一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機，包括電動機驅(qū)動部件和軸承支座組件，驅(qū)動部件包括定子、轉(zhuǎn)子、主軸、偏心軸和轉(zhuǎn)子軸承，承重支座組件包括承重軸承和支座，驅(qū)動部件和承重支座組件之間通過齒輪減速機構(gòu)連接，齒輪減速機構(gòu)采用差數(shù)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(nèi)壁齒輪相嚙合，且行星齒圈與偏心軸之間設(shè)有第一齒圈軸承，輸出齒圈的外壁齒輪與行星齒圈的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈與偏心軸之間設(shè)有第二齒圈軸承，輸出齒圈與主軸相固定連接。本發(fā)明可避免因偏心帶來的抽油光桿偏磨現(xiàn)象，降低了密封失效發(fā)生幾率，提高了作業(yè)安全性。
【專利說明】一種差齒減速螺桿栗地面驅(qū)動電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電機結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于油田的螺桿泵直驅(qū)電動機大都采用永磁同步直驅(qū)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，占據(jù)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(yuǎn)遠(yuǎn)超于異步機。再者低速大扭矩的直驅(qū)電機體積大于普通異步電機帶減速箱，一方面增加了采油井的負(fù)荷，另一方面也不便于偏心井等特殊井況的使用，因此在影響采油效率、節(jié)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(xiàn)相同使用要求的螺桿泵地面驅(qū)動產(chǎn)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(jié)合。
[0003]經(jīng)檢索中國專利，其中發(fā)明專利(發(fā)明名稱:用于石油開采的螺桿泵驅(qū)動減速器，申請?zhí)?200610016273.0)及實用新型專利(實用新型名稱:新型螺桿泵地面驅(qū)動減速箱裝置，申請?zhí)?98244884.8)均公開了采用了電動機與減速機構(gòu)結(jié)合的方式，但都有其局限性:兩專利由于所使用的電動機為側(cè)置于抽油桿，可以稱之為偏驅(qū)，這種電動機偏置由于采油樹重心不在抽油桿軸線上，造成工作時晃動現(xiàn)象嚴(yán)重，從而使得抽油桿偏磨厲害，這樣更容易使密封結(jié)構(gòu)失效造成環(huán)境污染，常年偏磨甚至?xí)嗔?，這樣既不安全也增加了后期維修成本。
[0004]另夕卜，發(fā)明專利(發(fā)明名稱:螺桿泵用直驅(qū)式永磁同步電動機，申請?zhí)?200610155454.1)及實用新型專利(實用新型名稱:螺桿泵用空心立軸式永磁同步驅(qū)動裝置，申請?zhí)?200820228282.0)也都公開了齒輪減速裝置與永磁同步電機相結(jié)合的方案，但都存在密封失效后液體容易進(jìn)電動機內(nèi)腔造成短路等安全隱患。再者，發(fā)明專利(發(fā)明名稱:準(zhǔn)直驅(qū)永磁同步電動機，申請?zhí)?201110335373.0)公開的電機雖較好的解決了上述問題，但由于其減速比< 4，降本及降低體積幅度不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)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桿泵地面驅(qū)動電機。
[0006]為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:
一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機，包括設(shè)置于上端的電動機驅(qū)動部件和設(shè)置于下端的軸承支座組件，所述驅(qū)動部件包括定子、轉(zhuǎn)子、主軸、偏心軸和轉(zhuǎn)子軸承，所述驅(qū)動部件安裝于機殼內(nèi)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(zhuǎn)子軸承的外圈與轉(zhuǎn)子配合，且轉(zhuǎn)子的下端與偏心軸固定連接，轉(zhuǎn)子軸承的內(nèi)圈與主軸配合，所述偏心軸與主軸之間同軸并能相對轉(zhuǎn)動，所述差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機還包括齒輪減速機構(gòu)，驅(qū)動部件和承重支座組件之間通過齒輪減速機構(gòu)連接，所述齒輪減速機構(gòu)采用差數(shù)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(nèi)壁齒輪相嚙合，且行星齒圈與偏心軸之間設(shè)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(nèi)壁齒輪相哨合，且輸出齒圈與偏心軸之間設(shè)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(yōu)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(yōu)選方案:所述偏心軸上位于第一齒圈軸承的上端還固定設(shè)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(dá)到不同的設(shè)計值，適用范圍更廣。
[0009]作為優(yōu)選方案:所述主軸內(nèi)部還設(shè)有用來將抽油桿與電機內(nèi)部隔離的中心套管，加強抽油桿與電機內(nèi)部之間的密封性能，減少安全隱患。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:1.由于采用同軸減速機構(gòu)，即可避免因偏心帶來的抽油光桿偏磨現(xiàn)象，降低了密封失效發(fā)生幾率，提高了作業(yè)安全性，又可大大降低生產(chǎn)成本。2.由于采用差數(shù)減速方案，使得整機體積大幅度減小，相應(yīng)的重量也降低，從而對油井的負(fù)荷減低，同時更能適用于偏心井等特殊井況。3.減速比可做到從幾到幾十任意設(shè)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(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做一個詳細(xì)的說明。
