一种高导通式免注油潜油电机的制作方法

1.本发明属于免注油潜油电机领域，尤其是一种高导通式免注油潜油电机。

背景技术：

2.随着工业化发展巡视，各国对能源的需求日益剧增，海上平台原油开采需要依托潜油电机提供动力，要增加产量，往往需要串接更多节的潜油电机实现马力提升，多节电机串接安装需要在海上平台进行。
3.现有普通型潜油电机与下节电机连接需要先拆下运输帽，将下节电机中的花键套与花键轴头连接，再将下节电机连接座法兰与电缆连接座上的法兰对接，从而完成上下节电机串接安装。由于潜油电机采用内部循环油冷却及润滑，所以普通形式潜油电机在进行串接安装，由于立式或倾斜安装的缘故，在打开运输帽前电机内部充满电机油，当打开运输帽后，电机油就会发生泄露。故串接安装后需要对电机进行现场补油，由于平台操作空间有限，补油的难度可想而知，而解决上述现场注油问题的技术手段被称之为免注油。
4.目前，免注油式潜油电机采用打开后不会漏油的运输帽结构，并增设特殊结构的连接花键套，在完成上下节电机串接后，使原本全密封的电机结构，通过特殊结构连接花键套位置的变化，让出了一条使上节电机密闭腔中的电机油流入下节电机的通道，从而依然保证了潜油电机整体油路的联通。
5.详细地说，行业上目前通用的免注油装置设计语言是，通过尽可能的缩小原电机连接座的内部空腔，将原来高流量高导通的油路缩减成了仅由花键套外壁到电缆连接座内腔构成的环形油缝，通过花键套的移动实现油路的导通与关闭。通过这种简单的机构在实现了免注油概念的中心思想后，随之也带来了潜油电机自身无法克服的问题，电机油流量小导致润滑难度增大以及冷却性能降低。
6.潜油电机的油路循环，是通过电机转子带动止推轴承的动块高速旋转，将气隙中的电机油强引通过转轴的上端径向轴孔压入转轴的空心腔内，再从其下端出口再流回到气隙中去，这样气隙—上端径向轴孔—轴孔下端出口—气隙，形成了油路的闭合回路，循环往复不断润滑了电机内部各运动部件，同时又把电机内部的热量通过电机上下端电缆连接座以及定子铁芯传给机壳，再散到油井的井液中去，实现了润滑和冷却的双重目的。
7.就现有技术而言，免注油潜油电机由于电缆连接座内腔的缩小，下端电缆连接座油量很低，使得电机在进行上述油路循环过程中，由于油量的减少，使得循环油路中的电机油粘性增加，造成电机运行过程中润滑以及冷却效果降低。
8.为解决上述问题，可增加轴孔内油路导通，以此来弥补免注油结构对油路循环的影响，但是以行业上流通最多的456系列潜油电机为例，轴孔的外径尺寸为30mm，加工出轴孔油路自动导通装置的难度系数非常高。当上下节电机不能同步运行时，加工出的轴孔薄壁无法承担与花键套之间形成阻尼扭矩，严重会导致断轴，造成机组停机，这种隐患会带来巨大损失。
9.故现在急需一种能保证腔内大油量以及油路高导通条件下实现免注油方案的免
注油潜油电机，以解决潜油电机串联过程中漏油和串联后的无法高质量运行问题。

技术实现要素：

10.发明目的：提供一种高导通式免注油潜油电机，以解决现有技术存在的上述问题。
11.技术方案：一种高导通式免注油潜油电机，包括位于潜油电机两端用于对潜油电机进行串联的串联右部和串联左部，所述串联右部包括电缆连接座、设置在电缆连接座内的电机轴头一；所述电机轴头一上连接有花键套，所述花键套的另一端连接有另一组潜油电机的电机轴头二，所述串联右部与花键套之间设有高导通组件，所述高导通组件不与另一组潜油电机的电机轴头二配合时，用于串联右部的油路密封，所述高导通组件与另一组潜油电机的电机轴头二相配合，用于在两组潜油电机的串联右部和串联左部之间形成导通油路；
12.其中，所述高导通组件包括导流座、导轨筒、滑动件、滑动弹簧和电缆卡座，所述导轨筒上滑动套装有滑动件，所述导轨筒的两端分别设有电缆卡座和导流座，所述电缆卡座和滑动件之间设有滑动弹簧，所述高导通组件还包括螺钉，所述螺钉依次穿过导流座、导轨筒和电缆卡座，并连接在电缆连接座的螺纹孔上，所述滑动件套装在花键套上，所述导流座与电缆连接座的连接座油孔连通，所述导流座上开设有漏油口，所述滑动件用于遮挡或敞开漏油口。
13.进一步的，所述导流座包括导流环和导流管，若干根所述导流管呈圆形分布在导流环上，所述漏油口开设在导流管上靠近导流环的一侧，所述导流管设置在连接座油孔内，所述导流环上开设有沉头孔，所述螺钉穿过沉头孔。
14.进一步的，所述导流环靠近滑动件的一侧开设有间隙密封槽，所述间隙密封槽内设有密封垫，用于高导通组件在非导通状态下滑动件与导流座的间隙密封。
