内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机制造技术

一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机，包括，电机机壳、上端盖、下端盖、定子组件、转子组件、空心轴以及电机承重座，其特征在于：电机机壳上端连接上端盖，下端连接下端盖，上端盖内置上轴承，下端盖内置下轴承，空心轴由上轴承和下轴承承接，贯穿于电机机壳，在空心轴的外围安装有转子骨架，转子组件安装在转子骨架上，定子组件安装在位于转子组件外围的电机机壳内，下端盖的下端连接电机承重座，在电机承重座内设有与空心轴配合的承重轴承，在承重轴承的下方设有载荷传感器。本发明专利技术采用电机倒转能耗制动方式，利用电机倒转定转子发电，通过控制柜控制电机的倒转扭矩与速度，恒速卸放油井倒转扭矩，安全稳定的完成螺杆泵井的停车制动。

【技术实现步骤摘要】
内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机
本专利技术涉及一种油田螺杆泵井的专用地面驱动设备，特别是一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机。
技术介绍
在以往的油田生产中，螺杆泵井地面驱动设备为齿轮机械减速的驱动设备，需要机械减速降低电机转速增加电机的扭矩。螺杆泵在正常的生产运行，需要停车卸倒转，以保证停机后的安全操作。常规的机械驱动设备的制动有棘轮防倒转、液压刹车防倒转、人工停机刹车防倒转等，该设备的运行噪音大，结构复杂。停机防倒转刹车为机械接触性刹车，存在着刹车失灵的状态，严重倒转刹车失灵故障时，将造成人员伤亡，设备损坏的重大事故。并且因有齿轮减速箱与皮带传动，设备的工作维护量大。
技术实现思路
针对上述技术问题存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机。一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机，包括，电机机壳、上端盖、下端盖、定子组件、转子组件、空心轴以及电机承重座，其特征在于：所述的电机机壳上端连接上端盖，下端连接下端盖，上端盖内置上轴承，下端盖内置下轴承，空心轴由上轴承和下轴承承接，贯穿于电机机壳，在空心轴的外围安装有转子骨架，转子组件安装在转子骨架上，所述的转子组件包括，转子铁芯以及镶入转子铁芯中的转子永磁体，定子组件安装在位于转子组件外围的电机机壳内，所述的定子组件包括，定子铁芯以及嵌入定子铁芯中定子绕组，所述定子绕组的末端与控制柜的电源线连接；下端盖的下端连接电机承重座，在电机承重座内设有与空心轴配合的承重轴承，在承重轴承的下方设有载荷传感器。在承重轴承的上方设有承重轴承上盖，所述的承重轴承上盖安装在空心轴下端定位处，承重轴承上盖与承重轴承紧密配合，承重轴承下盖压入载荷传感器中，载荷传感器装设于电机承重座内，所述的承重轴承下盖置于承重轴承下方，并与承重轴承紧密配合。所述承重轴承上盖外侧的圆弧面与承重轴承内侧的圆弧面紧密贴合，承重轴承外侧的圆弧面与承重轴承下盖内侧的圆弧面紧密贴合。在空心轴内插装有光杆，所述的光杆从电机承重座内穿过直至空心轴后，从压帽中穿出，并通过紧固方卡子卡紧光杆。所述的压帽安装在空心轴的上端，在压帽上方设有方卡子，通过紧固方卡子上的螺栓，来卡紧光杆，防止光杆脱离空心轴。该电机通过线路连接控制柜，接通控制柜电源，启动电机工作，由电机驱动光杆旋转，光杆将驱动力矩传至井底螺杆泵，完成油井的采油作业。所述油井的全部载荷通过光杆将力传至电机的空心轴上，电机的空心轴通过电机承重座中的承重轴承，将力传至内置于电机承重座内的载荷传感器上，由载荷传感器将整个油井的工作载荷测量出来，传输至控制柜，并在控制柜的屏幕上显示出来；电机驱动的转速为油井的工作转速；电机的驱动扭矩为油井的工作扭矩，由此可得到螺杆泵井的三个工作参数：扭矩、载荷和转速，对油井的生产状态、运行状态、故障状态做到及时的检测、测量与显示。所述的电机定子绕组通电后产生电磁力，定子绕组与转子永磁体相互作用产生电磁力，电机通过定转子的电磁力，将电机的驱动扭矩传递给光杆，螺杆泵井在停井倒转时，带动电机的转子倒转，电机转子再将倒转扭矩通过转子永磁体磁场切割定子绕组发电，从而产生电磁制动力矩，通过控制柜将倒转扭矩卸放，实现电机的能耗制动，所述的定转子之间是通过电磁力传动，可实现无接触制动。