石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及绞车用电机，具体为石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机，包括定子装配、转子装配、风机、后端盖、前端盖、出风罩和接线盒装配，定子装配包括机座、由定子冲片叠压成的定子铁心和定子绕组，转子装配包括转轴、由转子冲片叠压成的转子铁心、转子导条和端环，前端盖和后端盖分别经前轴承和后轴承支撑在转轴上，后端盖和前端盖均采用内凹形结构，前端盖采用绝缘端盖，机座为全钢板焊接结构，机座内表面布置加强筋，机座出风口处增加腰形孔，转子导条和端环采用感应焊接，转子导条材质为纯铜T2，定子冲片材质为冷轧50TW470，转子冲片材质为50WW470。本发明电机的成功研制将能满足用户大功率，宽恒功范围的负载要求。
【专利说明】
石油钻井绞车用増安防爆型变频调速异步电动机
技术领域
[0001]本发明涉及绞车用电机，具体为石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机。
【背景技术】
[0002]随着世界各国对能源需求的日益增加，陆地石油开采难度越来越大，陆地钻井也向着超深井的方向发展。海洋石油资源蕴藏了全球超过70%的油气资源，其中一半以上位于深海，原有产量也占到总产量的30%左右。海洋平台300m水深算深水井，目前，国外海洋钻井平台开采能力已达到3000m左右，国内海洋钻井平台制造起步比较晚，但经过近几年的发展，得到了快速提高，能力在500m左右。近年，国内石油钻井行业，尤其是海洋钻井平台发展势头迅猛，市场广阔。国内石油钻井公司对超深井设备均进行了大力开发，相关配套企业也都对相应的设备进行了开发研究。而超深井石油钻井平台用绞车电机要满足高转矩、大过载能力、低发热的技术要求，满足油田钻井平台运行环境要求，满足增安防爆型电机相关技术标准。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决目前超深井石油钻井平台用绞车电机要满足大功率、宽恒功范围等问题，提供了石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机。
[0004]本发明是采用如下的技术方案实现的:石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机，包括定子装配、转子装配、风机、后端盖、前端盖、出风罩和接线盒装配，定子装配包括机座、由定子冲片叠压成的定子铁心和定子绕组，转子装配包括转轴、由转子冲片叠压成的转子铁心、转子导条和端环，前端盖和后端盖分别经前轴承和后轴承支撑在转轴上，前轴承为NU236 ECMA/C4，后轴承为NJ+HJ326ECM/C4 VA301，后端盖和前端盖均采用内凹形结构，减小两轴承支撑间距、减小转轴挠度，减小端盖部位风阻和通风涡流损耗，前端盖采用绝缘端盖，有效保护轴承免受电蚀，机座为全钢板焊接结构，机座内表面布置加强筋，机座出风口处增加腰形孔，减小风阻，有效地改善了电机的通风和散热问题，转子导条和端环采用感应焊接，转子导条材质为纯铜T2，降低转子铜耗，定子冲片材质为冷乳50TW470，转子冲片材质为50WW470，降低定转子铁心损耗。
[0005]上述的石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机，接线盒装配包括接线盒框架、接线盒盖板、三相铜排、组合接线座、组合接线座支撑架、接线鼻子、铜排底板、第一小出线板、大出线板、第二小出线板、电缆接头、绝缘支撑板、接地铜排、隔板、绝缘支撑架、20芯航空插接件、14芯航空插接件和接地铜螺栓，接线盒框架和接线盒盖板材料采用ANSI316不锈钢材质钢板，接线鼻子和铜排底板用螺栓固定安装在三相铜排上，绝缘支撑架用螺栓安装在绝缘支撑板上，然后一起安装在接线盒框架内，三相铜排呈阶梯式安装在绝缘支撑架上，第一小出线板、大出线板、第二小出线板安装在接线盒框架上，电缆接头安装在大出线板上，组合接线座用螺栓安装在组合接线座支撑架上后固定在接线盒框架内，隔板固定在接线盒框架内，用于将组合接线座和三相铜排分隔开，20芯航空插接件和14芯航空插接件设置在第二出线板上，接地铜排用螺栓固定在接线盒框架内，接地铜螺栓安装在接线盒框架上。
