一种磁悬浮井下发电机制造技术

一种磁悬浮井下发电机。主要解决现有的磁悬浮井下发电机轴向距离大、工作不可靠的问题。其特征在于：转子轴(18)外部有内磁瓦A(17)及内聚四氟圈A(16)，外磁内筒A(15)外部有外磁瓦A(14)及外聚四氟圈A(12)；悬浮轴(27)外部有内磁瓦B(23)及内聚四氟圈B(24)，内磁瓦B(23)外部为外磁内筒B(19)，外磁内筒B(19)外部有外磁瓦B(20)及外聚四氟圈B(21)；上述的内磁瓦A(17)、外磁瓦A(14)以N极、S极交错的方式排列，内磁瓦(23)、外磁瓦(20)以N极、S极轴向相对的方式排列。本发明专利技术利用磁力相吸作用，在提供相同支撑力的同时使轴向距离缩小，工作更可靠。

Magnetic suspension downhole generator

Magnetic suspension downhole generator. The utility model mainly solves the problems of large axial distance and unreliable operation of the existing magnetic suspension downhole generator. It is characterized in that the rotor shaft (18) external internal magnetic tile A (17) and four A cohesion (16), fluorine ring magnetic tube is A (15) external external magnetic tile A (14) and A (12); PTFE ring suspension shaft (27) external internal magnetic tile B (23) and four B cohesion (24), fluorine ring magnetic tile B (23) for external magnetic cylinder B (19), the external magnetic cylinder B (19) external external magnetic tile B (20) and B (21); PTFE ring within the magnetic tile A (17), A (14) magnetic tile arranged in a N pole and S pole staggered manner within the magnetic tile (23) and the outer magnetic tile (20) arranged in a manner relative to the N pole and S pole axial. The present invention utilizes magnetic force to attract the same supporting force while reducing axial distance and more reliable work.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种井下发电机，具体的说是一种磁悬浮井下发电机。
技术介绍
钻铤在钻进过程中，井下提供电力的方式有两种，一种是电池提供，另外一种是发 电机提供，即井下发电机随钻铤深入到地下几千米，在高温高压环境下为井下测试仪器提 供持续电力。但是井下每深入100米温度上升3度，由于井下高温，电池的电量有限，所以 使用时间短，成本高；现有的井下发电机的基本原理是泥浆冲击涡轮，带动发电机转子旋转 发电，在泥浆冲击作用下，如果使用轴承支承涡轮将会导致轴承承载过大损坏，同时在泥浆 环境下使用轴承也会使轴承损坏，从而导致发电机失效，因此导致井下测试仪器不能工作。 而使用磁悬浮由于没有接触，靠磁力支承涡轮，有缓冲距离，而且和泥浆完全隔离开，这样 可以大大提高发电机的使用寿命。现有的磁悬浮发电机为相斥式，在井下空间环境为有限 的直径空间和相同的轴向距离内，如果按照相斥磁力来悬浮部件，使井下发电机轴向距离 变大，工作不可靠。