所述的电机为60对极蝶形永磁同步电机，其直径为800mm，在电机的顶部留有足够的作业空间。本专利技术通过电机的直接驱动方式工作，无机械减速过程，在油井正常停车卸倒转时，采用的是电机倒转能耗制动方式，利用电机倒转定转子发电，通过控制柜控制电机的倒转扭矩与速度，恒速卸放油井倒转扭矩，安全稳定的完成螺杆泵井的停车制动。直驱电机的能耗制动刹车为非接触刹车，工作平稳可靠，因为非接触不存在磨损及机构失灵的现象，安全可靠。本专利技术通过增加电机的极对数与机身直径，来实现低速0—200转/分的调速范围，600N/m—3000N/m的大扭矩驱动力矩，整套装置无机械减速机构，使用电机完成低速、大扭矩、宽范围的直驱调速工作。附图说明图1是本专利技术的剖视结构示意图；图2是光杆穿入本专利技术后的结构示意图。图中：定子铁芯1、定子绕组2、转子永磁体3、转子铁芯4、电机机壳5、转子骨架6、上端盖7、下端盖8、空心轴9、承重轴承上盖10、电机承重座11、载荷传感器12、光杆13、方卡子14、压帽15、承重轴承下盖16、上轴承17、下轴承18、承重轴承19。具体实施方式下面结合图1、图2进一步说明：定子绕组2嵌入定子铁芯1中，形成电机定子组件，将定子组件压入电机机壳5内。转子永磁体3镶入转子铁芯4中，形成转子组件，将转子组件压入转子骨架6中，完成电机的定转子装配。所述的转子骨架6压入空心轴9至定位处，将电机机壳5与电机下端盖8装配成型，空心轴9入电机机壳5至电机下端盖8定位处，装配电机上端盖7至电机机壳5的定位处，上端盖7内置上轴承17，下端盖8内置下轴承18，空心轴9由上轴承17和下轴承18承接，完成电机主体装配。将承重轴承上盖10压入空心轴9下端定位处，承重轴承下盖16压入载荷传感器12中，再将载荷传感器12压入电机承重座11的内底部，承重轴承19置于承重轴承上盖10与承重轴承下盖16之间，并与承重轴承上盖10与承重轴承下盖16紧密贴合，最后将电机承重座11装入电机下端盖8定位处，完成蝶形螺杆泵直驱电机的全部装配。如图2所示，将螺杆泵光杆13穿入空心轴9中，并从压帽15中穿出，紧固方卡子14，卡紧光杆，完成蝶形螺杆泵直驱电机驱动装置的现场装配工作。连接控制柜启动电机工作，电机驱动光杆13旋转，光杆将驱动力矩传至井底螺杆泵旋转实现油井生产，正常生产时，控制柜上的显示参数，即为螺杆泵井的工作参数，扭矩、载荷、转速。所述的电机为60对极蝶形永磁同步电机，蝶形永磁同步电机通过定转子的电磁力，将电机的驱动扭矩传递给光杆13，因此螺杆泵井在停井倒转时将带动电机的转子倒转，电机转子再将倒转扭矩通过转子永磁体3磁场切割定子绕组2发电，从而产生电磁制动力矩，通过控制柜将倒转扭矩卸放，实现电机的能耗制动，因定转子之间是通过电磁力传动，因此可实现无接触制动。油井的全部载荷通过光杆13将力传至电机的空心轴9上，电机的空心轴9再通过电机承重座11中的承重轴承19，将力传至内置于电机承重座11内的载荷传感器12上，由载荷传感器12将整个油井的工作载荷测量出来。蝶形永磁同步电机驱动转速为油井的工作转速，电机的驱动扭矩为油井的工作扭矩，再通过内置与电机中的载荷传感器，测量出油井的实时工作载荷。因此可得到螺杆泵井重要的三个工作参数：扭矩、载荷、转速，可以对油井的生产状态、运行状态、故障状态、做到及时的检测、测量、显示，指导油井的快速生产。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机，包括，电机机壳（5）、上端盖（7）、下端盖（8）、定子组件、转子组件、空心轴（9）以及电机承重座（11），其特征在于：所述的电机机壳（5）上端连接上端盖（7），下端连接下端盖（8），上端盖（7）内置上轴承（17），下端盖（8）内置下轴承（18），空心轴（9）由上轴承（17）和下轴承（18）承接，贯穿于电机机壳（5），在空心轴（9）的外围安装有转子骨架（6），转子组件安装在转子骨架（6）上，所述的转子组件包括，转子铁芯（4）以及镶入转子铁芯（4）中的转子永磁体（3），定子组件安装在位于转子组件外围的电机机壳（5）内，所述的定子组件包括，定子铁芯（1）以及嵌入定子铁芯（1）中定子绕组（2），所述定子绕组（2）的末端与控制柜的电源线连接；/n下端盖（8）的下端连接电机承重座（11），在电机承重座（11）内设有与空心轴（9）配合的承重轴承（19），在承重轴承（19）的下方设有载荷传感器（12）。/n

