[实用新型]一种悬浮式液力发电装置

说明书

本实用新型公开了一种悬浮式液力发电装置，包括叶轮外壳、第一管流道、上端过渡盘系统、第二管流道、下端过渡盘系统、第三管流道、螺纹变径套、密封塞接头、发电设备和动力系统，动力系统贯穿安装在叶轮外壳、第一管流道、第二管流道和第三管流道内。本悬浮式液力发电装置，可将井下液体流动能量转化为电能，解决井下电能长期供应难题，其动力系统的悬浮式结构设计有效地避免了动密封和高效转动之间的矛盾，极大降低了液流冲击带来的摩擦阻力以及液流杂质对结构的影响，使本结构在不同工况下都能实现高效发电，具有结构简单、转化效率高、易于加工等优点。

技术领域

本实用新型涉及石油工业的井下电控工具技术领域，具体为一种悬浮式液力发电装置。

背景技术

随着石油工业注采技术的自动化和智能化发展，越来越多的井下工具或设备需要供电，目前井下电控工具主要采用电缆或一次性电池供电，前者存在投资成本高、施工繁琐等缺点，后者容量有限，限制了井下电控工具功能的发挥，且电池耗尽后需将工具整体捞出，施工复杂，影响生产。同时，常见的涡轮发电装置存在启动流量大、能量转化率低、寿命短等缺点，无法适应井下恶劣环境和生产需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种悬浮式液力发电装置，其悬浮式的结构设计有效地避免了动密封和高效转动之间的矛盾，极大降低了液流冲击带来的摩擦阻力以及液流杂质对结构的影响，使本结构在不同工况下都能实现高效发电，具有结构简单，转化效率高且、易于加工等优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种悬浮式液力发电装置，包括叶轮外壳、第一管流道、上端过渡盘系统、第二管流道、下端过渡盘系统、第三管流道、螺纹变径套、密封塞接头、发电设备和动力系统，所述叶轮外壳连接在第一管流道上，第一管流道的另一端通过上端过渡盘系统与第二管流道连接；所述第二管流道的另一端通过下端过渡盘系统与第三管流道连接，第三管流道的空腔内安装发电设备；所述第三管流道的前端安装螺纹变径套，螺纹变径套的端口处安装密封塞接头；所述动力系统贯穿安装在叶轮外壳、第一管流道、第二管流道和第三管流道内。

优选的，所述动力系统包括叶轮、上端固磁环、轴、上端固磁套、叶片、下端固磁套、下端固磁环和磁环套；所述叶轮设置在叶轮外壳内，叶轮的中心处与轴的一端螺纹连接；所述轴的中段固定连接叶片，轴在叶片分别设有上端固磁套和下端固磁套；所述上端固磁套内安装上端固磁环，在上端固磁环与上端固磁套之间设有上端磁铁Ⅰ和上端磁铁Ⅱ；所述下端固磁套内安装下端固磁环，下端固磁环与下端固磁套之间设有下端磁铁Ⅰ和下端磁铁Ⅱ；所述磁环套螺纹连接在轴的另一端，磁环套设置在第三管流道内，并套接在发电设备的端部。

优选的，所述叶轮外壳内设有铜环，铜环与叶轮外壳采用过盈配合连接组成的整体与叶轮之间采用间隙配合方式配合安装。

优选的，所述叶轮外壳与第一管流道之间通过叶轮螺纹孔、第一管流道螺纹孔以及螺栓连接固定，且叶轮外壳与第一管流道的连接端面设有密封槽。

优选的，所述上端过渡盘系统包括上端垫片Ⅰ、上端过渡盘和上端垫片Ⅱ；所述下端过渡盘系统包括下端垫片Ⅰ、下端过渡盘和下端垫片Ⅱ；所述第一管流道与第二管流道之间通过上端垫片Ⅰ、上端垫片Ⅱ以及上端过渡盘配合连接，并通过螺栓固定；所述第二管流道与第三管流道通过下端垫片Ⅰ、下端过渡盘和下端垫片Ⅱ配合连接，并采用螺栓固定。

优选的，所述第三管流道与发电设备采用槽连接，第三管流道的下端设有螺纹，并通过螺纹与螺纹变径套拧合，螺纹变径套内圈设有内螺纹，并通过内螺纹与密封塞接头连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本悬浮式液力发电装置，可将井下液体流动能量转化为电能，解决井下电能长期供应难题，其动力系统的悬浮式结构设计有效地避免了动密封和高效转动之间的矛盾，极大降低了液流冲击带来的摩擦阻力以及液流杂质对结构的影响，使本结构在不同工况下都能实现高效发电，具有结构简单、转化效率高、易于加工等优点。