一种石油钻井中无线随钻仪器用的涡轮发电机导流结构的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井工程技术领域，特别涉及一种石油钻井中无线随钻仪器用的涡轮发电机导流结构。


背景技术：

2.钻井作业中无线随钻仪器在井下需要电力供电，现有的供电方式有三种，一种是电池供电，第二种使用智能钻杆从地面供电，第三种是使用井下涡轮发电机供电。其中，电池供电效率低，抗高温性能低，起下钻次数多，环境污染大，存储运输安全风险高；智能钻杆一次性投入成本过大，运行成本高；而涡轮发电机供电有一次性投入低，运行成本低，节约成本，抗高温性能高等优点，是以后主要的供电模式。由于涡轮发电机发电量大小与钻井环境中的排量与流速有关，当排量过大时，流速过快，转子转速快，发电增加，对电路板形成冲击，再加上过快的转速对上下轴承套的磨损加强；当排量过低时，转子转速过低，发电量不足，不能供电，导致仪器无信号。
3.经检索，中国专利申请号为cn201721102530.2的专利，公开了一种石油钻井中无线随钻仪器涡轮发电机导流结构，包括定子、定子支撑管、驱动外筒和转子，所述定子套设在定子支撑管上且两者固定连接，所述定子支撑管与驱动外筒连接，所述转子安装在驱动外筒上，所述驱动外筒与定子支撑管连接一端设有上轴承套，另一端设有下轴承套，所述定子外表面设有多个沿周向均匀设置的叶片，所述叶片与轴线夹角为0
‑
40
°
，相邻两个叶片之间形成导流槽。上述专利中的石油钻井中无线随钻仪器涡轮发电机导流结构存在以下不足：每次使用前均需要重新拆卸组装定子组件，较为繁琐。为此，提出一种石油钻井中无线随钻仪器用的涡轮发电机导流结构。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例希望提供一种石油钻井中无线随钻仪器用的涡轮发电机导流结构，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。
5.本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：一种石油钻井中无线随钻仪器用的涡轮发电机导流结构，包括固定安装于底座上的发电机本体和外壳，所述外壳的一侧内壁设置有连接轴，发电机本体的输出端通过联轴器与连接轴的一端相连接，外壳设置连接轴上的圆周内壁固定安装有定子，连接轴靠近定子的圆周外壁固定连接有转子；所述定子的内壁设置有多个控制排量结构；所述定子的一侧外壁设置有多个输料口，定子的另一侧外壁设置有多个排料孔，排料孔与输料口的数量相同。
6.在一些实施例中，所述控制排量结构包括活动套筒和多个挡块，所述活动套筒由多节套筒相互挂接构成，活动套筒的一端固定连接于定子靠近输料口的一侧内壁，活动套筒与输料口的数量相同；多个所述挡块的一侧外壁分别固定连接于多节套筒的圆周内壁。
7.在一些实施例中，多个所述挡块与多节套筒形成有多个排液槽。
8.在一些实施例中，所述定子靠近排料孔的一侧内壁通过圆柱固定有多组挡板，挡
板的组数量与排料孔的数量相同。
9.在一些实施例中，所述底座的顶部外壁固定连接有支座，支座的顶部面设置有防护垫，外壳设置于防护垫的顶部面。
10.在一些实施例中，所述支座的两侧外壁分别固定连接有承载架，两个承载架的内壁均设置有限位板，所述底座的四周外壁均固定连接有减震件。
11.在一些实施例中，所述外壳的圆周外壁固定连接有进液管，进液管的一端设置有过滤盖，外壳的一侧外壁固定连接有排液管。
12.在一些实施例中，多节所述套筒的一侧内壁均固定连接有多个弹性支件。
13.本实用新型实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
14.1、发电机本体作业时，引出物液至外壳内穿过定子时，经控制排量结构控制排量后进行动力输出作业，便于自动调节物液流速，均衡转子的转速，无需重新拆卸组装零部件，提高作业效率，延长设备的使用寿命。
15.2、物液进入定子内导流时，首先经输料口进入活动套筒内，经活动套筒的出口或其上的多个排液槽流出，并在转子的带动下穿过排料孔流出，进而通过物液流速控制转子的转速，当物液排量较大时，物液在活动套筒内流速过快，冲击多节套筒依次自动拉伸，直至排液槽抵至挡板一侧面，使得物液只能从活动套筒出口流出，进而自动控制物液在活动套筒内的排量变小。
16.3、物液经进液管上的过滤盖过滤杂物后进入，避免设备由于外部杂物造成堵塞；当流速较慢时，多节套筒在弹性支件的作用下顶撑活动套筒收缩，使得排液槽远离挡板，进而自动控制调节排量变大。
17.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本实用新型进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的整体结构图；
20.图2为本实用新型的外壳剖面结构图；
21.图3为本实用新型的定子剖面结构图；
22.图4为本实用新型的活动套筒结构图；
23.图5为本实用新型的活动套筒侧视剖面结构图。
24.附图标记：1
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底座、2
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发电机本体、3
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外壳、4
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排液管、5
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承载架、6
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减震件、7
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防护垫、8
