井下轴向永磁发电机制造技术

一种给油田井下工具仪器提供电源的井下轴向永磁发电机。空心轴两端轴颈处装有滚动轴承，轴向永磁体通过两端的永磁体护套固定在空心轴上，形成发电机转子；由上、下线圈护套将轴向电磁线圈和轴向电磁铁芯固定在外筒内壁上，形成了发电机定子。由于发电机转子定子均为轴向安装形式，又井下工具仪器在轴向上有扩展空间，因此发电机电量可随井下工具仪器用电量的增长，通过加长发电机的轴向长度或多级发电机级连方式来增大发电量，满足井下工具仪器的用电需求。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油田井下工具仪器使用的发电机，属油田井下工具仪器类。
技术介绍
油田井下工具仪器所用电源一般有三种提供方式靠电缆将地面电源送至井下；或自带电池；以及带发电机。随着当前油田技术的发展，先进的井下工具仪器用电量较大。对于电缆给井下送电形式，虽然满足几乎任何井下的用电要求，但由于电缆的存在，给现场施工带来很大不便；对于自带电池情况，由于电池电量有限，不能维持长时间的井下工作，电池又是长效污染源，不利于环保，因此也有不便之处。而发电机是较理想的井下电源。目前现有的井下发电机是安装在动力轴端处的轴头发电机，它主要由过渡接头、轴头电磁铁、轴头电磁线圈、轴头永磁体和轴头圆盘组成。这种发电机存在的问题是发电量受井下管柱和井下工具仪器直径大小的制约，存在提供电量有限的固有问题。对于当前井下多功能工具仪器用电量的需求，现有的发电机因发电量小而无法满足。
技术实现思路
为了克服现有井下发电机发电量小的固有问题，本技术提供了一种井下轴向永磁发电机。它的特点是该轴向永磁发电机可在轴向上加长发电机机身，或轴向采用多级连形式，以加大发电量，来满足供电需求。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是在外筒内的轴心处设置一个空心轴，在空心轴的两端分别上滚动轴承，在空心轴的外壁上沿轴向嵌装了偶数个轴向永磁体，并在轴向永磁体两端的轴上分别设置了上永磁体护套和下永磁体护套，使轴向永磁体固定在轴上，由此形成轴向永磁发电机的转子部分；在外筒内与转子对应的环空中设置了与轴向永磁体数量相同的轴向电磁线圈和轴向电磁铁，这些轴向电磁线圈套装在轴向电磁铁上并在两端分别设置了上线圈护套和下线圈护套，使轴向电磁铁铁芯和轴向电磁线圈固定在外筒内壁上，形成了轴向发电量的定子部分；在轴向电磁线圈上端部对应的外筒内壁上开有电线过线槽，将电源引出；在空心轴的下部轴端上安装了联轴器，该联轴器与动力轴相连接。当动力轴转动时，将带动轴向永磁发电机转子转动，使轴向永磁发电机发电。另外在外筒内的连续空间中充满了抗高温、绝缘、阻燃的液态润滑油。由于井下工具仪器在轴向扩展空间大，因此当井下工具仪器的用电量增大时，可将轴向永磁发电机在轴向加长一些，或采用多级永磁发电机级连来增大发电量。在轴向永磁铁的上端轴头处还可以将原有的轴头发电机安装上，形成即有轴向发电机，又有轴头发电机的组合式永磁发电机。本技术的有益效果是，采用不带电缆，无环境污染的井下轴向永磁发电机。该发电机的最大特点是利用井下工具仪器在轴向上可扩展的优势，加长发电机的长度或采用多级发电机级连来增大发电量，以满足井下仪器用电量增长的需要。附图说明以下结合附图和实例对本技术作进一步说明。图1是本技术图2的I-I剖视图。图2是本技术图1的II-II剖视图。图3是现有的轴头发电机图4的III-III的剖视图。图4是现有的轴头发电机图3的IV-IV的剖视图。图5是本技术与现有的轴头发电机组合剖视图。图中1.外筒、2.过线槽、3.上滚动轴承、4.空心轴、5.上永磁体保护套、6.上线圈护套、7.轴向电磁线圈、8.轴向电磁铁芯、9.轴向永磁体、10.上线圈护套、11.下永磁体保护套、12.下滚动轴承、13.联轴器、14.过渡接头、15.轴头电磁铁芯、16.