[0014]如圖1、圖2所示的一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機，包括設(shè)置于上端的電動機驅(qū)動部件I和設(shè)置于下端的軸承支座組件3，所述驅(qū)動部件I包括定子11、轉(zhuǎn)子12、主軸14、偏心軸13和轉(zhuǎn)子軸承17，所述驅(qū)動部件I安裝于機殼內(nèi)部，機殼外部設(shè)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(shè)有旋轉(zhuǎn)密封蓋18，所述轉(zhuǎn)子軸承17的外圈與轉(zhuǎn)子12配合，且轉(zhuǎn)子12的下端與偏心軸13固定連接，轉(zhuǎn)子軸承17的內(nèi)圈與主軸14配合，所述偏心軸13與主軸14之間同軸并能相對轉(zhuǎn)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]所述差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機還包括齒輪減速機構(gòu)，驅(qū)動部件I和承重支座組件3之間通過齒輪減速機構(gòu)連接，所述齒輪減速機構(gòu)采用差數(shù)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(shè)有內(nèi)蓋16，所述行星齒圈21的外壁齒輪與固定齒圈22的內(nèi)壁齒輪相嚙合，且行星齒圈21與偏心軸13之間設(shè)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(nèi)壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈23與偏心軸13之間設(shè)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上位于第一齒圈軸承24的上端還固定設(shè)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，抽油桿7貫穿外套軸4和主軸14，并且抽油桿7的上端通過方卡子8與外套軸4相連接，所述主軸14與抽油桿7之間還設(shè)有用來將抽油桿7與電機內(nèi)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(shè)有密封結(jié)構(gòu)，防止支座32內(nèi)潤滑油流出，也防止管內(nèi)的其他介質(zhì)進(jìn)入支座32內(nèi)。
[0017]本發(fā)明具體工作原理為帶永磁體的轉(zhuǎn)子通過偏心軸傳遞到差數(shù)齒輪組，最終傳遞到主軸，實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速向低轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)換。在變頻器的控制下轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，而偏心軸通過差數(shù)齒輪傳動帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，直至帶動抽油桿轉(zhuǎn)動，最終帶動井下螺桿泵6旋轉(zhuǎn)將介質(zhì)提升上來。
[0018]本發(fā)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(yuǎn)小于現(xiàn)有市場上的同類產(chǎn)品，另外試驗發(fā)現(xiàn)本發(fā)明在增加差數(shù)減速機構(gòu)的基礎(chǔ)上效率雖下降，但在相同輸出參數(shù)情況下相比于直驅(qū)電動機其效率仍能達(dá)到較高值。
【權(quán)利要求】
1.一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機，其特征在于:包括設(shè)置于上端的電動機驅(qū)動部件(I)和設(shè)置于下端的軸承支座組件(3)，所述驅(qū)動部件(I)包括定子(11)、轉(zhuǎn)子(12)、主軸(14)、偏心軸(13)和轉(zhuǎn)子軸承(17)，所述驅(qū)動部件(I)安裝于機殼內(nèi)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(zhuǎn)子軸承(17)的外圈與轉(zhuǎn)子(12)配合，且轉(zhuǎn)子(12)的下端與偏心軸(13)固定連接，轉(zhuǎn)子軸承(17)的內(nèi)圈與主軸(14)配合，所述偏心軸(13)與主軸(14)之間同軸并能相對轉(zhuǎn)動，所述差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機還包括齒輪減速機構(gòu)，驅(qū)動部件(I)和承重支座組件(3)之間通過齒輪減速機構(gòu)連接，所述齒輪減速機構(gòu)采用差數(shù)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(nèi)壁齒輪相嚙合，且行星齒圈(21)與偏心軸(13)之間設(shè)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(nèi)壁齒輪相嚙合，且輸出齒圈(23 )與偏心軸(13 )之間設(shè)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機，其特征在于:所述主軸(14)和偏心軸(13)為中空鋼管制成的階梯軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機，其特征在于:所述偏心軸(13)上位于第一齒圈軸承(24)的上端還固定設(shè)有平衡塊(26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種差齒減速螺桿泵地面驅(qū)動電機，其特征在于:所述主軸(14)內(nèi)部還設(shè)有用來將抽油桿(7)與電機內(nèi)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(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)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