15.进一步的，所述滑动件包括挡油滑块，所述挡油滑块上开设有导孔，所述导轨筒贯穿导孔，所述挡油滑块上开设有挡油槽，所述挡油槽与漏油口配合。
16.进一步的，所述电缆卡座包括卡座环和密封筒，若干个所述密封筒呈圆形均匀分布在卡座环上，所述卡座环上开设有固定孔和油路让位槽孔。
17.进一步的，所述挡油滑块上开设有滑动让位槽，所述密封筒设置在滑动让位槽内，所述挡油滑块上开设有双沟密封槽，所述双沟密封槽内设有密封圈，用于挡油滑块与电缆连接座、密封筒的动密封。
18.进一步的，所述滑动件还包括弹珠，所述挡油滑块上开设有弹腔，所述弹珠设置在弹腔内，所述导通腔室上开设有定位槽，所述弹珠与定位槽配合，用于对挡油滑块进行定位。
19.进一步的，所述挡油滑块内壁开设有轴孔槽，所述轴孔槽内设有减磨垫，用于挡油滑块与花键套的动密封。
20.进一步的，所述花键套包括大径端和小径端，所述大径端和小径端呈一体结构，所述大径端和小径端的连接处开设有止口，用于配合轴孔槽固定减磨垫，所述大径端和小径端均开设有径向轴孔。
21.进一步的，所述电缆连接座上开设有装配通孔，所述装配通孔内设有装配件，所述装配件依次穿过密封筒、挡油滑块上开设的滑动让位槽和导流环上的固定让位槽，并与串
联左部内的配合件对接，用于串联右部与串联左部的对接。
22.有益效果：本发明在高导通组件的初始状态时，双沟密封槽内的密封圈在滑块装配与电缆卡座、电缆连接座之间形成稳定密封，导流座上的间隙密封槽内设置密封圈在滑块装配与导轨安装柱、滑块装配与导流座之间形成稳定密封，故实现了电缆连接座腔内可容纳大量电机油并且不泄露，很好解决了用小流量解决免注油造成的循环油量少，导致电机油粘性增加，同时影响电机内部润滑和冷却的问题。
23.另外，两组潜油电机串接后，滑块装配内设置的弹珠弹会卡到电缆连接座的定位槽内，滑块装配之后不再随任何外力发生轴向移动，实现了高导通式免注油潜油电机不会因为新增结构而破坏原潜油电机的运动机构，即保障了两组潜油电机传动结构的有效强度，使用稳定，不会因两组电机不能同步运行受损伤。
24.还有，初始位置时漏油口通过挡油滑块上挡油槽包覆，挡油滑块移动时，漏油口将从之前挡油槽的包覆中脱离开，此时形成导通油路，实现潜油电机串联时的高导通。
25.综上，本发明提供了一种能保证腔内大油量以及油路高导通条件下实现免注油方案的免注油潜油电机，解决了潜油电机串联过程中漏油和串联后的高质量运行问题。
附图说明
26.图1是本发明串联时的结构示意图。
27.图2是本发明中图1的内部结构示意图。
28.图3是本发明中串联右部的结构示意图。
29.图4是本发明中图3的右视图。
30.图5是本发明在图4中a-a处的剖视图。
31.图6是本发明在图5中b处的放大图。
32.图7是本发明中电缆连接座的内部结构示意图。
33.图8是本发明中花键套与高导通组件的装配图。
34.图9是本发明中图8的爆炸图。
35.图10是本发明中高导通组件导通状态的结构示意图。
36.图11是本发明中高导通组件非导通状态的结构示意图。
37.图12是本发明中滑动件的结构示意图。
38.图13是本发明中导流座的结构示意图。
39.图14是本发明电缆卡座的结构示意图。
40.图15是本发明中花键套的结构示意图。
41.附图标记为：1、串联右部；2、电缆连接座；21、导通腔室；22、螺纹孔；23、定位槽；24、装配通孔；25、连接座油孔；3、电机轴头一；4、装配件；5、花键套；51、大径端；52、径向轴孔；53、止口；54、小径端；6、高导通组件；61、导流座；611、导流环；612、固定让位槽；613、沉头孔；614、间隙密封槽；615、导流管；616、漏油口；62、螺钉；63、导轨筒；64、滑动件；641、挡油滑块；642、弹珠；643、轴孔槽；644、滑动让位槽；645、导孔；646、双沟密封槽；647、弹腔；648、挡油槽；65、减磨垫；66、滑动弹簧；67、电缆卡座；671、卡座环；672、密封筒；673、油路让位槽孔；674、固定孔；7、串联左部；8、电缆配合座；9、配合件；10、电机轴头二；11、导通油路。
具体实施方式
42.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