轴头电磁线圈、17.轴头线圈护罩、18.轴头永磁体、19.轴头圆盘、20.螺栓。具体实施方式在图1偶数个轴向永磁体9沿圆周环向嵌人空心轴4的外壁内，并用上永磁体护套5和下永磁体护套11将轴向永磁体9固定，空心轴4的两端的轴颈处分别安装了上滚动轴承3和下滚动轴承12，由此形成轴向永磁发电机的转子部分；轴向永磁线圈7套在轴向电磁铁芯8上，并分别用上线圈护套6和下线圈护套10将轴向电磁线圈7和轴向电磁铁芯8固定在外筒1的内壁上，由此形成轴向永磁发电机的定子部分；此外，在空心轴4的下端轴头上安装了联轴器13，在外筒1对应轴向电磁线圈7的上端内壁上开有过线槽2以安置电源引出线。这样，当动力机通过联轴器13带动轴向永磁发电机转子转动，则轴向永磁发电机就输出电能。图3为现有的轴头发电机，轴头圆盘19安装在空心轴4端部，上表面内嵌装了圆柱形轴头永磁体18，轴头电磁线圈16套在轴头电磁铁芯15上，并用轴头线圈护罩17套住，再用螺栓20将轴头线圈护罩17固定在过渡接头14上，空心轴4的轴颈处装有上滚动轴承3.当动力机通过空心轴4带动轴头圆盘19转动，则轴头发电机就可发电。图5是将所示实例与图3现有的轴头发电机组合在一起形成轴向永磁发电机一体的组合式永磁发电机，其各部件安装方式与图1、图2、图3、图4一致。权利要求1.一种油田井下使用的井下轴向永磁发电机，其特征是空心轴两端的轴颈处分别安装了上滚动轴承，空心轴外壁顺轴向嵌入了轴向永磁体，并分别用上永磁体护套和下永磁体护套将轴向永磁体固定在空心轴上；轴向电磁线圈套装在轴向电磁铁芯上，两头分别用上线圈护套和下线圈护套将轴向电磁线圈和轴向电磁铁芯固定在外筒内壁上；在外筒内壁上对应电磁线圈的上端处开有过线槽；在空心轴的下端部安装有联轴器。2.根据权利要求1所述的井下轴向永磁发电机，其特征是偶数个轴向永磁体为长方形，横断面为矩形，并顺轴向在圆周环向等角度分别嵌入空心轴的外壁内，在外侧面的轴向永磁体磁极性沿圆周环向相邻的为异极性，相隔的为同极性；轴向电磁线圈与轴向电磁铁也为偶数个，并与轴向电磁铁数量相同，在圆周环向等角度分布。3.根据权利要求1所述的井下轴向永磁发电机，其特征是空心轴、上永磁体护套、下永磁体护套、上线圈护套、下线圈护套均为无磁材料；并在外筒内充有耐高温、绝缘、阻燃的液态润滑介质。专利摘要一种给油田井下工具仪器提供电源的井下轴向永磁发电机。空心轴两端轴颈处装有滚动轴承，轴向永磁体通过两端的永磁体护套固定在空心轴上，形成发电机转子；由上、下线圈护套将轴向电磁线圈和轴向电磁铁芯固定在外筒内壁上，形成了发电机定子。由于发电机转子定子均为轴向安装形式，又井下工具仪器在轴向上有扩展空间，因此发电机电量可随井下工具仪器用电量的增长，通过加长发电机的轴向长度或多级发电机级连方式来增大发电量，满足井下工具仪器的用电需求。文档编号H02K33/18GK2715418SQ200420050958公开日2005年8月3日 申请日期2004年5月14日 优先权日2004年5月14日专利技术者吴智中 申请人:北京合康科技发展有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田井下使用的井下轴向永磁发电机，其特征是：空心轴两端的轴颈处分别安装了上滚动轴承，空心轴外壁顺轴向嵌入了轴向永磁体，并分别用上永磁体护套和下永磁体护套将轴向永磁体固定在空心轴上；轴向电磁线圈套装在轴向电磁铁芯上，两头分别用上线圈护套和下线圈护套将轴向电磁线圈和轴向电磁铁芯固定在外筒内壁上；在外筒内壁上对应电磁线圈的上端处开有过线槽；在空心轴的下端部安装有联轴器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴智中，
申请(专利权)人：北京合康科技发展有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]