[发明专利]一种井下钻具电机

权利要求书

1.一种井下钻具电机，其特征在于：包括保护器（1）、仪器舱（2）、上部密封装置（3）、永磁电动机（4）、下部密封装置（5）和主轴（6）；所述主轴（6）为分段式连接，且分段贯穿保护器（1）、仪器舱（2）、上部密封装置（3）、永磁电动机（4）和下部密封装置（5）；所述上部密封装置（3）与永磁电动机（4）连接且固定在永磁电动机（4）上部；所述下部密封装置（5）与永磁电动机（4）连接且固定在永磁电动机（4）下部；所述保护器（1）平衡钻具电机内部和外部的压力；所述仪器舱（2）检测钻具电机信号并与地面之间实时通讯；仪器舱内布置有载波转换器，来自钻具电机内部布置的传感器的传感器信号通过载波转换器后被转换为高频的载波信号，载波信号通过钻具电机的供电电缆被传输至地面，从而实现井下钻具电机与地面之间的实时通讯。

2.如权利要求1所述的一种井下钻具电机，其特征在于：所述保护器（1）包括保护器壳体Ⅰ（11）和固定在保护器壳体Ⅰ（11）上的底座（12）；主轴（6）位于保护器壳体Ⅰ（11）内且固定在底座（12）上，底座（12）上开有通油孔Ⅰ（14），所述保护器壳体Ⅰ（11）与主轴（6）之间设置有波纹管组件，波纹管组件包括外波纹管（15）、内波纹管（16）、固定座（17）、活动座（18）和连接在活动座（18）上的导向环（19），所述导向环（19）滑动连接在主轴（6）上，固定座（17）固定在主轴（6）上，所述外波纹管（15）一端与固定座（17）连接，另一端与活动座（18）连接，所述内波纹管（16）与活动座（18）连接，外波纹管（15）、内波纹管（16）、固定座（17）和活动座（18）围成一个腔体（110），所述主轴（6）上开有压力平衡孔（111）。

3.如权利要求1所述的一种井下钻具电机，其特征在于：所述保护器（1）包括保护器壳体Ⅱ（121）、连接内部介质腔（122）的支座（123）和固定在支座（123）上的保护器活塞杆（124），支座（123）固定在保护器壳体Ⅱ（121）上，保护器活塞杆（124）位于保护器壳体Ⅱ（121）内，所述保护器活塞杆（124）与保护器壳体Ⅱ（121）之间通过密封圈连接有第一活塞（125）和与外部介质腔（126）相通的第二活塞（127），所述第一活塞（125）、第二活塞（127）、保护器壳体Ⅱ（121）和保护器活塞杆（124）围成保护器过渡腔（128），所述第一活塞（125）、保护器壳体Ⅱ（121）、保护器活塞杆（124）和支座（123）围成稀油腔（129），所述支座（123）上开有通油孔Ⅱ（1210），通油孔Ⅱ（1210）分别与稀油腔（129）和内部介质腔（122）连通。

4.如权利要求1所述的一种井下钻具电机，其特征在于：所述上部密封装置（3）与下部密封装置（5）结构相同。

5.如权利要求1或4所述的一种井下钻具电机，其特征在于：所述上部密封装置（3）包括密封座（31），所述主轴（6）转动连接在密封座上；所述密封座（31）内至少嵌有两个密封圈Ⅱ（33），密封座（31）、主轴（6）和两个相邻的密封圈Ⅱ（33）之间形成一个环形过渡腔（34），环形过渡腔（34）内填充有油脂，所述环形过渡腔（34）上开有径向孔（35），径向孔（35）上嵌有堵头（36），所述密封座（31）内至少开有一个轴向孔（37），轴向孔（37）与径向孔（35）连通，所述轴向孔（37）内装有可沿轴向孔（37）作轴向移动的单向阀（38）。

6.如权利要求1-4任意一项所述的一种井下钻具电机，其特征在于：所述永磁电动机（4）包括电机外壳（41）、定子铁芯和转子铁芯，所述定子铁芯包括若干块定子铁芯模块（44），定子铁芯模块（44）间隔固定在电机外壳（41）内壁上；所述转子铁芯包括若干块转子铁芯模块（45），转子铁芯模块（45）与定子铁芯模块（44）对应且固定在主轴（6）上；相邻两定子铁芯模块（44）之间设置有支撑件（47）；相邻两转子铁芯模块（45）之间设置有轴承，所述轴承与支撑件（47）对应设置，所述轴承包括轴承外圈（49）和轴承内圈（410），所述轴承外圈（49）与支撑件（47）接触且通过固定件（48）固定，所述轴承内圈（410）固定在主轴（6）上。