永磁潜油直线电机及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种永磁潜油直线电机及其制造方法。该永磁潜油直线电机，包括由内向外依次设置的动子、定子和机壳，且定子和动子之间的间隙以及定子和机壳之间的间隙中填充有树脂灌装材料。本发明专利技术通过在定子和动子之间的间隙以及定子和机壳之间的间隙中灌封形成树脂灌装材料，且灌封过程中仅需将灌封料充分混合搅拌后注入带有灌封胎的电机定子中即可；避免了不锈钢圆筒在与定子铁芯连接时的焊接工序，有利于提高电机的安全性和质量的可靠性；同时，因灌封料固化后最终以固体的形式存在，因此电机不需要具备很高的密封性，电机各零部件的加工精度和尺寸要求也较为宽松；灌封过程中的尺寸由灌封胎决定，精度较不锈钢圆筒高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机领域，具体而言，涉及一种永磁潜油直线电机及其制造方法。
技术介绍
永磁潜油直线电机已经被越来越广泛地应用在石油开采领域，而油田井下恶劣的使用环境条件也对永磁潜油直线电机的机构提出了更高的要求。由于油田井下存在高温、高压等不利于电机运行的因素，这就要求电机本身具有抗高压耐高温的结构和功能。传统的做法是：一、加强电机机械结构强度和密封性，最大程度的防止电机在高压力下产生结构损坏，同时防止外部液体进入电机内部；二、采用液体填充方式，用对电机无损的液体(如：变压器油等)将电机内部空腔填满，使内外压力平衡同时也可将电机内部热量有效的导出。以上两种方式虽然能够比较有效的解决问题，但在电机的生产工艺和结构复杂性上还存在一定的问题。如：增强电机机械强度势必对电机结构提出更高的要求，采用液体灌封填充则对电机自身的密封性提出了更高的要求，要解决上述问题势必要耗费大量的人力物力资源。另外，永磁潜油直线电机是一种特殊结构的电机。首先，由于对指标和体积的特殊要求，使得永磁潜油直线电机的长径比远远大于普通电机。细长型的结构导致电机定子和动子的挠度指标都大幅度升高，定子与动子之间必须具备有效的支持和滑动机构，否则电机在运行过程中将出现严重的扫膛现象，摩擦力巨大，使电机效率严重下降、温升值变大；其次，由于电机工作时完全浸没在原油中，周围环境中的水分和其它杂质较多，潜油直线电机所独有的开启式结构将使电机定子和动子之间的间隙中充满杂质，传统的直线电机专用轴承在这种环境中无法使用。在考虑到上述两方面原因后，现在油田现场所使用的永磁潜油直线电机采用定子内圆分段加装不锈钢圆筒做为滑套，动子在不锈钢圆筒中滑动运行的结构。这种结构虽然比较有效的解决了电机支撑和摩擦力问题，但由于不锈钢筒和动子外表面同属金属材质且硬度相当，两者之间的摩擦力也并非可以忽略不计，同时随着电机运行不锈钢筒和动子的磨损量将越来越大，最终导致两者损坏。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种永磁潜油直线电机及其制造方法，以解决动子滑动支撑结构摩擦力大、磨损严重的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种永磁潜油直线电机，包括由内向外依次设置的动子、定子和机壳，且定子和动子之间的间隙以及定子和机壳之间的间隙中填充有树脂灌装材料。进一步地，定子包括沿轴向依次设置的齿冲片和槽口冲片，以及设置于齿冲片的外周壁上的轭冲片，且相邻齿冲片之间的槽口冲片上缠绕有定子线圈。进一步地，齿冲片的内周壁和槽口冲片的内周壁上都均布有齿状豁口。进一步地，齿冲片和槽口冲片具有不同数量的齿状豁口。进一步地，树脂灌装材料填充于定子和动子之间的间隙、定子和机壳之间的间隙中以及定子线圈与机壳之间的间隙中。进一步地，填充于定子和动子之间的树脂灌装材料的厚度为0.5～0.8mm。进一步地，树脂灌装材料包括树脂基体和分散于树脂基体中的添加料，添加料选自氧化硅、硫化钼和石墨中的任一种或多种。进一步地，树脂基体为双组分环氧树脂。根据本专利技术的另一方面，提供了一种上述永磁潜油直线电机的制造方法，该制造方法包括：在定子的内圆中装入灌封胎，且灌封胎的外圆与定子的内圆具有间隙；将灌封料灌入定子的内圆与灌封胎的外圆之间的间隙中，并进行固化形成第一树脂灌装材料；将含有第一树脂灌装材料的定子组装成整机并套装入机壳中；将灌封料灌入机壳与定子之间的空隙中，并进行固化形成第二树脂灌装材料，第一树脂灌装材料和第一树脂灌装材料组成树脂灌装材料。进一步地，定子的制造步骤包括：将齿冲片、槽口冲片按轴向依次叠装至固定单节长度，并在齿冲片的外周壁上设置轭冲片，齿冲片、槽口冲片和轭冲片组成定子；形成定子后，制造方法还包括：将定子线圈装在相邻齿冲片之间的槽口冲片上。