[发明专利]准直驱永磁同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田机械采油地面驱动设备，尤其涉及一种准直驱永磁同步电动机。

背景技术

目前，用于油田的三抽设备中螺杆泵已由三相异步电机经减速机构带动抽油光杆形式向直驱电动机进行抽油的过渡，后者也因其直接驱动抽油杆进行抽油，省去皮带传动及齿轮减速机构，因此带来采油效率高、节能和安全等优势越来越被油田所接受。现有市场上螺杆泵直驱设备大都采用永磁同步电动机，其最大的特点就是利用了永磁体作为主磁场，但永磁体的原料为不可再生的稀土矿，近年来由于稀土价格的翻升，永磁体以占据整台永磁同步电动机三分之二甚至更高的成本比例成为电动机中的大成本零部件，也使得永磁同步电动机的性价比大打折扣，成本远远超于异步机。在稀土价格继续上涨的情况下，严重限制了永磁同步电动机的发展。

目前也有一些成本相对较低的螺杆泵驱动设备，通常采用电动机与减速机构结合驱动抽油杆抽油，但前述结合的驱动设备通常将电动机侧置于抽油杆，采用偏驱的驱动方式实现对抽油杆的驱动，但是这种偏驱的方式由于采油树重心不在抽油杆轴线上，工作时电动机、采油树晃动比较严重，因此会带动抽油杆晃动造成抽油杆偏磨比较厉害，容易使密封结构失效造成环境污染；如果常年偏磨还会存在抽油杆断裂的危险，这样既不安全也增加了后期维修成本。

另外现有技术中的驱动设备比较容易发生密封失效现象，井中液体若进入电动机内腔会引起内部电路短路，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种准直驱永磁同步电动机，其成本低、安全性高、采油效率可以有所保障而且相对比较节能，用以解决现有技术存在的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种准直驱永磁同步电动机，包括设置于上端的电动机驱动部件和设置于下端的承重支座组件，所述驱动部件包括定子、转子、输出轴、输入轴以及转子轴承，所述驱动部件安装于机壳内部；所述承重支座组件包括承重轴承和支座，所述支座固定在封井器上；所述转子轴承的外圈与输入轴配合，其内圈与输出轴配合，输入轴与输出轴之间同轴并能相对转动，所述准直驱永磁同步电动机还包括齿轮减速机构，驱动部件和承重支座组件之间通过齿轮减速机构连接，驱动部件驱动输入轴转动，输入轴通过齿轮减速机构的齿轮传动带动输出轴以相同转向不同转速输出，直至带动抽油光杆转动，带动井下螺杆泵旋转将介质提升上来。

其中所述齿轮减速机构为齿轮箱，所述齿轮箱包括换向齿轮、齿轮轴、齿轮箱体、太阳齿轮、减速齿轮和端盖，其中端盖与驱动部件的下端盖固定连接，齿轮箱体与支座固定连接，太阳齿轮固定在输入轴端部，换向齿轮固定在齿轮轴上，减速齿轮与输出轴固定。

其中，其还设有引流管外接于齿轮箱，驱动部件的下端盖与齿轮箱的端盖之间留有缝隙，该缝隙通过齿轮箱的引流管与外界相通。

其中，所述输出轴及输入轴为中空钢管制成的阶梯轴。

所述齿轮减速机构还可以是行星轮结构。

齿轮减速机构可以内置于机壳中或者置于驱动部件的上端。

本发明的准直驱永磁同步电动机采用同轴减速机构，电动机驱动轴与抽油光杆处于同轴的位置，避免了由于偏心带来的抽油光杆偏磨的问题，降低了密封失效发生的几率，大大提高了采油作业的安全性，而且大大降低了成本。本发明的准直驱永磁同步电动机将电动机驱动部件与齿轮减速装置相结合，相较于现有技术，使用本发明的准直驱永磁同步电动机时采油效率和噪音没有影响和变化，而且安全性能大大提高，还大大降低了生产成本。另外即便万一密封结构出现失效的情况，由于在齿轮箱设有与外界联通的引流管，可以对密封结构失效后溢出的介质进行引流，有效解决了因密封结构失效导致的电动机内部进水短路带来的安全问题，从而进一步保证了采油作业的安全性以及对环境的保护。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明准直驱永磁同步电动机的结构及其有益技术效果进行详细说明。

图1是本发明实施例的准直驱永磁同步电动机的结构示意图；

图2是齿轮箱的剖面结构示意图；

图3是输入轴与输出轴装配的剖视图；

图4是本发明实施例的准直驱永磁同步电动机的安装结构示意图。

图中：1、驱动部件；11、定子；12、转子；13、输出轴；14、输入轴；15、转子轴承；16、机壳；3、齿轮箱；31、换向齿轮；32、齿轮轴；33、齿轮箱体；34、太阳齿轮；35、减速齿轮；36、端盖；37、引流管；4、承重支座组件；41、承重轴承；42、支座；5、封井器；6、螺杆泵；7、抽油光杆；8、方卡子。