[0006]上述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，还包括护套，护套镶嵌在隔板上对应的孔中。
[0007]上述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，接线盒盖板为一次性折弯成型并加密封垫密封结构，使得接线盒满足IP54防护等级要求。
[0008]上述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，接线盒框架的三相电缆引出窗口左右对称分布。
[0009]上述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，接线盒框架的高度为250_。
[0010]上述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，机座上进风口和出风口安装防护罩，使该电机防护等级达到IP44。
[0011]上述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，轴承室密封采用迷宫和沟槽相结合的密封结构，同时设置加油油路和泄油油路，并配置加油嘴和溢油嘴，方便用户维护电机。
[0012]目前，市场对9000m钻机需求旺盛，主要用于陆地钻机及海洋平台，该电机的成功研制将能满足用户大功率，宽恒功范围的负载要求，提高用户设备的负载能力，增强我公司在钻机领域变频电机成套装备能力，产生良好的经济效益。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图。
[0014]图2为图1的侧视图。
[0015]图3为本发明的结构示意图。
[0016]图4为图1的俯视图。
[0017]图5为图2的B向视图。
[0018]图6为图1的侧视图。
[0019]图7为图1的另一方向侧视图。
[0020]图中:1-接线盒框架，2-接线盒盖板，3-绝缘支撑板，4-螺栓M16*25，5-三相铜排，6-螺栓Ml 2*30，7-接地铜排，8-螺栓Ml 2*50，9-隔板，I O-螺栓Ml 2*20，11-组合接线座，12_内六角螺钉M5*10，13-组合接线座支撑架，14-螺栓M12*45，15-上盖板，16-不锈钢螺栓M8*20，17-绝缘支撑架，18-接线鼻子，19-螺栓Ml 2*40，20-铜排底板，21-护套，22-第一小出线板，23-大出线板，24-第二小出线板，25-20芯航空插接件，26-14芯航空插接件，27-不锈钢螺栓M6*20，28-电缆接头，29-接地铜螺栓，30-螺栓M16*85，31-后端盖，32-后外轴承盖，33-后轴承，34-出风罩，35-机座，36-定子装配，37-转子装配，38-风机，39-前端盖，40-前内轴承盖，41-前轴承，42-前外轴承盖，43-接线盒装配，44-前内封环，45-前外封环，46-后外封环，47-后内封环，48-后内轴承盖，49-雨水防护器。
【具体实施方式】
[0021]石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机，包括定子装配36、转子装配37、风机38、后端盖31、前端盖39和出风罩34，定子装配36包括机座35、由定子冲片叠压成的定子铁心和定子绕组，转子装配37包括转轴、由转子冲片叠压成的转子铁心、转子导条和端环，机座采用全钢板焊接结构，筒体部位采用钢板卷制焊接而成并搭配12道纵筋的框架式结构，出风口后端板设有12组腰形孔，加强机座强度，改善通风冷却效果;机座内设有成型定子绕组即将铁心线圈装配热套于机座35后，并进行真空压力浸漆、旋转烘焙、浸水试验，进而形成定子装配36;机座两端分别固定有前端盖39和后端盖31，前端盖39和后端盖31分别经前轴承41和后轴承33支撑在转轴上，轴承室密封采用迷宫和沟槽相结合的密封结构，同时设置加油油路和泄油油路，并配置加油嘴和溢油嘴(加油嘴通过出风罩34布置在后端盖31上，溢油嘴布置在前外轴承盖42上)；前端盖39上分别固定有前内外钢纸板、前内轴承盖40、前外轴承盖42、前内封环44、前外封环45等，后端盖31上分别固定有后内外钢纸板、后内轴承盖48、后外轴承盖32、后外封环46、后内封环47等，前端盖39和后端盖31采用螺栓同机座35连接成一体，转子装配37上装有转子压板并热套在转轴上，转轴上热套有转子铁心，转子铁心上还留有轴向通风孔；电机非传动端顶部安装有风机38强制通风冷却，进风口装有雨水防护器49，吸入的冷风经三路:转子通风孔、定子装配36和机座筒体内壁之间的间隙、气隙，并通过后端盖31上的12组腰形孔，到达出风罩34，并由此吹出。