[發明專利]準直驅永磁同步電動機

有效

• 申請號: 201110335373.0
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102510170A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李駿
• 申請（專利權）人: 浙江西子富沃德電機有限公司
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116;H02K7/14;F16H1/28
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 陳美平

技術領域

本發明涉及一種油田機械采油地面驅動設備，尤其涉及一種準直驅永磁同步電動機。

背景技術

目前，用于油田的三抽設備中螺桿泵已由三相異步電機經減速機構帶動抽油光桿形式向直驅電動機進行抽油的過渡，后者也因其直接驅動抽油桿進行抽油，省去皮帶傳動及齒輪減速機構，因此帶來采油效率高、節能和安全等優勢越來越被油田所接受。現有市場上螺桿泵直驅設備大都采用永磁同步電動機，其最大的特點就是利用了永磁體作為主磁場，但永磁體的原料為不可再生的稀土礦，近年來由于稀土價格的翻升，永磁體以占據整臺永磁同步電動機三分之二甚至更高的成本比例成為電動機中的大成本零部件，也使得永磁同步電動機的性價比大打折扣，成本遠遠超于異步機。在稀土價格繼續上漲的情況下，嚴重限制了永磁同步電動機的發展。

目前也有一些成本相對較低的螺桿泵驅動設備，通常采用電動機與減速機構結合驅動抽油桿抽油，但前述結合的驅動設備通常將電動機側置于抽油桿，采用偏驅的驅動方式實現對抽油桿的驅動，但是這種偏驅的方式由于采油樹重心不在抽油桿軸線上，工作時電動機、采油樹晃動比較嚴重，因此會帶動抽油桿晃動造成抽油桿偏磨比較厲害，容易使密封結構失效造成環境污染；如果常年偏磨還會存在抽油桿斷裂的危險，這樣既不安全也增加了后期維修成本。

另外現有技術中的驅動設備比較容易發生密封失效現象，井中液體若進入電動機內腔會引起內部電路短路，存在一定的安全隱患。

發明內容

本發明的目的在于提供一種準直驅永磁同步電動機，其成本低、安全性高、采油效率可以有所保障而且相對比較節能，用以解決現有技術存在的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種準直驅永磁同步電動機，包括設置于上端的電動機驅動部件和設置于下端的承重支座組件，所述驅動部件包括定子、轉子、輸出軸、輸入軸以及轉子軸承，所述驅動部件安裝于機殼內部；所述承重支座組件包括承重軸承和支座，所述支座固定在封井器上；所述轉子軸承的外圈與輸入軸配合，其內圈與輸出軸配合，輸入軸與輸出軸之間同軸并能相對轉動，所述準直驅永磁同步電動機還包括齒輪減速機構，驅動部件和承重支座組件之間通過齒輪減速機構連接，驅動部件驅動輸入軸轉動，輸入軸通過齒輪減速機構的齒輪傳動帶動輸出軸以相同轉向不同轉速輸出，直至帶動抽油光桿轉動，帶動井下螺桿泵旋轉將介質提升上來。

其中所述齒輪減速機構為齒輪箱，所述齒輪箱包括換向齒輪、齒輪軸、齒輪箱體、太陽齒輪、減速齒輪和端蓋，其中端蓋與驅動部件的下端蓋固定連接，齒輪箱體與支座固定連接，太陽齒輪固定在輸入軸端部，換向齒輪固定在齒輪軸上，減速齒輪與輸出軸固定。

其中，其還設有引流管外接于齒輪箱，驅動部件的下端蓋與齒輪箱的端蓋之間留有縫隙，該縫隙通過齒輪箱的引流管與外界相通。

其中，所述輸出軸及輸入軸為中空鋼管制成的階梯軸。

所述齒輪減速機構還可以是行星輪結構。

齒輪減速機構可以內置于機殼中或者置于驅動部件的上端。

本發明的準直驅永磁同步電動機采用同軸減速機構，電動機驅動軸與抽油光桿處于同軸的位置，避免了由于偏心帶來的抽油光桿偏磨的問題，降低了密封失效發生的幾率，大大提高了采油作業的安全性，而且大大降低了成本。本發明的準直驅永磁同步電動機將電動機驅動部件與齒輪減速裝置相結合，相較于現有技術，使用本發明的準直驅永磁同步電動機時采油效率和噪音沒有影響和變化，而且安全性能大大提高，還大大降低了生產成本。另外即便萬一密封結構出現失效的情況，由于在齒輪箱設有與外界聯通的引流管，可以對密封結構失效后溢出的介質進行引流，有效解決了因密封結構失效導致的電動機內部進水短路帶來的安全問題，從而進一步保證了采油作業的安全性以及對環境的保護。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明準直驅永磁同步電動機的結構及其有益技術效果進行詳細說明。

圖1是本發明實施例的準直驅永磁同步電動機的結構示意圖；

圖2是齒輪箱的剖面結構示意圖；

圖3是輸入軸與輸出軸裝配的剖視圖；

圖4是本發明實施例的準直驅永磁同步電動機的安裝結構示意圖。

圖中：1、驅動部件；11、定子；12、轉子；13、輸出軸；14、輸入軸；15、轉子軸承；16、機殼；3、齒輪箱；31、換向齒輪；32、齒輪軸；33、齒輪箱體；34、太陽齒輪；35、減速齒輪；36、端蓋；37、引流管；4、承重支座組件；41、承重軸承；42、支座；5、封井器；6、螺桿泵；7、抽油光桿；8、方卡子。