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支座、9
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限位板、10
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过滤盖、11
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进液管、12
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转子、13
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定子、14
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输料孔、15
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排料孔、16
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挡板、17
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活动套筒、18
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排液槽、19
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挡块、20
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弹性支件。
具体实施方式
25.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
31.实施例1
32.如图1
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5所示，本实用新型实施例提供了一种石油钻井中无线随钻仪器用的涡轮发电机导流结构，包括固定安装于底座1上的发电机本体2和外壳3，所述外壳3的一侧内壁通过转轴转动连接有连接轴，发电机本体2的输出端通过联轴器与连接轴的一端相连接，外壳3套接连接轴上的圆周内壁固定安装有定子13，连接轴靠近定子13的圆周外壁通过螺栓固定有转子12；所述定子13的内壁设置有多个控制排量结构；所述定子13的一侧外壁开设有多个输料口14，定子13的另一侧外壁开设有多个排料孔15，排料孔15与输料口14的数量相同。启动发电机本体2带动转子12旋转，引出物液至外壳3内穿过定子13控制排量后进行动力输出作业，便于自动调节物液流速，均衡转子12的转速，无需重新拆卸组装零部件，提高作业效率，延长设备的使用寿命。
33.在一个实施例中，所述控制排量结构包括活动套筒17和多个挡块19，所述活动套筒17由多节套筒相互挂接构成，活动套筒17的一端通过螺栓固定于定子13靠近输料口14的一侧内壁，活动套筒17与输料口14的数量相同；多个所述挡块19的一侧外壁分别通过螺栓固定于多节套筒的圆周内壁，多个挡块19与多节套筒形成有多个排液槽18；所述定子13靠近排料孔15的一侧内壁通过圆柱固定有多组挡板16，挡板16的组数量与排料孔15的数量相同。物液进入定子13内导流时，首先经输料口14进入活动套筒17内，经活动套筒17的出口或
其上的多个排液槽18流出，并在转子12的带动下穿过排料孔15流出，进而通过物液流速控制转子12的转速，具体为当物液排量较大时，物液在活动套筒17内流速过快，冲击多节套筒依次自动拉伸，直至排液槽18抵至挡板16一侧面，使得物液只能从活动套筒17出口流出，进而自动控制物液在活动套筒17内的排量变小。
34.在一个实施例中，所述底座1的顶部外壁通过螺栓固定有支座8，支座8的顶部面粘接有防护垫7，外壳3放置于防护垫7的顶部面，支座8的两侧外壁分别通过螺栓固定有承载架5，两个承载架5的内壁均卡接有限位板9；所述底座1的四周外壁均焊接有减震件6。通过减震件6及防护垫7有效提高设备运转的稳定性，通过设置承载架5和限位板9便于灵活组装、拆卸设备。
35.在一个实施例中，所述外壳3的圆周外壁通过螺栓固定有进液管11，进液管11的一端卡接有过滤盖10，外壳3的一侧外壁通过螺栓固定有排液管4。发电机本体2启动时，物液经进液管11上的过滤盖10过滤杂物后进入，调整排量后再从排液管4流出，避免设备由于外部杂物造成堵塞。
36.本实用新型在工作时，发电机本体2启动时，物液经进液管11上的过滤盖10过滤杂物后进入，带动转子12旋转，引出物液至外壳3内穿过定子13控制排量后进行动力输出作业。具体为物液进入定子13内导流时，首先经输料口14进入活动套筒17内，经活动套筒17的出口或其上的多个排液槽18流出，并在转子12的带动下穿过排料孔15流出，进而通过物液流速控制转子12的转速。当物液排量较大时，物液在活动套筒17内流速过快，冲击多节套筒依次自动拉伸，直至排液槽18抵至挡板16一侧面，进而自动控制物液在活动套筒17内的排量变小。调整排量后再从排液管4流出。通过减震件6及防护垫7有效提高设备运转的稳定性，通过设置承载架5和限位板9便于灵活组装、拆卸设备。
37.实施例2
38.一种石油钻井中无线随钻仪器用的涡轮发电机导流结构，如图3
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5所示，为了控制排量变大；本实施例在实施例1的基础上做出以下改进：多节所述套筒的一侧内壁均焊接有多个弹性支件20。当流速较慢时，多节套筒在弹性支件20的作用下顶撑活动套筒17收缩，使得排液槽18远离挡板16，进而控制调节排量变大。
39.本实用新型在工作时，当流速较慢时，多节套筒在弹性支件20的作用下顶撑活动套筒17收缩，使得排液槽18远离挡板16，进而控制调节排量变大。
40.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。