一种水陆两用防爆节能电动机.pdf

本发明涉及一种水陆两用防爆节能电动机，由电机主轴、探头、壳外配电盒、小电机、涡轮减速机、推进机构、齿盘、密封体推动块、机壳、导风道、风道支架、密封机构、发电机构、防尘罩、接线板组成，机壳壁内侧设有导风道，电机主轴前端装有电机发电机构，机壳内尾部设有齿盘，风道支架上设有8个密封结构，电机端部和底部分别设有轴密封探头和水位探头。本发明设计合理，结构新颖，由于机壳内设置了密封防水、潜水、散热、降噪、节能、发电等多种机构，从而可以在通常电机原动力能效不改变的情况下有效应对各种恶劣工况，保证正常、安全、稳定运转，特别在雨季汛期等情况下可以减少用于拆装电机的人力物力损耗，降低生产成本，提高采油、集输经济效益。

1.  一种潜水防爆节能电动机，由电机主轴(1)、压力弹簧盒(2)、压力弹簧(3)、电机端盖(4)、电机轴承(5)、探头(6)、停机固定销(7)、固定销座(8)、壳外配电盒(9)、小电机(10)、涡轮减速机(11)、推进机构(12)、齿盘座(13)、盘座轴承(14)、密封体推动块(15)、隔绝模块(16)、齿盘连接轴(17)、连接轴固定套管(18)、固定压帽(19)、机壳螺栓(20)、前端盖(21)、机壳(22)、导风道(23)、配电盒盖(24)、密封盖(25)、垫圈(26)、配电盒螺栓(27)、挡圈(28)、风道支架(29)、固定螺栓(30)、发电机构(31)、齿盘(32)、密封机构(33)、尾端盖螺栓帽(34)、尾端压盖(35)、尾端盖螺栓(36)、防尘罩(37)、排风口风挡(38)、排风口(39)、电缆套管(40)、电缆压帽(41)、接线板(42)、探头接线盒接线板(43)、挡圈(44)、探头接线盒端口(45)、盒盖(46)、螺栓(47)、注油孔螺栓(48)组成，其特征在于，机壳(22)前端设有电机端盖(4)和前端盖(21)，并通过机壳螺栓(20)加以固定，机壳(22)壁内侧设有一组角铁型导风道(23)，角铁端部装有十二爪形风道支架(29)，支架中心安装一24-36V的小型永磁低速发电机；机壳(22)中心设有空心轴，空心轴内穿入电机主轴(1)，电机主轴(1)上设有转子和定子，电机主轴(1)前端装有发电机构(31)和电机散热风扇；机壳(22)内尾部设有由齿盘体、齿盘座(13)、齿盘轴承(14)、齿盘连接轴(17)构成的齿盘(32)，齿盘(32)通过连接轴固定套管(18)和固定压帽(19)与隔绝模块(16)相固定，齿盘(32)内侧螺纹与中心螺杆相连接用以推进风道支架(29)，风道支架(29)上设有8个与换气管道相配合的圆形密封机构(33)，密封结构(33)端部设有排风口(39)和排风口风挡(38)；电机端部和底部分部设有轴密封探头和水位探头(6)；机壳(22)尾端设有 尾端盖(35)并用尾端盖螺栓(36)、空心螺栓、螺帽与尾端压盖(35)连接固定，尾端盖外侧设有防尘罩(37)；机壳(22)外侧下部设有探头(6)的端口和停机固定销(7)及固定销座(8)，还设有一个壳外配电盒(9)、小电机(10)、涡轮减速机(11)和推进机构(12)，上部设有一由配电盒盖(24)、密封盖(25)、垫圈(26)、螺栓(27)、接线板(42)、挡圈(44)组成的配电盒，配电盒一侧设有接入电缆用的电缆套管(40)和电缆压帽(41)，另一侧设有由探头接线盒接线板(43)、接线盒端口(45)、挡圈(44)、盒盖(46)、螺栓(47)和注油孔螺栓(48)组成的探头接线盒；电机端盖(4)外侧的电机主轴(1)上设有压力弹簧盒(2)和压力弹簧(3)，电机端盖(4)内侧的电机主轴(1)上设有电机轴承(5)。

2.  根据权利要求1所述的潜水防爆节能电动机，其特征在于，探头(6)采用感应探头，由探头压帽(6-1)、探头座(6-2)、探头座接(6-3)组成。

3.  根据权利要求1所述的潜水防爆节能电动机，其特征在于，推进机构(12)由齿轮定位帽(12-1)、小锥齿轮(12-2)、小齿轮(12-3)、小齿轮套管座(12-4)、小齿轮套管(12-5)、轴承(12-6)和蜗轮减速机接头(12-7)组成。

