一種潛油直驅螺桿泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于油井機械采油設備技術領域，具體涉及一種潛油直驅螺桿泵，用于潛油直驅螺桿泵采油系統。
【背景技術】
[0002]潛油直驅螺桿泵是將潛油直驅螺桿泵機組下入井中，利用動力電纜將電力傳送給井下潛油電機，電機通過柔性軸直接驅動螺桿泵轉子轉動，井液經過螺桿泵增加后，被舉升到地面。“直驅”，即取消機械減速裝置，由潛油電機直接驅動螺桿泵轉子，依靠地面變頻設備降低轉速。
[0003]潛油直驅螺桿泵是由交流伺服永磁同步電動機、保護器、運動轉換裝置、螺桿泵、控制部分等組成，并分別自下而上連接。潛油直驅螺桿泵無須抽油桿，無須機械減速裝置，低轉速下不燒電機，提高了系統效率，降低了能耗。
[0004]但在使用過程中，由于螺桿泵轉子、運動轉換裝置、保護器傳動軸、電機轉子均承受揚程傳遞的壓力，即軸向力，造成電機轉子上部易發生斷裂，而交流伺服永磁同步電動機是潛油直驅螺桿泵采油設備的關鍵，電機動子的斷裂使電機無法工作，同時縮短了電機的使用壽命。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是克服現有技術中電機動子受軸向力作用發生斷裂的問題。
[0006]為此，本實用新型提供了一種潛油直驅螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運動轉換裝置、保護器、電機，螺桿泵與電機之間通過柔性軸連接，所述運動轉換裝置和保護器之間設有力轉換裝置，所述力轉換裝置包括中間接頭、對稱設于中間接頭內部兩端的花鍵軸、止推軸承，所述花鍵軸上端與柔性軸連接，該花鍵軸下端與電機動子連接；
[0007]所述中間接頭內部對稱設有第一凸臺，所述花鍵軸的中部設有第二凸臺，所述第一凸臺和第二凸臺軸向對齊，所述止推軸承設于第一凸臺和第二凸臺之間。
[0008]所述中間接頭的上部與運動轉換裝置下接頭通過法蘭盤和緊固螺栓連接。
[0009]所述中間接頭的下部與保護器上接頭通過法蘭盤和緊固螺栓3連接。
[0010]所述中間接頭與運動轉換裝置、保護器的之間均設有密封圈。
[0011]所述花鍵軸上端與柔性軸通過花鍵連接，花鍵軸下端與電機動子螺紋連接。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的這種潛油直驅螺桿泵，與現有技術相比，首先確保電機動子不受軸向力作用發生斷裂，延長電機的使用壽命，其次力轉換裝置結構簡單，性能可靠。
[0013]下面將結合附圖做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0015]圖中:1、柔性軸；2、運動轉換裝置下接頭；3、緊固螺栓；4、中間接頭；5、保護器上接頭；6、電機動子；7、密封圈；8、花鍵軸；9、止推軸承；10、第一凸臺；11、第二凸臺。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
[0017]為了克服現有技術中電機動子6受軸向力作用發生斷裂的問題，本實施例提供了一種潛油直驅螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運動轉換裝置、保護器、電機，螺桿泵與電機之間通過柔性軸I連接，所述運動轉換裝置和保護器之間設有力轉換裝置，所述力轉換裝置包括中間接頭4、對稱設于中間接頭4內部兩端的花鍵軸8、止推軸承9，所述花鍵軸8上端與柔性軸I連接，該花鍵軸8下端與電機動子6連接；
[0018]中間接頭4內部對稱設有第一凸臺10，所述花鍵軸8的中部設有第二凸臺11，所述第一凸臺10和第二凸臺11軸向對齊，所述止推軸承9設于第一凸臺10和第二凸臺11之間。
[0019]潛油直驅螺桿泵由三部分組成，井下部分是由自下而上依次連接的交流伺服永磁同步電機、保護器、力轉換裝置、運動轉換裝置、螺桿泵組成；中間部分是潛油電纜；地面部分包括控制柜、變壓器、接線盒和井口。其中，電機與螺桿泵之間為保護器和運動轉換裝置，保護器是用來平衡電動機內外壓力，防止井液進入電動機。運動轉換裝置是用來將螺桿泵轉子的偏心運動轉換為同心運動。
[0020]工作過程是潛油直驅螺桿泵井下部分隨油管下井，地面電源通過變壓器、控制柜和潛油電纜將電能輸送到井下交流伺服永磁同步電動機，電機動子6帶動花鍵軸8旋轉運動，花鍵軸8帶動上部運動轉換裝置內的柔性軸I做旋轉運動，柔性軸I帶動螺桿泵轉子做旋轉運動，將電能轉換為機械能，把油井中的井液舉升到地面。在工作過程中，花鍵軸8的第二凸臺11作用于在止推軸承9上部，止推軸承9下部作用在中間接頭4的第一凸臺10位置，止推軸承9用于承受軸向壓力，并保持徑向旋轉，螺桿泵上部液柱帶來的軸向力通過花鍵軸8傳遞給止推軸承9，止推軸承9將力傳遞給電機外壁，而電機動子6不受軸向力作用。
[0021]本實施例提供的潛油直驅螺桿泵，與現有技術相比，首先確保電機動子6不受軸向力作用發生斷裂，延長電機的使用壽命，其次力轉換裝置結構簡單，性能可靠。
