[发明专利]大功率活塞式井下脉冲发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲发生装置，具体涉及一种大功率活塞式井下脉冲发生装置。

背景技术

目前，随着国内外的油气田的不断勘探，井况越来越复杂，井深也不断的增加，各油气公司对于测井的地质参数需求也越来越多，这也对石油测井及测井仪器的要求也越来越高，国内外大多企业为了取得更多的地质参数，要为MWD增加伽马、电阻率模块，而这些模块要想正常工作需要电池为其供电，然而锂电池只能使用几百小时的使用寿命，还有其对环境的污染严重，电池供电系统难以满足环保要求，然而当前的发电机中心油管的发电机的功率较低无法正常稳定的为伽马、近钻头及电阻率仪器供电。这样一般采用永磁发电机对这些仪器进行供电，永磁发电机的优势有：结构简单，运行可靠，体积小，质量轻，损耗小，效率高，而现有的应用在脉冲发生装置内的永磁发电机一般为盘式结构，这样发电功率的大小受限于发电机的定转子的相对位置关系（即定转子间的磁隙大小，磁隙越小磁感应强度越大，磁隙越大感应强度越小，发电量也就越小，而要想增加发电量需要使得其磁钢的体积增加，线圈的漆包线直径增加，然而这要求发电机的体积要大幅增加，才能够使发电机的功率成倍的增加），这样使得发电机结构体积质量也大幅增加，使得磁力联轴器的输入能力也要随之增加，这样就影响到所有的外围产品，增加了产品使用成本。当前国内某公司已经研发出大功率发电机脉冲器，其发电机采用的是常规的鼠笼式硅钢片式发电机，功率为30W左右，然而由于其鼠笼式结构的限制导致了产品局部在轴向方向上延长了大约100mm左右，这样不得不要对其产品的外围件及流筒组件部分进行重新设计，使得仪器不具有通用的互换性，这也限制了仪器的市场投放，大量外围产品的再次设计严重影响了仪器的稳定性，不论在强度上还是结构上。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构合理，通过径向分布式结构能保持原来的中心油管总成外观尺寸不变，从而降低中心油管外围件的再次设计成本，便于维修和安装，固定性好，能提高发电机功率的大功率活塞式井下脉冲发生装置。

其技术方案是：大功率活塞式井下脉冲发生装置，包括用于安装磁轴本体的中间体外壳，所述中间体外壳的一端螺纹连接有导套，所述导套内安装有发电机，所述导套的另一端螺纹连接有底部本体，所述底部本体内设有与驱动器电连接的电磁铁，所述发电机的中心孔内安装有通过电磁铁来开关泄油孔的控制阀，所述磁轴本体的端部固定连接有斜盘，所述斜盘通过轴承与柱塞泵连接，所述柱塞泵的前端设有用于在顶杆座内移动的活塞，所述活塞与顶杆本体连接，所述柱塞泵内还设有用于控制活塞与磁轴本体之间通道开闭的主阀，所述顶杆座与中间体外壳通过泵套管连接，所述控制阀与主阀之间连接有中心油管，所述中心油管位于磁轴本体内，所述发电机包括与磁轴本体一端螺纹连接的转子固定盘，所述转子固定盘的端面固定连接有转子轭，所述转子轭与转子固定盘过渡配合，所述转子轭的内表面均匀分布有多个NS极瓦型磁钢，所述NS极瓦型磁钢均安装在嵌入转子轭内部的防脱框架上，所述底部本体的端部固定设有定子固定座，所述定子固定座的端部固定设有位于防脱框架内部的定子骨架，所述定子骨架与定子固定座的连接面形成有环形的储胶槽，所述转子轭、防脱框架和定子骨架同轴设置，所述定子骨架上均匀开设有多个槽，所述槽内设有高温漆包线绕组。

所述防脱框架为喇叭口结构，多个NS极瓦型磁钢与防脱框架为嵌入式配合。

所述防脱框架的内侧设有凸起的台阶，所述台阶与转子轭台阶孔处相卡位。

所述高温漆包线绕组为三相星型绕制在定子骨架的槽内。

所述转子轭与转子固定盘通过多个十字花螺钉采用相同的力矩连接在一起。

所述定子骨架与定子固定座为过盈压入连接，所述定子骨架采用整体式结构。

本发明与现有技术相比较，具有以下优点：结构合理，通过径向分布式结构的发电机在有限的空间里，尤其是在长度方向上，可以设计长于一倍的定转子，这样定子转子的切割磁感线的面积更加大，发电机产生的感应电动势也就随之更加高，这样避免了盘式电机的加长的缺陷，能保持原来的中心油管总成外观尺寸不变，从而降低中心油管外围件的再次设计成本，而且能提高发电机功率；通过将定子置于转子的内部，便于维修和安装，固定性好。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明上部分的结构示意图；

图2是本发明下部分的结构示意图；

图3是本发明发电机的结构剖视图；

图4是本发明防脱框架的结构示意图；