4.  根据权利要求1所述的潜水防爆节能电动机，其特征在于，机壳(22)周壁为空心结构，其内侧没有导风道(23)。

5.  根据权利要求1所述的潜水防爆节能电动机，其特征在于，导风道(23)由24根中空角铁轴向均布在机壳(22)周壁内侧，端部设有12爪型风道支架(29)。

6.  根据权利要求1所述的潜水防爆节能电动机，其特征在于发电机构 (31)由空心发电机座(31-1)、机壳(31-2)、转子(31-3)、定子(31-4)、散热风扇(31-5)、风扇支架(31-6)、风扇套管(31-7)、固定螺丝(31-8)和轴承(31-9)组成，采用24-36V小型永磁低速发电机。

7.  根据权利要求1所述的潜水防爆节能电动机，其特征在于，密封机构(33)共有8个，分别由密封体(33-3)、固定螺丝(33-1)、压圈(33-2)、垫圈(33-4)、导流护罩(33-5)推进销(33-6)、固定套管(33-7)和密封体轴(33-8)组成。

一种水陆两用防爆节能电动机
技术领域：
本发明涉及一种适用范围广泛、水陆两用且可自主发电的电动机械设备，特别是一种适用于石油矿场采油、集输的电动机，属电动机械和采油技术类。
背景技术：
在油田开发生产过程中，抽油井和计量集输站上使用着大量的电动机。目前，矿场通常使用的电动机大多是常规的普通或防爆电动机，此类电动机虽然在正常情况下可以满足生产运行要求，但在采油集输过程中受自然环境影响限制甚多。特别是当遇到雨季、汛期涨水乃至水位高达可浸泡电动机的恶劣工况时，只能停止电动机运转并将其拆下，等工况允许再恢复生产。由于常规电动机的上述不足，工作人员需要付出大量的人力物力来加以应对。当汛期来临时，需要大量工作人员提前3-5天大规模地拆卸井站上的电动机，并将其运出现场存放。待汛期过后再大规模重新安装，又需大量人力物力，不但容易发生安全事故，而且停产所造成的直接经济损失也是十分巨大的。如遇汛情严重的情况，道路常被冲毁，车辆运载电动机入场更加困难。常有汛期抽油井长达数月停井停产的状况发生。当然停井时也可将电动机拆下，将其原地吊起悬空，这也是在防汛期间经常采用的一种方法。虽然这个方法避免了电动机在汛期被水浸泡并且节省了运输开支，但受汛期滞留水挥发出的蒸汽日复一日地影响，悬在上方的电动机机壳内易受潮，侵入水汽。一旦几个月后重新开启电动机，设备烧毁的情况就会发生，不仅造成经济损失且延误工期。另外在正常运转时，传统电动机自身散热依靠电机风扇，散热效率较低且耗能大，会造成机身温度过高降低功率，严重时甚至烧毁电机。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种可以在任何环境和恶劣工况下都能安全稳定运行从而减少因停井停产而造成经济损失的潜水防爆节能电动机。
本发明的上述目的是这样实现的，此种电动机由电机主轴、压力弹簧盒、压力弹簧、电机端盖、电机轴承、探头、停机固定销、固定销座、壳外配电盒、小电机、涡轮减速机、推进机构、齿盘座、盘座轴承、密封体推动块、隔绝模块、齿盘连接轴、连接轴固定套管、固定压帽、机壳螺栓、前端盖、机壳、导风道、配电盒盖、密封盖、垫圈、配电盒螺栓、挡圈、风道支架、固定螺栓、发电机构、齿盘、密封机构、尾端盖螺栓、防尘罩、排风口风挡、排风口、电缆套管、电缆压帽、接线板、探头接线盒接线板、挡圈、探头接线盒端口、盒盖、螺栓和注油孔螺栓组成，其结构组装关系如下：
机壳前端设有电机端盖和前端盖，并通过机壳螺栓加以固定；机壳壁内侧设有一组角铁形导风道，角铁端部装有十二爪形风道支架，支架中心安装一个24-36V的小型永磁低速发电机；机壳中心设有空心轴，空心轴内穿入电机主轴，电机主轴上设有转子和定子，电机主轴前端装有发电机构和电机散热风扇；机壳内尾部设有由齿盘体、齿盘座、齿盘、轴承、连接轴构成的齿盘，齿盘通过连接轴套管和固定压帽与隔绝模块相固定，齿盘内侧螺纹与中心螺杆相连接，用以推进风道支架，风道支架上设有8个与换气管道相配合的圆形密封机构，密封机构端部设有排风口和排风口风挡；电机端部和底部分别设有轴密封探头和水位探头；机壳尾端设有尾端盖并用尾端盖螺栓、空心螺栓、螺帽与尾端压盖连接固定，尾端盖外侧设有防尘罩；机壳外侧下部设有探头端口、停机固定销及固定销座，还设有一个壳外配电盒、小电机、涡轮减速机和推进机构，上部设有一组由配电盒盖、密封盖、垫圈、螺栓、接线板、挡圈组成的配电盒，配电盒一侧设有接入电缆用的电缆套管和电缆压帽；另一侧设有由探头接线盒 接线板、接线盒端口、挡圈、盒盖螺栓和注油孔螺栓组成的探头接线盒；电机端盖外侧的电机主轴上设有压力弹簧盒和压力弹簧，电机端盖内侧的电机主轴上设有电机轴承。