[发明专利]一种内嵌式永磁同步电机驱动的油气砂三相混输泵

说明书

本发明一种内嵌式永磁同步电机驱动的油气砂三相混输泵，主要是由泵体、左挡板、永磁同步电机总成、右挡板、主转子、主传动轴、副转子、副传动轴、同步齿轮构成，所述泵体包含左端盖、外挡板、右端盖等；所述左挡板包含底板、凸台、型腔、型腔盖等；所述永磁同步电机总成包含线圈绕组、辐射环、不锈钢筒、不锈钢盖等，所述永磁同步电机总成集成在左挡板内部对油气砂三相混输泵进行驱动，本发明采用永磁同步电机内嵌的方式克服了电机外置的轴向距离大、易密封失效等缺陷，并且设计了一套电机冷却及引流系统。

技术领域

本发明涉及一种内嵌式永磁同步电机驱动的油气砂三相混输泵，属于电机泵技术领域。

背景技术

混输技术是石油、天然气开采运输过程中的关键技术，与传统的分离输送技术相比，混输技术不需要油气水分离，即可完成对油气的输送，减少了中转站与输送管道，极大地降低了生产成本。油气砂三相混输泵是整个混输技术的核心设备，其性能的高低极大地影响着石油、天然气输送过程中的经济效益。

然而，现有油气砂三相混输泵存在三个突出问题。其一，混输泵普遍采用的结构是联轴器加外置电机结构，经联轴器连接后，混输泵主传动轴的轴向尺寸较大，导致主传动轴挠度变大，进而引发油气砂三相混输泵的主传动轴振动过大，导致密封失效及油气介质泄露，从而对设备或人体造成危害；其二，电机外置导致油气砂三相混输泵组轴向尺寸较大，需要占用较大空间，对于某些有设备安装尺寸限制的场合，电机外置形式的油气砂三相混输泵并不能满足其空间要求；其三，在油气砂三相混输泵电机的选型过程中，人们选用的是异步电机，但异步电机的转子转速会低于磁场同步转速，导致电机调速困难，从而决定了油气砂三相混输泵无法实现精确控制的功能。

针对以上问题，亟需一种内嵌式永磁同步电机驱动的油气砂三相混输泵，避免主传动轴过长产生振动导致密封失效，缩减设备尺寸，保障电机的散热，实现油气砂三相混输泵的精准控制。

发明内容

本发明的目的是为了避免油气砂三相混输泵的主传动轴过长产生振动导致的密封失效，缩减设备尺寸，保障电机的散热，实现油气砂三相混输泵的精准控制，设计了一种内嵌式永磁同步电机驱动的油气砂三相混输泵。

本发明一种内嵌式永磁同步电机驱动的油气砂三相混输泵，主要由泵体、左挡板、永磁同步电机总成、右挡板、主转子、主传动轴、副转子、副传动轴、同步齿轮组成。

所述泵体由左端盖、外挡板、右端盖组成。

所述左挡板由型腔盖、橡胶垫、凸台、型腔、底板、型腔冷却孔、橡胶垫孔组成；所述型腔盖包含型腔盖盲孔、型腔盖冷却孔、型腔盖穿线孔、型腔盖沟槽。

所述永磁同步电机总成包含不锈钢桶、辐射环、线圈绕组、橡胶圈、不锈钢盖、外部驱动器、电机引线、不锈钢盖支撑轴承、不锈钢盖支撑轴承挡圈、不锈钢桶支撑轴承、左挡板支撑轴承、密封装置、不锈钢桶支撑轴承挡圈、辐射环挡圈、电机安装轴段等；所述不锈钢盖包含不锈钢盖穿线孔、不锈钢盖排油孔、不锈钢盖环形槽。

所述左挡板、右挡板与泵体通过泵体连接螺栓组连接并固定在泵体内部，永磁同步电机总成固定在左挡板内部，主转子与主传动轴为一体结构、副转子与副转动轴为一体结构、同步齿轮通过平键分别与主传动轴、副传动轴相连。

所述左挡板的凸台焊接在底板表面，凸台为一中空圆柱体，凸台内的中空部分成为型腔用于放置永磁同步电机总成，型腔由型腔盖与橡胶垫经左挡板连接螺栓组连接进行密封，所述左挡板上开设有4个左挡板冷却孔，并且在型腔盖正面对应位置开设4个型腔盖盲孔，在型腔盖侧面开设2个型腔盖冷却孔与型腔盖盲孔相交并贯通整个型腔盖，同时将型腔盖两侧面的型腔盖冷却孔采用螺栓堵死，油气介质经左挡板冷却孔与橡胶垫孔、型腔盖盲孔、以及型腔盖冷却孔进行流通。