一種差齒減速螺杆泵地面驅動電的製造方法
2023-06-02 21:16:31
一種差齒減速螺杆泵地面驅動電的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種差齒減速螺杆泵地面驅動電機，包括電動機驅動部件和軸承支座組件，驅動部件包括定子、轉子、主軸、偏心軸和轉子軸承，承重支座組件包括承重軸承和支座，驅動部件和承重支座組件之間通過齒輪減速機構連接，齒輪減速機構採用差數齒輪組，包括固定齒圈、行星齒圈和輸出齒圈，固定齒圈通過螺栓固定在機殼和支座之間，行星齒圈到外壁齒輪與固定齒圈的內壁齒輪相嚙合，且行星齒圈與偏心軸之間設有第一齒圈軸承，輸出齒圈的外壁齒輪與行星齒圈的內壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈與偏心軸之間設有第二齒圈軸承，輸出齒圈與主軸相固定連接。本發明可避免因偏心帶來的抽油光杆偏磨現象，降低了密封失效發生機率，提高了作業安全性。
【專利說明】一種差齒減速螺杆慄地面驅動電機
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種電機結構，尤其涉及一種差齒減速螺杆泵地面驅動電機。
【背景技術】
[0002]目前，用於油田的螺杆泵直驅電動機大都採用永磁同步直驅電動機，其最大的特點就是利用了永磁體作為主磁場，但永磁體的原料為不可再生資源稀土礦，近年來稀土價格翻了十幾倍，佔據一臺永磁同步電動機三分之一以上的成本，甚至更高的比例，使得永磁同步電動機的性價比大打折扣，成本已遠遠超於異步機。再者低速大扭矩的直驅電機體積大於普通異步電機帶減速箱，一方面增加了採油井的負荷，另一方面也不便於偏心井等特殊井況的使用，因此在影響採油效率、節能和安全不大的情況下，急需一種能夠以低成本、小體積實現相同使用要求的螺杆泵地面驅動產品。其中一條出路就是將永磁同步電動機與高效安全的齒輪減速裝置相結合。
[0003]經檢索中國專利，其中發明專利(發明名稱:用於石油開採的螺杆泵驅動減速器，申請號:200610016273.0)及實用新型專利(實用新型名稱:新型螺杆泵地面驅動減速箱裝置，申請號:98244884.8)均公開了採用了電動機與減速機構結合的方式，但都有其局限性:兩專利由於所使用的電動機為側置於抽油杆，可以稱之為偏驅，這種電動機偏置由於採油樹重心不在抽油杆軸線上，造成工作時晃動現象嚴重，從而使得抽油杆偏磨厲害，這樣更容易使密封結構失效造成環境汙染，常年偏磨甚至會斷裂，這樣既不安全也增加了後期維修成本。
[0004]另夕卜，發明專利(發明名稱:螺杆泵用直驅式永磁同步電動機，申請號:200610155454.1)及實用新型專利(實用新型名稱:螺杆泵用空心立軸式永磁同步驅動裝置，申請號:200820228282.0)也都公開了齒輪減速裝置與永磁同步電機相結合的方案，但都存在密封失效後液體容易進電動機內腔造成短路等安全隱患。再者，發明專利(發明名稱:準直驅永磁同步電動機，申請號:201110335373.0)公開的電機雖較好的解決了上述問題，但由於其減速比< 4，降本及降低體積幅度不大。
【發明內容】
[0005]為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種減速比高、體積小、密封性好、成本低且安全性又高的差齒減速螺杆泵地面驅動電機。
[0006]為了實現上述的目的，本發明採用了以下的技術方案:
一種差齒減速螺杆泵地面驅動電機，包括設置於上端的電動機驅動部件和設置於下端的軸承支座組件，所述驅動部件包括定子、轉子、主軸、偏心軸和轉子軸承，所述驅動部件安裝於機殼內部；所述承重支座組件包括承重軸承和支座，所述支座固定在封井器上，所述轉子軸承的外圈與轉子配合，且轉子的下端與偏心軸固定連接，轉子軸承的內圈與主軸配合，所述偏心軸與主軸之間同軸並能相對轉動，所述差齒減速螺杆泵地面驅動電機還包括齒輪減速機構，驅動部件和承重支座組件之間通過齒輪減速機構連接，所述齒輪減速機構採用差數齒輪組，包括固定齒圈、行星齒圈和輸出齒圈，所述固定齒圈通過螺栓固定在機殼和支座之間，所述行星齒圈到外壁齒輪與固定齒圈的內壁齒輪相嚙合，且行星齒圈與偏心軸之間設有第一齒圈軸承，所述輸出齒圈的外壁齒輪與行星齒圈的內壁齒輪相哨合，且輸出齒圈與偏心軸之間設有第二齒圈軸承，所述輸出齒圈與主軸相固定連接，所述承重軸承安裝在支座和輸出齒圈之間。
[0007]作為優選方案:所述主軸和偏心軸為中空鋼管制成的階梯軸。
[0008]作為優選方案:所述偏心軸上位於第一齒圈軸承的上端還固定設有平衡塊。不同的平衡塊可以使偏心軸及行星齒圈的組件動平衡量達到不同的設計值，適用範圍更廣。
[0009]作為優選方案:所述主軸內部還設有用來將抽油杆與電機內部隔離的中心套管，加強抽油杆與電機內部之間的密封性能，減少安全隱患。
[0010]與現有技術相比，本發明的有益效果是:1.由於採用同軸減速機構，即可避免因偏心帶來的抽油光杆偏磨現象，降低了密封失效發生機率，提高了作業安全性，又可大大降低生產成本。2.由於採用差數減速方案，使得整機體積大幅度減小，相應的重量也降低，從而對油井的負荷減低，同時更能適用於偏心井等特殊井況。3.減速比可做到從幾到幾十任意設計，可大幅度減少電機零件耗材，降低成本效果顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的結構示意圖。
