技术涉及一种超高温潜油电机定子绝缘成型装置，其包括：超高温绝缘粉剂融化装置和定子绕组绝缘固化装置，超高温绝缘粉剂由进料口进入超高温绝缘粉剂融化装置内，融化后的胶液自出液口流出后进入定子绕组绝缘固化装置内；超高温绝缘粉剂融化装置的内加热装置设置在外加热装置内部，且两者之间形成容纳腔，搅拌装置设置在容纳腔中；定子绕组绝缘固化装置的内置定位系统设置在超高温潜油电机的定子内腔中，定子壳体外周设置有保温系统；密封系统设置在定子内腔的两端，密封系统上设置有用于融化后的超高温绝缘粉剂流通的进液口和取样口，密封系统的密封法兰套，通过螺栓接头与保温系统的法兰连接机构；在定子内腔的两端连接有温控系统。

技术研发人员：于继飞,杨阳,杨向前,曹砚锋,曲丽峰,李孟龙,闫新江,欧阳铁兵,姬煜晨,张晓彤
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司
技术研发日：20230427
技术公布日：2024/1/15