43.如图1-图5所示，一种高导通式免注油潜油电机，包括位于潜油电机两端用于对潜油电机进行串联的串联右部1和串联左部7，串联右部1包括电缆连接座2、设置在电缆连接座2内的电机轴头一3。电机轴头一3上连接有花键套5，花键套5的另一端连接有另一组潜油电机的电机轴头二10，串联右部1与花键套5之间设有高导通组件6，高导通组件6不与另一组潜油电机的电机轴头二10配合时，用于自身潜油电机上串联右部1的油路密封，高导通组件6与另一组潜油电机的电机轴头二10相配合，用于在两组潜油电机的串联右部1和串联左部7之间形成导通油路11。高导通组件6的工作状态(导通和非导通)，由另一组潜油电机的电机轴头二10确定，也就是说，潜油电机不需要串联时，高导通组件6不受外部作用，初始状态能保证自身所在潜油电机的串联右部1自密封，当潜油电机需要串联时，只需要将一组潜油电机上串联左部7内的电机轴头二10插入花键套5，并轴向推进一定距离，使花键套5轴向运动，高导通组件6受挤压后，内部结构发生改变，在两组潜油电机上形成供电机油顺利流过的通路结构，避免了潜油电机在多组串接时，电机油会发生泄露的问题，不需在平台上对电机进行现场补油。
44.如图7-图11所示，高导通组件6包括导流座61、导轨筒63、滑动件64、滑动弹簧66和电缆卡座67，导轨筒63上滑动套装有滑动件64，导轨筒63的两端分别设有电缆卡座67和导流座61，电缆卡座67和滑动件64之间设有滑动弹簧66，高导通组件6还包括螺钉62，螺钉62依次穿过导流座61、导轨筒63和电缆卡座67，并连接在电缆连接座2的螺纹孔22上，滑动件64套装在花键套5上，导流座61与电缆连接座2的连接座油孔25连通，导流座61上开设有漏油口616，滑动件64用于遮挡或敞开漏油口616。螺钉62将高导通组件6安装到电缆连接座2上，高导通组件6整体不受外力下，在滑动弹簧66的弹力作用下滑动件64抵靠在导流座61上，此时漏油口616被滑动件64遮挡，连接座油孔25内的电机油无法从漏油口616流出。
45.如图7-图9和图13图所示，导流座61包括导流环611和导流管615，若干根导流管615呈圆形分布在导流环611上，漏油口616开设在导流管615上靠近导流环611的一侧，导流管615设置在连接座油孔25内，导流环611上开设有沉头孔613，螺钉62穿过沉头孔613，螺钉62端部在导流环611无凸起，使高导通组件6的结构平整，导流环611靠近滑动件64的一侧开设有间隙密封槽614，间隙密封槽614内设有密封垫，用于高导通组件6在非导通状态下滑动件64与导流座61的间隙密封，保证了非导通状态下高导通组件6自身的密封良好。
46.如图7-图9和图12图所示，滑动件64包括挡油滑块641，挡油滑块641上开设有导孔645，导轨筒63贯穿导孔645，使挡油滑块641能在导轨筒63上滑动，挡油滑块641上开设有挡油槽648，挡油槽648与漏油口616配合，即挡油滑块641与漏油口616的相对位置决定了高导通组件6的工作状态。
47.如图12-图14所示，电缆卡座67包括卡座环671和密封筒672，若干个密封筒672呈圆形均匀分布在卡座环671上，卡座环671上开设有固定孔674和油路让位槽孔673。挡油滑块641上开设有滑动让位槽644，密封筒672设置在滑动让位槽644内，挡油滑块641上开设有
双沟密封槽646，双沟密封槽646内设有密封圈，用于挡油滑块641与电缆连接座2、密封筒672的动密封。
48.如图5-图7和图12所示，滑动件64还包括弹珠642，挡油滑块641上开设有弹腔647，弹珠642设置在弹腔647内，导通腔室21上开设有定位槽23，弹珠642与定位槽23配合，用于对挡油滑块641进行定位，从而锁定高导通组件6的工作状态，根据电机轴头二10的轴向运动距离设计定位槽23的位置，实现了电机轴头二10的行程限位。
49.如图6、图9、图12、图14和与15所示，挡油滑块641内壁开设有轴孔槽643，轴孔槽643内设有减磨垫65，用于挡油滑块641与花键套5的动密封，优选减磨垫65为耐磨耐高温peek材质以满足动密封需求。花键套5包括大径端51和小径端54，大径端51和小径端54呈一体结构，大径端51和小径端54的连接处开设有止口53，用于配合轴孔槽643固定减磨垫65，挡油滑块641套装在小径端54，小径端54与挡油滑块641轴肩连接，当花键套5受压时，挡油滑块641会随花键套5一起运动，从而完成高导通组件6工作状态的切换，大径端51和小径端54内填充有胀塞螺栓，使花键套5与两侧连接的潜油电机被密封和分隔，大径端51和小径端54均开设有径向轴孔52，从径向轴孔52流入的电机油被引导致电机轴头二10或电机轴头一3内，起到对这些位置冷却的作用。