技术实现思路
为了克服现有的磁悬浮井下发电机轴向距离大、工作不可靠的问题，本专利技术提供 一种磁悬浮井下发电机，该磁悬浮井下发电机利用磁力相吸作用，在提供相同支撑力的同 时，使轴向距离缩小，工作更可靠。本专利技术的技术方案是一种磁悬浮井下发电机，包括发电机段、磁力耦合段及磁悬 浮传动段，发电机段与磁力耦合段通过发电机定子筒连接，发电机段内部为发电机转子轴， 所述的发电机转子轴右端与磁力耦合段的转子轴的端部相吻合，转子轴外部有交替排列的 内磁瓦A及内聚四氟圈A，所述的发电机定子筒右端连接轴承端盖，轴承端盖右端连接置于 内磁瓦A外部的隔离套，隔离套外部有外磁内筒A，外磁内筒A外部有交替排列的外磁瓦A 及外聚四氟圈A，外磁瓦A外部有外磁保护筒A，外磁保护筒A的左端与隔离套之间有硬质 合金摩擦副A ；所述的磁力耦合段与磁悬浮传动段通过外磁内筒A、B连接，转子轴与隔离端盖之间通 过轴承连接，隔离端盖与隔离套通过螺纹密封连接，隔离端盖与悬浮轴通过螺纹连接，悬浮 轴外部有交替排列的内磁瓦B及内聚四氟圈B，内磁瓦B外部为内磁保护桶，内磁保护桶外 部为外磁内筒B，外磁内筒B外部有交替排列的外磁瓦B及外聚四氟圈B，外磁瓦B外部有 外磁保护筒B，外磁保护筒B右端连接涡轮转子，涡轮转子与悬浮轴之间有硬质合金摩擦副 B ；上述的内磁瓦A、外磁瓦A以N极、S极交错的方式排列，内磁瓦B、外磁瓦B以N极、S 极轴向相对的方式排列。本专利技术具有如下有益效果由于采取上述方案，该磁悬浮井下发电机靠磁力支撑 涡轮，没有直接接触，有缓冲距离，并且与泥浆完全隔离开，大大提高了发电机的使用寿命；并且由于磁环的N极、S极相对、为相吸式排列，在相同的直径空间内缩短了轴向距离，使工 作更可靠。附图说明图1是本专利技术的结构示意图(其中图a为下半段，图b为上半段)； 图2是磁悬浮传动段磁瓦排列示意图； 图3是磁力耦合段磁瓦排列示意图。图中I -发电机段，II -磁力耦合段，III-磁悬浮传动段，1-钻铤，2-发电机定子 筒，3-硅钢片，4-发电机转子轴，5-磁铁，6-聚四氟导线盘，7-发电机端盖，8-转子端盖， 9-轴承端盖，10-隔离套，11-硬质合金摩擦副A，12-外聚四氟圈A，13-外磁保护筒A，14-外 磁瓦A，15-外磁内筒A，16-内聚四氟圈A，17-内磁瓦A，18-转子轴，19-外磁内筒B，20-夕卜 磁瓦B，21-外聚四氟圈B，22-外磁保护筒B，23-内磁瓦B，24-内聚四氟圈B，25-磁铁顶圈， 26-硬质合金摩擦副B，27-悬浮轴，28-涡轮转子，29-涡轮定子，30-隔离端盖，31-内磁保 护筒。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明由图1所示，一种磁悬浮井下发电机，该磁悬浮井下发电机整体置于钻铤1内部，为了 方便描述，根据功能不同，将该井下发电机分为发电机段I、磁力耦合段II及磁悬浮传动段 III，发电机段I的内部为发电机转子轴4，发电机转子轴4外部依次有磁铁5、硅钢片3、发电 机定子筒2，发电机转子轴4的两端由轴承支撑，左端轴承外部设有聚四氟导线盘6，聚四氟 导线盘6左侧有发电机端盖7。由于有磁铁5，产生磁力线，发电机转子轴4转动切割磁力 线发电。发电机段I与磁力耦合段II通过发电机定子筒2连接，发电机定子筒2右端连接 轴承端盖9，轴承端盖9左侧内部连接转子端盖8，转子端盖8内部有轴承，用于支撑发电机 转子轴4。发电机转子轴4右端与磁力耦合段II的转子轴18的端部相吻合，转子轴18外部 有交替排列的内磁瓦A17及内聚四氟圈A16。轴承端盖9右端连接隔离套10，隔离套10的 右侧置于内磁瓦A17外部，隔离套10外部有外磁内筒A15，外磁内筒A15外部有交替矩阵排 列的外磁瓦A14及外聚四氟圈A12，外磁瓦A14外部有外磁保护筒A13，外磁保护筒A13的 左端与隔离套10之间有硬质合金摩擦副All。