进一步地，将灌封固化的单节定子组装成整机并套装入机壳中，机壳的两端有灌封孔与排气孔；形成第二树脂灌装材料的步骤中，将灌封料通过灌封孔灌入机壳与定子铁芯之间的空隙中。应用本专利技术的技术方案，本专利技术通过在定子和动子之间的间隙以及定子和机壳之间的间隙中灌封形成树脂灌装材料，且灌封过程中仅需将灌封料充分混合搅拌后注入带有灌封胎的电机定子中即可；避免了不锈钢圆筒在与定子铁芯连接时的焊接工序，有利于提高电机的安全性和质量的可靠性；同时，因灌封料固化后最终以固体的形式存在，因此电机不需要具备很高的密封性，电机各零部件的加工精度和尺寸要求也较为宽松；灌封过程中的尺寸由灌封胎决定，精度较不锈钢圆筒高。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了本专利技术实施方式提供的永磁潜油直线电机的径向剖面图；图2示出了本专利技术实施方式提供的永磁潜油直线电机的轴向剖面图；图3示出了本专利技术实施方式提供的永磁潜油直线电机中槽口冲片的剖面示意图；图4示出了本专利技术实施方式提供的永磁潜油直线电机中齿冲片的剖面示意图；图5a示出了本专利技术实施方式提供的永磁潜油直线电机的制造方法中，在定子的内圆中装入灌封胎后的示意图；以及图5b示出了本专利技术实施方式提供的永磁潜油直线电机的制造方法中，将灌封料灌入定子的内圆与灌封胎的外圆之间的间隙后的示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。本专利技术提供了一种永磁潜油直线电机。如图1和图2所示，永磁潜油直线电机包括由内向外依次设置的动子、定子和机壳2，且定子和动子之间的间隙以及定子和机壳2之间的间隙中填充有树脂灌装材料4。本专利技术通过在定子和动子之间的间隙以及定子和机壳2之间的间隙中灌封形成树脂灌装材料4，且灌封过程中仅需将灌封料充分混合搅拌后注入带有灌封胎11的电机定子中即可；避免了不锈钢圆筒在与定子铁芯连接时的焊接工序，有利于提高电机的安全性和质量的可靠性；同时，因灌封料固化后最终以固体的形式存在，因此电机不需要具备很高的密封性，电机各零部件的加工精度和尺寸要求也较为宽松；灌封过程中的尺寸由灌封胎11决定，精度较不锈钢圆筒高。优选地，定子包括沿轴向依次设置的齿冲片5和槽口冲片8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁潜油直线电机，其特征在于，包括由内向外依次设置的动子、定子和机壳(2)，且所述定子和所述动子之间的间隙以及所述定子和所述机壳(2)之间的间隙中填充有树脂灌装材料(4)。

【技术特征摘要】
1.一种永磁潜油直线电机，其特征在于，包括由内向外依次设置的动子、定子和机壳(2)，且所述定子和所述动子之间的间隙以及所述定子和所述机壳(2)之间的间隙中填充有树脂灌装材料(4)。2.根据权利要求1所述的永磁潜油直线电机，其特征在于，所述定子包括沿轴向依次设置的齿冲片(5)和槽口冲片(8)，以及设置于所述齿冲片(5)的外周壁上的轭冲片(1)，且相邻所述齿冲片(5)之间的所述槽口冲片(8)上缠绕有定子线圈(3)。3.根据权利要求2所述的永磁潜油直线电机，其特征在于，所述齿冲片(5)的内周壁和所述槽口冲片(8)的内周壁上都均布有齿状豁口。4.根据权利要求3所述的永磁潜油直线电机，其特征在于，所述齿冲片(5)和所述槽口冲片(8)具有不同数量的所述齿状豁口。5.根据权利要求2至4中任一项所述的永磁潜油直线电机，其特征在于，所述树脂灌装材料(4)填充于所述定子和所述动子之间的间隙、所述定子和所述机壳(2)之间的间隙中以及所述定子线圈(3)与所述机壳(2)之间的间隙中。6.根据权利要求2至4中任一项所述的永磁潜油直线电机，其特征在于，填充于所述定子和所述动子之间的所述树脂灌装材料(4)的厚度为0.5～0.8mm。7.根据权利要求1所述的永磁潜油直线电机，其特征在于，所述树脂灌装材料(4)包括树脂基体和分散于所述树脂基体中的添加料，所述添加料选自氧化硅、硫化钼和石墨中的任一种或多种。8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：师国臣，王凤山，孙延安，单红宇，于波，张敏，于德亮，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，大庆油田有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11