【技术特征摘要】
1.一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机，包括，电机机壳（5）、上端盖（7）、下端盖（8）、定子组件、转子组件、空心轴（9）以及电机承重座（11），其特征在于：所述的电机机壳（5）上端连接上端盖（7），下端连接下端盖（8），上端盖（7）内置上轴承（17），下端盖（8）内置下轴承（18），空心轴（9）由上轴承（17）和下轴承（18）承接，贯穿于电机机壳（5），在空心轴（9）的外围安装有转子骨架（6），转子组件安装在转子骨架（6）上，所述的转子组件包括，转子铁芯（4）以及镶入转子铁芯（4）中的转子永磁体（3），定子组件安装在位于转子组件外围的电机机壳（5）内，所述的定子组件包括，定子铁芯（1）以及嵌入定子铁芯（1）中定子绕组（2），所述定子绕组（2）的末端与控制柜的电源线连接；
下端盖（8）的下端连接电机承重座（11），在电机承重座（11）内设有与空心轴（9）配合的承重轴承（19），在承重轴承（19）的下方设有载荷传感器（12）。


2.根据权利要求1所述的一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机，其特征在于：在承重轴承（19）的上方设有承重轴承上盖（10），所述的承重轴承上盖（10）安装在空心轴（9）下端定位处，承重轴承上盖（10）与承重轴承（19）紧密配合，承重轴承下盖（16）压入载荷传感器（12）中，载荷传感器（12）装设于电机承重座（11）内，所述的承重轴承下盖（16）置于承重轴承（19）下方，并与承重轴承（19）紧密配合。


3.根据权利要求2所述的一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机，其特征在于：所述承重轴承上盖（10）外侧的圆弧面与承重轴承（19）内侧的圆弧面紧密贴合，承重轴承（19）外侧的圆弧面与承重轴承下盖（16）内侧的圆弧面紧密贴合。


4.根据权利要求2所述的一种内置载荷传感器蝶形螺杆泵直驱电机，其特征在于：在空心轴（9）内插装有光杆（13），所述的光杆（13）从电机承重座（11）内穿过直至空心轴（9）后，从压帽（15）中穿出，并通过紧固方卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁笃，马强，杨晓川，
申请(专利权)人：梁笃，马强，
类型：发明
国别省市：河北;13