所述的磁力耦合段II与磁悬浮传动段III通过外磁内筒A、B(15，19)之间螺纹连 接，磁力耦合段II内部的转子轴18与隔离端盖30之间通过轴承连接，隔离端盖30与隔离 套10通过螺纹密封连接，隔离端盖10与悬浮轴27通过螺纹连接，悬浮轴27外部有交替排 列的内磁瓦B23及内聚四氟圈B24，内磁瓦B23外部为内磁保护筒30，内磁保护筒30外部 为外磁内筒B19，外磁内筒B19外部有交替排列的外磁瓦B20及外聚四氟圈B21，外磁瓦B20 外部有外磁保护筒B22，外磁保护筒B22右端连接涡轮转子28，涡轮转子28与悬浮轴27之 间有硬质合金摩擦副B26，硬质合金摩擦副B^与其左侧的内聚四氟圈BM之间有磁铁顶圈 25，左端的外磁内筒B19与悬浮轴27之间也有硬质合金摩擦副。涡轮转子观前端外部有 涡轮定子四，涡轮定子四固定在钻铤1内部。由图2所示，磁悬浮传动段III的内磁瓦B23、外磁瓦B20以N极、S极相对的方式 排列，即以相吸式的方式排列，与相斥式排列的磁悬浮井下发电机相比，更节省轴向空间，使轴变短，工作更可靠；由图3所示，磁力耦合段II的内磁瓦A17、外磁瓦A14呈交错矩阵的 方式排列，即内磁瓦A17的N、S级交错排列，外磁瓦A14的N、S级也交错排列，同时，内磁瓦 A17与外磁瓦A14 二者的N、S级相互之间也交错排列。 该磁悬浮井下发电机工作时，泥浆冲刷涡轮转子，将泥浆轴向动能转成发电需要 的径向旋转能，磁悬浮传动段III为环形充磁磁铁，充磁方向为轴向，利用内外磁瓦NS级相 吸抵消泥浆对涡轮转子的轴向冲力，保持涡轮转子轴向悬浮；磁力耦合段II将泥浆与电气 部件隔离，将外部的径向旋转力通过磁力耦合转为电气部分内部的径向旋转力；而发电机 段I的发电机转子旋转切割磁力线，将旋转力转化为电力。权利要求1. 一种磁悬浮井下发电机，包括发电机段(I)、磁力耦合段(II)及磁悬浮传动段 (III)，发电机段⑴与磁力耦合段(II )通过发电机定子筒(2)连接，发电机段⑴内部为 发电机转子轴G)，其特征在于所述的发电机转子轴(4)右端与磁力耦合段(II )的转子 轴(18)的端部相吻合，转子轴(18)外部有交替排列的内磁瓦A(17)及内聚四氟圈A(16)， 所述的发电机定子筒⑵右端连接轴承端盖(9)，轴承端盖(9)右端连接置于内磁瓦A(17) 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁悬浮井下发电机，包括发电机段（Ⅰ）、磁力耦合段（Ⅱ）及磁悬浮传动段（Ⅲ），发电机段（Ⅰ）与磁力耦合段（Ⅱ）通过发电机定子筒（２）连接，发电机段（Ⅰ）内部为发电机转子轴（４），其特征在于：所述的发电机转子轴（４）右端与磁力耦合段（Ⅱ）的转子轴（１８）的端部相吻合，转子轴（１８）外部有交替排列的内磁瓦Ａ（１７）及内聚四氟圈Ａ（１６），所述的发电机定子筒（２）右端连接轴承端盖（９），轴承端盖（９）右端连接置于内磁瓦Ａ（１７）外部的隔离套（１０），隔离套（１０）外部有外磁内筒Ａ（１５），外磁内筒Ａ（１５）外部有交替排列的外磁瓦Ａ（１４）及外聚四氟圈Ａ（１２），外磁瓦Ａ（１４）外部有外磁保护筒Ａ（１３），外磁保护筒Ａ（１３）的左端与隔离套（１０）之间有硬质合金摩擦副Ａ（１１）；所述的磁力耦合段（Ⅱ）与磁悬浮传动段（Ⅲ）通过外磁内筒Ａ、Ｂ（１５，１９）连接，转子轴（１８）与隔离端盖（３０）之间通过轴承连接，隔离端盖（３０）与隔离套（１０）通过螺纹密封连接，隔离端盖（３０）与悬浮轴（２７）通过螺纹连接，悬浮轴（２７）外部有交替排列的内磁瓦Ｂ（２３）及内聚四氟圈Ｂ（２４），内磁瓦Ｂ（２３）外部为内磁保护桶（３１），内磁保护桶（３１）外部为外磁内筒Ｂ（１９），外磁内筒Ｂ（１９）外部有交替排列的外磁瓦Ｂ（２０）及外聚四氟圈Ｂ（２１），外磁瓦Ｂ（２０）外部有外磁保护筒Ｂ（２２），外磁保护筒Ｂ（２２）右端连接涡轮转子（２８），涡轮转子（２８）与悬浮轴（２７）之间有硬质合金摩擦副Ｂ（２６）；上述的内磁瓦Ａ（１７）、外磁瓦Ａ（１４）以Ｎ极、Ｓ极交错的方式排列，内磁瓦（２３）、外磁瓦（２０）以Ｎ极、Ｓ极轴向相对的方式排列。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金锋，文磊，
申请(专利权)人：北京天形精钻科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：11