一种油田绞车直驱电机制造技术

本发明专利技术涉及一种油田绞车用的电机，具体为一种油田绞车直驱电机。该电机在转子冲片、前端盖平面上设置有轴向通风孔结构，配合机座顶部的风机及其进出风口和前端盖外的出风罩结构，可有效增强转子轴向通风能力，大大增强电机强迫风冷散热能力，有效控制电机温升在可靠范围内。冲片采用扇形片结构，由8片扇形冲片拼接成一个整圆，可节省定子冲片原材料；为保证定子铁心结构的机械强度及稳定性，相邻整圆定子冲片之间错开一定角度；定子转子槽配合为144/160，极数为12，经仿真分析，发现该结构可在保证体积基本不变的情况下增加定子外径，缩短铁心长度，降低电机整体电磁负荷，可有效提升电机的转矩密度。升电机的转矩密度。升电机的转矩密度。

【技术实现步骤摘要】
一种油田绞车直驱电机


[0001]本专利技术涉及一种油田绞车用的电机，具体为一种油田绞车直驱电机。

技术介绍

[0002]油田绞车是石油钻机起升系统中的关键设备，它担负着起升与下放钻具和井架、给进钻速以及处理井下复杂事故等一系列任务，这样一个重要的传动部件能否安全稳定的工作是保证整个钻井过程正常运转的前提。随着石油勘探开发工作中钻采难度和深度的增加，大功率、高性能的绞车需求加大，现代钻井工艺对新型绞车也有了更高的要求。交流变频钻机绞车的机械结构简化，传动效率提高，易于实现对滚筒的转矩及速度的控制，有利于提高钻井的自动化，已成为国内外高性能大型钻机所配备绞车的主要型式和发展方向。
[0003]现有油田绞车逐步开始采用变频调速异步直驱电机以直接驱动绞车滚筒，从而取消传统绞车的减速器，直接对绞车滚筒进行直接电驱动，这是技术发展的必然选择。然后，用于油田绞车的变频调速异步直驱电机相比较于普通变频调速异步电机，在使用过程中会产生大量的热量，对于电机的转矩密度以及散热方面有很高的要求，而现有的普通异步电动机或低速异步电动机并不能很好地满足这方面的技术需求。
[0004]公开号为CN 103486073 A的专利技术专利《一种防爆式变频调速异步电机》中，提出了一种防爆式变频调速异步电机，包括机壳9、转轴1、转子3、定子4、前端盖7、后端盖2和冷却风机10；冷却风机10包括风机电机、风叶、风叶外壳、通风筒和通风罩，风叶安装在风机电机的一端，风叶外壳安装在风机电机上并设置在风叶外侧，通风筒一端与风叶外壳连通，通风筒另一端与通风罩连通，通风罩与机壳内部连通。
[0005]如图4所示，该防爆式变频调速异步电机的主要散热途径就是通过风机将电机内热空气通过通风罩与通风筒强制从电机壳体内排出，电机整体采用的是密封结构，在持续复杂工况下长时间运行下，电机散热效果一般，并不能完全有效地抑制电机温升。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对在持续复杂工况长时间运行下，电机散热效果一般，不能完全有效地抑制电机温升的问题，提供了一种油田绞车直驱电机。
[0007]本专利技术是采用如下的技术方案实现的：一种油田绞车直驱电机，包括转轴、后端盖、转子、定子、风机、机座、前端盖和出风罩，风机安装在机座上，且安装位置位于机座上后端盖处，出风罩安装在前端盖的外侧，前端盖上开有通风孔。本方案优化了电机的出风结构，使得电机在机座的进出风口之外，增加了多个通风口，能大幅提高电机的散热能力。
[0008]上述的一种油田绞车直驱电机，出风罩从出风罩两侧和底部出风，两侧出风口采用百叶窗结构，底部出风口采用钢丝网结构。出风罩有三个出风口，大幅提高电机的散热能力。
[0009]上述的一种油田绞车直驱电机，定子冲片采用扇形片结构，由8片扇形冲片拼接成一个整圆，可节省定子冲片原材料。
[0010]上述的一种油田绞车直驱电机，相邻整圆定子冲片之间错开22.5
°
，保证定子铁心结构的机械强度及稳定性。
[0011]上述的一种油田绞车直驱电机，转子冲片采用整圆叠压，转子冲片外圆周上设置梯形槽，冲片上还带轴向通风孔。
[0012]上述的一种油田绞车直驱电机，每个扇形片布置两个拉板槽，定子铁心整体用16个拉板与两端定子压圈焊接而成，定子铁心槽和转子铁心槽配合为144/160，极数为12。经过仿真分析，发现该结构可在保证体积基本不变的情况下增加定子外径，缩短铁心长度，降低电机整体电磁负荷，可有效提升电机的转矩密度。
[0013]上述的一种油田绞车直驱电机，转子采用导条、端环焊接结构，转子铁心与转轴之间采用幅轴支架结构，幅轴与转轴之间采用过盈热套连接，轴向定位采用挡板和环键结构。
[0014]上述的一种油田绞车直驱电机，出风罩采用薄钢板焊接，之间通过支撑柱焊接。