50.如图1、图2、图12、图13和图14所示，电缆连接座2上开设有装配通孔24，装配通孔24内设有装配件4，装配件4依次穿过密封筒672、挡油滑块641上开设的滑动让位槽644和导流环611上的固定让位槽612，并与串联左部7内的配合件9对接，用于串联右部1与串联左部7的对接，滑动件64、导流座61和电缆卡座67的结构紧凑，为装配件4让位，减小了潜油电机的体积。
51.本发明在使用时，分为串联和非串联两种工作模式。
52.非串联工作方式指的是一组潜油电机的串联右部1不再串联下一组潜油电机，也就是图3所示的状态，这种模式下的高导通组件6处于非导通状态，因为花键套5的大径端51不再连接电机轴头二10，故花键套5不再受力，在滑动弹簧66的作用下滑动件64抵靠在导流座61上因为间隙密封槽614内装填有密封圈，此处的密封性得到保障，电机油从连接座油孔25流道导流座61的导流管615后，漏油口616被挡油滑块641遮挡，电机油无法外泄；潜油电机工作时，电机轴头一3带着花键套5转动，花键套5与挡油滑块641在减磨垫65处产生动摩擦，为延长减磨垫65的使用寿命，非串联工作方式可将花键套5拆卸。
53.串联工作方式指的是一组潜油电机的串联右部1与另外一组潜油电机的串联右部1连接，也就是图1所示的状态，这种模式下的高导通组件6处于导通状态，具体的，当另外一组潜油电机的串联右部1的电机轴头二10插入花键套5的大径端51并沿轴向推进一定距离后，电机轴头二10挤压花键套5靠近电机轴头一3，此过程中，花键套5的小径端54挤压挡油滑块641，挡油滑块641沿导轨筒63靠近电缆卡座67，滑动弹簧66收缩，因双沟密封槽646内设有密封圈，挡油滑块641在运动过程中与电缆卡座67和电缆连接座2保持良好密封，直至弹腔647与定位槽23位置匹配，弹珠642卡入弹腔647内，完成滑动件64的定位，同时表示电机轴头二10的运动行程已满，此时，挡油槽648已经远离漏油口616，电机油沿着导通油路11(连接座油孔25-导流管615-漏油口616-导通腔室21-花键套5与导流环611之间的间隙)进入下一个潜油电机的串联左部7，导通油路11的通油量大，有利于电机油在串联机组中的循环，在上述串联工程中，装配件4和配合件9也完成了对接，最后通过紧固件连接电缆连接座
2和电缆配合座8即可完成串联作业，整个操作过程简单便捷。
54.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种高导通式免注油潜油电机，包括位于潜油电机两端用于对潜油电机进行串联的串联右部(1)和串联左部(7)，所述串联右部(1)包括电缆连接座(2)、设置在电缆连接座(2)内的电机轴头一(3)，其特征在于：所述电机轴头一(3)上连接有花键套(5)，所述花键套(5)的另一端连接有另一组潜油电机的电机轴头二(10)，所述串联右部(1)与花键套(5)之间设有高导通组件(6)，所述高导通组件(6)不与另一组潜油电机的电机轴头二(10)配合时，用于串联右部(1)的油路密封，所述高导通组件(6)与另一组潜油电机的电机轴头二(10)相配合，用于在两组潜油电机的串联右部(1)和串联左部(7)之间形成导通油路(11)；其中，所述高导通组件(6)包括导流座(61)、导轨筒(63)、滑动件(64)、滑动弹簧(66)和电缆卡座(67)，所述导轨筒(63)上滑动套装有滑动件(64)，所述导轨筒(63)的两端分别设有电缆卡座(67)和导流座(61)，所述电缆卡座(67)和滑动件(64)之间设有滑动弹簧(66)，所述高导通组件(6)还包括螺钉(62)，所述螺钉(62)依次穿过导流座(61)、导轨筒(63)和电缆卡座(67)，并连接在电缆连接座(2)的螺纹孔(22)上，所述滑动件(64)套装在花键套(5)上，所述导流座(61)与电缆连接座(2)的连接座油孔(25)连通，所述导流座(61)上开设有漏油口(616)，所述滑动件(64)用于遮挡或敞开漏油口(616)。2.