[实用新型]一种井下涡轮发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种涡轮发电机，具体涉及一种井下涡轮发电机。

背景技术

随着石油钻井技术的不断进步和开发石油的要求提高，随钻测量和井下导向控制技术有了很高的技术提升，目前井下各种工程、传感器以及导向控制部件都得到了广泛的使用，如LWD、MWD和垂直钻井等系统。随着钻井深度的逐渐加大，尤其在运行空间比较狭小的情况下，随钻仪器跟导向控制设配都受到了很大的限制，光凭借外部的电机供电是不可行的。

就目前而言，通常为井下设备提供动力的方法一般为两种：一种是采用锂电池为井下仪器和部件供电，但是采用锂电池，发电量小，不能供随钻设配长时间运行，会导致工程进度缓慢，同时，在井下作业中大量废旧电池的产生也不利于环境保护。另外一种是井下随钻涡轮发电机，利用泥浆的动能，带动转子转动，从而切割磁感线发电，达到供电的要求，该涡轮发电机将动能转化为电能，优化了能源的利用，但是还存在输出电流变化幅度较大、发电功率过小、性能不稳定、难以为随钻设配长时间运作供电的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，针对上述技术的不足，设计出一种输出电流稳定、实用性强、结构合理可靠、性能稳定、能长时间为随钻设配供电的井下涡轮发电机。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

一种井下涡轮发电机，包括：位于外部用于保护内部元器件的机体，还包括设置在机体前端的动能转换装置、设置在机体中端的发电装置、连接动能转换装置和发电装置且用于传递动能的传动装置、设置在机体后端且用于控制输出电流大小的电源管理装置。

在本实用新型中，所述机体包括机体中部的筒体、机体前部的导流筒、通过固定销连接于导流筒前端的上接头悬挂筒，所述筒体的前后两端分别连接有上接头和下接头。

在本实用新型中，所述传动装置包括：穿过导流筒内且通过第一轴承连接于筒体的连接轴、穿过筒体内且通过第二轴承连接于筒体的电机转子连接轴，所述连接轴与电机转子连接轴之间设有用于控制转动速度的变速器。

在本实用新型中，所述发电装置包括：设置在连接轴上且位于上接头前方的耦合电磁装置、位于筒体内且设置在下接头前方的电机线圈定子、设置在电机转子连接轴上且位于电机线圈定子内的电机磁性转子。

在本实用新型中，所述耦合电磁装置包括耦合外磁筒、耦合内磁筒、位于耦合外磁筒与耦合内磁筒之间的耦合抗压管，所述耦合内磁筒固定连接于连接轴上，所述耦合外磁筒后端通过第三轴承与上接头前端连接。

在本实用新型中，所述电源管理装置包括：螺纹连接于下接头后端的电源管理器，所述电源管理器和电机线圈定子之间通过导线连接。

在本实用新型中，所述动能转换装置包括设置在上接头悬挂筒内且与导流筒内部相通的过流通道、固定连接于耦合外磁筒外侧的导流旋转涡轮、通过第四轴承连接于耦合外磁筒前端的导流定轮、位于导流定轮与连接轴之间的连接定位管、螺纹连接于定位管的打捞头，所述导流旋转涡轮外侧设有旋转叶片，所述导流定轮外侧设有与旋转叶片螺旋方向相反的导向螺旋叶片。

在本实用新型中，所述电机线圈定子与下接头之间设有用于保护电机转子连接轴的扶正套，所述扶正套通过第三轴承与电机转子连接轴连接，所述扶正套上设有便于导线引出的导线引孔。

在本实用新型中，所述筒体表面设有定子降温机构，所述定子降温机构包括位于电机线圈定子外壁跟筒体内壁之间的冷水道。

本实用新型的有益效果是：本实用新型主要应用于为井下设备提供动力，通过使用本实用新型所提供的井下涡轮发电机，由于井下涡轮发电机还包括设置在机体前端的动能转换装置、设置在机体中端的发电装置、连接动能转换装置和发电装置且用于传递动能的传动装置、设置在机体后端且用于控制输出电流大小的电源管理装置，所以能利用泥浆的动能，带动转子转动，从而切割磁感线发电，优化能源的利用，同时还具有输出电流稳定、实用性强、结构合理可靠、性能稳定、能长时间为随钻设配供电的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本实施例的安装结构示意图；

图2是本实施例的筒体的剖面视图；

图3是本实施例的导流旋转涡轮的剖面视图；

图4是本实施例的导流定轮的剖面视图；