[0015]上述的一种油田绞车直驱电机，风机可替换为两个小功率风机，降低噪音。
[0016]本专利技术技术方案带来的有益效果为：本专利技术中，冲片采用扇形片结构，由8片扇形冲片拼接成一个整圆，可节省定子冲片原材料；为保证定子铁心结构的机械强度及稳定性，相邻整圆定子冲片之间错开一定角度；定子转子槽配合为144/160，极数为12，经仿真分析，发现该结构可在保证体积基本不变的情况下增加定子外径，缩短铁心长度，降低电机整体电磁负荷，可有效提升电机的转矩密度。
[0017]本专利技术中，在转子冲片、前端盖平面上设置有轴向通风孔结构，配合机座顶部的风机及其进出风口和前端盖外的出风罩结构，可有效增强转子轴向通风能力，大大增强电机强迫风冷散热能力，有效控制电机温升在可靠范围内。
[0018]本专利技术中，前端盖外设置有出风罩部件，可从出风罩两侧和底部出风，优化电机的出风结构，在确保电机的防爆性能要求基础上，大幅提高电机的散热能力。
附图说明
[0019]图1为本专利技术油田绞车直驱电机结构图。
[0020]图2为转子冲片结构示意图。
[0021]图3为前端盖结构图。
[0022]图4为现有防爆式变频调速异步电机结构图。
[0023]图中：1
‑
转轴、2
‑
后端盖、3
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转子、4
‑
定子、5
‑
风机、6
‑
机座、7
‑
前端盖、8
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出风罩、9
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机壳、10
‑
冷却风机。
具体实施方式
[0024]本专利技术专利提供一种油田绞车直驱电机，主要包括转轴1、后端盖2、转子3、定子4、风机5、机座6、前端盖7和出风罩8。如图2所示，转子3采用辐轴支架结构，其转子冲片采用圆形片结构，可节省转子冲片原材料，并满足转子大直径要求；定子铁心4采用外径为1480mm的扇形冲片，可节省定子冲片原材料，且定转子槽配合144/160，极数为12，该结构在保证体积基本不变的情况下增加定子外径，缩短铁心长度，整体电磁负荷低，可有效提升电机的转矩密度；前端盖7外设置有出风罩8部件，通过支撑柱用内六角螺栓与之紧固，该结构优化了
电机的出风结构，使得电机在顶部的进出风口之外，增加了多个通风口，能大幅提高电机的散热能力。
[0025]结合附图对本专利技术进行详细说明。
[0026]如图1所示，油田绞车直驱电机由转轴1、后端盖2、转子3、定子4、风机5、机座6、前端盖7和出风罩8组成，采用卧式结构，双轴承支撑。
[0027]定子结构主要由定子铁心及线圈组成。其中，定子冲片采用扇形片结构，由8片扇形冲片拼接成一个整圆，可节省定子冲片原材料。为保证定子铁心结构的机械强度及稳定性，相邻整圆定子冲片之间错开22.5
°
。每个扇形片布置两个拉板槽，铁心整体用16个拉板与两端定子压圈焊接而成。定子铁心槽、转子铁心槽配合为144/160，极数为12。经过仿真分析，发现该结构可在保证体积基本不变的情况下增加定子外径，缩短铁心长度，降低电机整体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田绞车直驱电机，包括转轴（1）、后端盖（2）、转子（3）、定子（4）、风机（5）、机座（6）、前端盖（7）和出风罩（8），其特征在于：风机（5）安装在机座（6）上，且安装位置位于机座（6）上后端盖处，出风罩（8）安装在前端盖（7）的外侧，前端盖（7）上开有通风孔。2.根据权利要求1所述的一种油田绞车直驱电机，其特征在于：出风罩（8）从出风罩两侧和底部出风，两侧出风口采用百叶窗结构，底部出风口采用钢丝网结构。3.根据权利要求2所述的一种油田绞车直驱电机，其特征在于：定子冲片采用扇形片结构，由8片扇形冲片拼接成一个整圆，节省定子冲片原材料。4.根据权利要求3所述的一种油田绞车直驱电机，其特征在于：相邻整圆定子冲片之间错开22.5
°
，保证定子铁心结构的机械强度及稳定性。5.根据权利要求4所述的一种油田绞车直驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王全胜，黑文洁，陆磊，刘志刚，南振江，赵志娟，畅燕，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：