采用新型结构接线盒43，在较小的空间内合理布置接线端子及四芯接线柱位置，接线柱电气间隙、爬电距离符合标准GB3836.3的额定电压600V规定值。
[0022]定子线圈为双层成型线圈，定子线圈采用自动成型机成型，定子嵌线、连线采用U、V、W环，并用支撑固定在压圈上，定子整体真空压力浸漆，定子绕组采用200级耐电晕绝缘结构+ VPI +旋转烘焙+浸水技术;对地采用云母带，外包采用无碱玻璃丝粘带；导电环引线头焊接时在引线头与环之间焊接U、V、W三相铜片，可避免引线头与其它导电环接触，方便装配导电环，以提高电机工作可靠性，确保电机参数一致性；定、转子冲片材质采用冷乳50TW470、50WW470，降低定转子铁心损耗;槽楔采用高强度层压板9334级，降低定子温升。
[0023]接线盒装配43包括接线盒框架1、接线盒盖板2、绝缘支撑板3、螺栓M16*25(4)、三相铜排5、螺栓Ml 2*30 (6 )、接地铜排7、螺栓Ml 2*50 (8 )、隔板(9 )、螺栓Ml 2*20 (10)、组合接线座(11)、内六角螺钉M5*10(12)、组合接线座支撑架13、螺栓Ml 2*45 (14)、上盖板15、不锈钢螺栓M8*20 (16)、绝缘支撑架(17)、接线鼻子18、螺栓Ml 2*40 (19),铜排底板20、护套(21)、第一小出线板22、大出线板23、第二小出线板24、20芯航空插接件25、14芯航空插接件26、不锈钢螺栓M6*20(27)、电缆接头28、接地铜螺栓29和螺栓M16*85(30);接线盒框架I和接线盒盖板2材料采用ANSI316不锈钢材质钢板，接线盒盖板2为一次性折弯成型并加密封垫密封结构，使得接线盒满足IP54防护等级要求，接线盒框架I的高度为250mm，接线盒框架I的三相电缆引出窗口左右对称分布，绝缘支撑架17先用项30螺栓M16*85安装在绝缘支撑板3上，然后一起用项4螺栓M16*25安装在接线盒框架I内；接线鼻子18与铜排底板20—起用项19螺栓M12*40安装在三相铜排5上，然后用项6螺栓M12*30安装在绝缘支撑架17上，三相铜排5呈三段阶梯式安装在绝缘支撑架17上;接地铜排7用项8螺栓M12*50安装在接线盒框架I上;组合接线座11首先用项12内六角螺钉M5*10安装在组合接线座支撑架13上，然后一起用项14螺栓M12*45安装在接线盒框架I上；隔板9用项10螺栓M12*20固定在接线盒框架I上;护套21镶嵌在隔板9上面对应的孔中；项22第一出线板用项16不锈钢螺栓M8*20安装在接线盒框架I上;大出线板23用项16不锈钢螺栓M8*20安装在接线盒框架I上；项24第二小出线板用项16不锈钢螺栓M8*20安装在接线盒框架I上；20芯航空插接件25、14芯航空插接件26—起用项27不锈钢螺栓M6*20安装在项24第二小出线板上；电缆接头28安装在相应的出线板上;并安装接地铜螺栓29;最后接线盒盖板2用项16不锈钢螺栓M8*20安装在接线盒框架I上。接线盒框架材质采用不锈钢材质钢板，可以适用于海洋钻井平台易腐蚀、潮湿的环境;接线盒高度由原先的360mm缩减为250_，减小了电机的占用空间，适用范围会更宽;接线盒内部电气元器件强、弱电部分用隔板隔离，消除信号干扰;接线盒盖板折弯成形，使得接线盒外壳防护等级达到IP54;电机三相接线铜排固定绝缘板，设计成“整体阶梯”式安装，最有效的利用接线盒空间；接线盒内部设有接地铜排，方便用户接地线安装;接线盒装有14芯、20芯航空插接件，方便用户控制电缆信号的引入;接线盒框架设计成电机左、右出线通用结构，简化了整机结构，降低了成本。
【主权项】