使用时，将此种电动机安装在油井抽油机尾部的电机底座或泵站上，将其主轴输出端与抽油机传动轴相连接，并向机壳壳体内注入绝缘油。电机启动后，利用继电器收合下端取电，驱动小型继电器吸合，使风道小电机启动，带动涡轮减速机推进机构推进风道支架；风道完全打开后，通过电流信号或行程开关使小电机停止；当主电机停止时，小型继电器自动脱开，将电流连接至小电机控制系统使其自动打开，通过主电机继电器上端口取220V电压电流，驱动小电机将风道通过支架上的密封机构关死，通过电流信号使小电机关死。电动机通电启动工作后即可驱动抽油机或输油泵等机械完成采油集输工作。
与现场通常使用的常规电动机相比，此种电动机在结构和工作性能上具有下列特点：
·机壳采用空心结构，且其内侧设有中空角铁形导风道，再加上电机主轴前端装有电机散热风扇，使电机散热均匀，且防潮、绝缘、降噪、防爆节能效果大大改善；
·机壳内设置有密封机构使得电机密封防水、潜水性能大大提高，可以保证电机在雨季和汛期能正常安全运行；
·电机主轴上设有发电机构，可以利用风扇产生流通风力发电，搭配12V小电瓶，即可解决井场、泵站夜间照明问题。
本发明设计合理，结构新颖，由于机壳内设置了密封防水、潜水、散热、发电等多种机构，从而可以在通常电机原动力能效不改变的情况下有效应对各种恶劣工况，保证设备正常、安全、稳定运转，特别在雨季汛期等情况下，更可以减少用于拆装电机的人力物力损耗，降低生产成本，提高采油、集输经济 效益。
附图说明：
图1为本发明的总体结构示意图。图2为其侧视图。
图3、图4、图5、图6分别为探头、推进机构、发电机构、密封机构结构示意图。
具体实施方式：
如图所示，本发明由电机主轴1、压力弹簧盒2、压力弹簧3、电机端盖4、电机轴承5、探头6、停机固定销7、固定销座8、壳外配电盒9、小电机10、涡轮减速机11、推进机构12、齿盘座13、盘座轴承14、密封体推动块15、隔绝模块16、齿盘连接轴17、连接轴固定套管18、固定压帽19、机壳螺栓20、前端盖21、机壳22、导风道23、配电盒盖24、密封盖25、垫圈26、配电盒螺栓27、挡圈28、风道支架29、固定螺栓30、发电机构31、齿盘32、密封机构33、尾端盖螺栓帽34、尾端压盖35、尾端盖螺栓36、防尘罩37、排风口风挡38、排风口39、电缆套管40、电缆压帽41、接线板42、探头接线盒接线板43、挡圈44、探头接线盒端口45、盒盖46、螺栓47、注油孔螺栓组成，其连接关系如前所述。其中，探头6(如图3所示)采用感应探头，包括电机端部轴密封探头和电机壳体底部水位探头两种，分别由探头压帽6-1、探头座6-2、探头座接口6-3组成，电机端部密封探头的作用是：当电机壳体内部导风道下端进水时，则强制性停止电机，并报警；电机壳体底部水位探头的作用是：当积水触动探头时，小电机控制系统直接推动将风道关死，避免进水，电机在潜水状态下正常运转，水位退后风道将自动打开。推进机构12(见图4)由齿轮定位帽12-1、小锥齿轮12-2、小齿轮12-3、小齿轮套管座12-4、小齿轮套管12-5、轴承12-6和蜗轮减速机接头12-7组成，其作用是在小电机10、蜗轮减速机11 带动下带动小锥齿轮12-2驱动齿盘从而推进风道支架将风道打开。机壳22周壁为空心结构，可以注入绝缘油。导风道23(如图2所示)由24根中空角铁轴向均布在机壳22周壁内侧，端部设有12爪型风道支架29。发电机构31(见图5)由空心发电机座31-1、机壳31-2、转子31-3、定子31-4、散热风扇31-5、风扇支架31-6、风扇套管31-7、固定螺丝31-8和轴承31-9组成。密封机构32(见图6)共有8个，分别由密封体33-3、固定螺丝33-1、压圈33-2、垫圈33-4、导流护罩33-5推进销33-6、固定套管33-7和密封体轴33-8组成。