[0012]圖2為本發明的安裝結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做一個詳細的說明。
[0014]如圖1、圖2所示的一種差齒減速螺杆泵地面驅動電機，包括設置於上端的電動機驅動部件I和設置於下端的軸承支座組件3，所述驅動部件I包括定子11、轉子12、主軸14、偏心軸13和轉子軸承17，所述驅動部件I安裝於機殼內部，機殼外部設有接線盒19，且機殼上端通過螺栓固定有上端蓋15，所述主軸12貫穿上端蓋15，且主軸12露出上端蓋15的部分安裝有外套軸4，所述外套軸4與上端蓋15之間還設有旋轉密封蓋18，所述轉子軸承17的外圈與轉子12配合，且轉子12的下端與偏心軸13固定連接，轉子軸承17的內圈與主軸14配合，所述偏心軸13與主軸14之間同軸並能相對轉動，所述承重支座組件3包括承重軸承31和支座32，所述支座固定在封井器5上。
[0015]所述差齒減速螺杆泵地面驅動電機還包括齒輪減速機構，驅動部件I和承重支座組件3之間通過齒輪減速機構連接，所述齒輪減速機構採用差數齒輪組，包括固定齒圈22、行星齒圈21和輸出齒圈23，所述固定齒圈22通過螺栓固定在機殼和支座32之間，所述固定齒圈的上端還設有內蓋16，所述行星齒圈21的外壁齒輪與固定齒圈22的內壁齒輪相嚙合，且行星齒圈21與偏心軸13之間設有第一齒圈軸承24，所述輸出齒圈23的外壁齒輪與行星齒圈21的內壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈23與偏心軸13之間設有第二齒圈軸承25，所述輸出齒圈23與主軸14相固定連接，所述偏心軸13上位於第一齒圈軸承24的上端還固定設有平衡塊26，所述承重軸承31安裝在支座32和輸出齒圈23之間。
[0016]所述主軸14和偏心軸13為中空鋼管制成的階梯軸，抽油杆7貫穿外套軸4和主軸14，並且抽油杆7的上端通過方卡子8與外套軸4相連接，所述主軸14與抽油杆7之間還設有用來將抽油杆7與電機內部隔離的中心套管10，中心套管10固定在支座32上，中心套管10與支座32固定處還設有密封結構，防止支座32內潤滑油流出，也防止管內的其他介質進入支座32內。
[0017]本發明具體工作原理為帶永磁體的轉子通過偏心軸傳遞到差數齒輪組，最終傳遞到主軸，實現高轉速向低轉速的轉換。在變頻器的控制下轉子轉動，而偏心軸通過差數齒輪傳動帶動輸出軸轉動，直至帶動抽油杆轉動，最終帶動井下螺杆泵6旋轉將介質提升上來。
[0018]本發明不僅能以更大幅度的降低成本，而且相同輸出性能情況下體積也遠小於現有市場上的同類產品，另外試驗發現本發明在增加差數減速機構的基礎上效率雖下降，但在相同輸出參數情況下相比於直驅電動機其效率仍能達到較高值。
【權利要求】
1.一種差齒減速螺杆泵地面驅動電機，其特徵在於:包括設置於上端的電動機驅動部件(I)和設置於下端的軸承支座組件(3)，所述驅動部件(I)包括定子(11)、轉子(12)、主軸(14)、偏心軸(13)和轉子軸承(17)，所述驅動部件(I)安裝於機殼內部；所述承重支座組件(3)包括承重軸承(31)和支座(32)，所述支座固定在封井器(5)上，所述轉子軸承(17)的外圈與轉子(12)配合，且轉子(12)的下端與偏心軸(13)固定連接，轉子軸承(17)的內圈與主軸(14)配合，所述偏心軸(13)與主軸(14)之間同軸並能相對轉動，所述差齒減速螺杆泵地面驅動電機還包括齒輪減速機構，驅動部件(I)和承重支座組件(3)之間通過齒輪減速機構連接，所述齒輪減速機構採用差數齒輪組，包括固定齒圈(22)、行星齒圈(21)和輸出齒圈(23)，所述固定齒圈(22)通過螺栓固定在機殼和支座(32)之間，所述行星齒圈(21)的外壁齒輪與固定齒圈(22)的內壁齒輪相嚙合，且行星齒圈(21)與偏心軸(13)之間設有第一齒圈軸承(24)，所述輸出齒圈(23)的外壁齒輪與行星齒圈(21)的內壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈(23 )與偏心軸(13 )之間設有第二齒圈軸承(25 )，所述輸出齒圈(23 )與主軸(14)相固定連接，所述承重軸承(31)安裝在支座(32 )和輸出齒圈(23 )之間。
2.根據權利要求1所述的一種差齒減速螺杆泵地面驅動電機，其特徵在於:所述主軸(14)和偏心軸(13)為中空鋼管制成的階梯軸。
3.根據權利要求1所述的一種差齒減速螺杆泵地面驅動電機，其特徵在於:所述偏心軸(13)上位於第一齒圈軸承(24)的上端還固定設有平衡塊(26)。
4.根據權利要求1所述的一種差齒減速螺杆泵地面驅動電機，其特徵在於:所述主軸(14)內部還設有用來將抽油杆(7)與電機內部隔離的中心套管(10)。
【文檔編號】H02K7/116GK104037979SQ201410276908
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】李駿, 候國安, 張焱平 申請人:浙江西傳電氣科技有限公司