根据权利要求1所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述导流座(61)包括导流环(611)和导流管(615)，若干根所述导流管(615)呈圆形分布在导流环(611)上，所述漏油口(616)开设在导流管(615)上靠近导流环(611)的一侧，所述导流管(615)设置在连接座油孔(25)内，所述导流环(611)上开设有沉头孔(613)，所述螺钉(62)穿过沉头孔(613)。3.根据权利要求2所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述导流环(611)靠近滑动件(64)的一侧开设有间隙密封槽(614)，所述间隙密封槽(614)内设有密封垫，用于高导通组件(6)在非导通状态下滑动件(64)与导流座(61)的间隙密封。4.根据权利要求3所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述滑动件(64)包括挡油滑块(641)，所述挡油滑块(641)上开设有导孔(645)，所述导轨筒(63)贯穿导孔(645)，所述挡油滑块(641)上开设有挡油槽(648)，所述挡油槽(648)与漏油口(616)配合。5.根据权利要求3所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述电缆卡座(67)包括卡座环(671)和密封筒(672)，若干个所述密封筒(672)呈圆形均匀分布在卡座环(671)上，所述卡座环(671)上开设有固定孔(674)和油路让位槽孔(673)。6.根据权利要求4所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述挡油滑块(641)上开设有滑动让位槽(644)，所述密封筒(672)设置在滑动让位槽(644)内，所述挡油滑块(641)上开设有双沟密封槽(646)，所述双沟密封槽(646)内设有密封圈，用于挡油滑块(641)与电缆连接座(2)、密封筒(672)的动密封。7.根据权利要求6所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述滑动件(64)还包括弹珠(642)，所述挡油滑块(641)上开设有弹腔(647)，所述弹珠(642)设置在弹腔(647)内，所述导通腔室(21)上开设有定位槽(23)，所述弹珠(642)与定位槽(23)配合，用于对挡油滑块(641)进行定位。8.根据权利要求7所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述挡油滑块(641)内壁开设有轴孔槽(643)，所述轴孔槽(643)内设有减磨垫(65)，用于挡油滑块(641)
与花键套(5)的动密封。9.根据权利要求8所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述花键套(5)包括大径端(51)和小径端(54)，所述大径端(51)和小径端(54)呈一体结构，所述大径端(51)和小径端(54)的连接处开设有止口(53)，用于配合轴孔槽(643)固定减磨垫(65)，所述大径端(51)和小径端(54)均开设有径向轴孔(52)。10.根据权利要求1-9任一项所述的一种高导通式免注油潜油电机，其特征在于：所述电缆连接座(2)上开设有装配通孔(24)，所述装配通孔(24)内设有装配件(4)，所述装配件(4)依次穿过密封筒(672)、挡油滑块(641)上开设的滑动让位槽(644)和导流环(611)上的固定让位槽(612)，并与串联左部(7)内的配合件(9)对接，用于串联右部(1)与串联左部(7)的对接。

技术总结

本发明公开了一种高导通式免注油潜油电机，属于免注油潜油电机领域。免注油潜油电机包括位于油潜油电机两端用于对油潜油电机进行串联的串联右部和串联左部，串联右部包括电缆连接座、设置在电缆连接座内的电机轴头一，电机轴头一上连接有花键套，花键套的另一端连接有另一组潜油电机的电机轴头二，串联右部与花键套之间设有高导通组件，高导通组件不与另一组潜油电机的电机轴头二配合时，用于串联右部的油路密封，高导通组件与另一组潜油电机的电机轴头二配合，用于在两组潜油电机的串联右部和串联左部之间形成导通油路。本发明提供了连接座腔内存大量油以及油路高导通条件下实现免注油方案的潜油电机，解决串接后高质量运行的问题。行的问题。行的问题。