1.石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机，包括定子装配(36)、转子装配(37)、风机(38)、后端盖(31)、前端盖(39)、出风罩(34)和接线盒装配(43)，定子装配(36)包括机座(35)、由定子冲片叠压成的定子铁心和定子绕组，机座(35)上设置有进风口和出风口，转子装配(37)包括转轴、由转子冲片叠压成的转子铁心、转子导条和端环，前端盖(39)和后端盖(31)分别经前轴承(41)和后轴承(33)支撑在转轴上，其特征在于后端盖(31)和前端盖(39)均采用内凹形结构，前端盖(39)采用绝缘端盖，前轴承(41)为NU236 ECMA/C4，后轴承(33)为NJ+HJ326ECM/C4 VA301，机座(35)为全钢板焊接结构，机座内表面布置加强筋，机座出风口处增加腰形孔，转子导条和端环采用感应焊接，转子导条材质为纯铜T2，定子冲片材质为冷乳50TW470，转子冲片材质为50WW470。2.根据权利要求1所述的石油钻井绞车用增安防爆型变频调速异步电动机，其特征在于接线盒装配(43)包括接线盒框架(1)、接线盒盖板(2)、三相铜排(5)、组合接线座(11)、组合接线座支撑架(13)、接线鼻子(18)、铜排底板(20)、第一小出线板(22)、大出线板(23)、第二小出线板(24 )、电缆接头(28 )、绝缘支撑板(3 )、接地铜排(7 )、隔板(9 )、绝缘支撑架(17)、20芯航空插接件(25)、14芯航空插接件(26)和接地铜螺栓(29)，接线盒框架(I)和接线盒盖板(2)材料采用ANSI316不锈钢材质钢板，接线鼻子(18)和铜排底板(20)用螺栓固定安装在三相铜排(5)上，绝缘支撑架(17)用螺栓安装在绝缘支撑板(3)上，然后一起安装在接线盒框架(I)内，三相铜排(5)呈阶梯式安装在绝缘支撑架(17)上，第一小出线板(22)、大出线板(23)、第二小出线板(24)安装在接线盒框架(I)上，电缆接头(28)安装在大出线板(23)上，组合接线座(11)用螺栓安装在组合接线座支撑架(13)上后固定在接线盒框架(I)内，隔板(9)固定在接线盒框架(I)内，用于将组合接线座(11)和三相铜排(5)分隔开，20芯航空插接件(25)和14芯航空插接件(26)设置在第二出线板(24)上，接地铜排(7)用螺栓固定在接线盒框架(I)内，接地铜螺栓(29)安装在接线盒框架(I)上。3.根据权利要求2所述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，其特征在于还包括护套(21)，护套(21)镶嵌在隔板(9)上对应的孔中。4.根据权利要求2或3所述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，其特征在于接线盒盖板(2)为一次性折弯成型并加密封垫密封结构，使得接线盒满足IP54防护等级要求。5.根据权利要求2或3所述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，其特征在于接线盒框架(I)的三相电缆引出窗口左右对称分布。6.根据权利要求2或3所述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，其特征在于接线盒框架(I)的高度为250mm。7.根据权利要求1或2所述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，其特征在于机座(35)上进风口和出风口安装防护罩。8.根据权利要求1或2所述的一种深井石油钻井绞车电机接线盒，其特征在于轴承室密封采用迷宫和沟槽相结合的密封结构，同时设置加油油路和泄油油路，并配置加油嘴和溢油嘴，方便用户维护电机。
【文档编号】H02K5/04GK106059165SQ201610667063
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月15日 公开号201610667063.1, CN 106059165 A, CN 106059165A, CN 201610667063, CN-A-106059165, CN106059165 A, CN106059165A, CN201610667063, CN201610667063.1
【发明人】陈记春, 杨建华, 王全胜, 丁涛, 刘志刚, 刘珀, 程铭, 雷晓林
【申请人】中车永济电机有限公司