[0022]實施例2:
[0023]在實施例1的基礎上，中間接頭4的上部與運動轉換裝置下接頭2通過法蘭盤和緊固螺栓3連接，中間接頭4的下部與保護器上接頭5通過法蘭盤和緊固螺栓3連接。
[0024]工作過程是地面電源通過變壓器、控制柜和潛油電纜將電能輸送到井下交流伺服永磁同步電動機，電機動子6帶動花鍵軸8旋轉運動，花鍵軸8帶動上部運動轉換裝置內的柔性軸I做旋轉運動。柔性軸I帶動螺桿泵轉子做旋轉運動，把油井中的井液舉升到地面。在工作過程中，螺桿泵上部液柱帶來的軸向力通過花鍵軸8傳遞給止推軸承9，止推軸承9將力傳遞給電機外壁，而電機動子6不受軸向力作用。
[0025]實施例3:
[0026]本實施例提供了一種如圖1所示的潛油直驅螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運動轉換裝置、保護器、電機，螺桿泵與電機之間通過柔性軸I連接，所述運動轉換裝置和保護器之間設有力轉換裝置，該力轉換裝置包括中間接頭4、對稱設于中間接頭4內部兩端的花鍵軸8、止推軸承9，花鍵軸8上端與柔性軸I通過花鍵連接，花鍵軸8下端與電機動子6螺紋連接；中間接頭4內部對稱設有第一凸臺10，所述花鍵軸8的中部設有第二凸臺11，第一凸臺10和第二凸臺11軸向對齊，止推軸承9設于第一凸臺10和第二凸臺11之間。
[0027]其中，中間接頭4的上部與運動轉換裝置下接頭2通過法蘭盤和緊固螺栓3連接，中間接頭4的下部與保護器上接頭5通過法蘭盤和緊固螺栓3連接。
[0028]工作過程是潛油直驅螺桿泵井下部分隨油管下井，地面電源通過變壓器、控制柜和潛油電纜將電能輸送到井下交流伺服永磁同步電動機，電機動子6帶動花鍵軸8旋轉運動，花鍵軸8帶動上部運動轉換裝置內的柔性軸I做旋轉運動，柔性軸I帶動螺桿泵轉子做旋轉運動，將電能轉換為機械能，把油井中的井液舉升到地面。在工作過程中，花鍵軸8的第二凸臺11作用于在止推軸承9上部，止推軸承9下部作用在中間接頭4的第一凸臺10位置，止推軸承9用于承受軸向壓力，并保持徑向旋轉，螺桿泵上部液柱帶來的軸向力通過花鍵軸8傳遞給止推軸承9，止推軸承9將力傳遞給電機外壁，而電機動子6不受軸向力作用。
[0029]本實施例中的中間接頭4與運動轉換裝置、保護器的之間均設有密封圈7，起到靜密封作用，防止井液進入。
[0030]綜上所述，本實用新型中的力轉換裝置結構簡單，性能可靠，確保電機動子6不受軸向力作用發生斷裂，延長了電機的使用壽命。
[0031]本實施例沒有具體描述的部分都屬于本技術領域的公知常識和公知技術，此處不再詳細說明。
[0032]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種潛油直驅螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運動轉換裝置、保護器、電機，螺桿泵與電機之間通過柔性軸(I)連接，其特征在于:所述運動轉換裝置和保護器之間設有力轉換裝置，所述力轉換裝置包括中間接頭(4)、對稱設于中間接頭(4)內部兩端的花鍵軸(8)、止推軸承(9)，所述花鍵軸(8)上端與柔性軸(I)連接，該花鍵軸(8)下端與電機動子(6)連接； 所述中間接頭(4)內部對稱設有第一凸臺(10)，所述花鍵軸(8)的中部設有第二凸臺(11)，所述第一凸臺(10)和第二凸臺(11)軸向對齊，所述止推軸承(9)設于第一凸臺(10)和第二凸臺(11)之間。2.根據權利要求1所述的一種潛油直驅螺桿泵，其特征在于:所述中間接頭(4)的上部與運動轉換裝置下接頭(2)通過法蘭盤和緊固螺栓(3)連接。3.根據權利要求1所述的一種潛油直驅螺桿泵，其特征在于:所述中間接頭(4)的下部與保護器上接頭(5)通過法蘭盤和緊固螺栓(3)連接。4.根據權利要求1所述的一種潛油直驅螺桿泵，其特征在于:所述中間接頭(4)與運動轉換裝置、保護器的之間均設有密封圈(7)。5.根據權利要求1所述的一種潛油直驅螺桿泵，其特征在于:所述花鍵軸(8)上端與柔性軸(I)通過花鍵連接，花鍵軸(8 )下端與電機動子(6 )螺紋連接。
【專利摘要】本實用新型屬于油井機械采油設備技術領域，提供了一種潛油直驅螺桿泵，包括從上至下依次連接的螺桿泵、運動轉換裝置、保護器、電機，螺桿泵與電機之間通過柔性軸連接，所述運動轉換裝置和保護器之間設有力轉換裝置，所述力轉換裝置包括中間接頭、對稱設于中間接頭內部兩端的花鍵軸、止推軸承，所述花鍵軸上端與柔性軸連接，該花鍵軸下端與電機動子連接。本實用新型確保電機動子不受軸向力作用發生斷裂，延長了電機的使用壽命。
【IPC分類】F04C5/00, E21B43/00
【公開號】CN204704104
【申請號】CN201520301250
【發明人】辛宏, 李佰濤, 張磊, 楊海濤, 劉天宇, 張巖, 劉濤, 呼蘇娟, 楊偉華
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年5月12日