[发明专利]高温电机用扶正轴承、转子机构及转子机构的装配方法

说明书

本发明公开一种高温电机用扶正轴承、转子机构及转子机构的装配方法，包括高温电机用扶正轴承、应用该扶正轴承进行配合安装的转子机构以及该转子机构的装配方法，通过对扶正轴承外套和扶正轴承内套间的尺寸配合关系以及扶正轴承内套和转轴间的尺寸配合关系进行限定，通过对转子机构中扶正轴承的改进，解决了传统扶正轴承在高温下运行，造成电机扫堂的现象，或轴承抱死的缺陷。高温电机用扶正轴承结构简单、可靠，轴承材料与传统低温潜油电机的扶正轴承材料相同或相近。

技术领域

本发明涉及高温潜油电机技术领域，特别是涉及一种高温电机用扶正轴承、转子机构及转子机构的装配方法。

背景技术

蒸汽辅助重力泄油(SteamAssisted Gravity Drainage，SAGD)用高温潜油电动机工作在有限直径、较深井筒的高温(180℃～300℃)环境中。这类用途的电机为细长形结构，转子由多个单元转子串联而成，相邻的两个单元转子间安装滑动扶正轴承。扶正轴承是潜油电机转子相对于定子作旋转运动的支撑元件，扶正轴承内、外套是间隙配合，间隙的大小影响电机的可靠性和运行的稳定性。

较低温度的潜油电机的扶正轴承外套和内套间的间隙一般取值在0.15～0.2mm，电机内部温度低于200℃。如果潜油电机在高温环境中运行时，电机内部温度高达300℃，由于扶正轴承内、外套的材质不同，它们的膨胀系数也不同，此时，扶正轴承外套和内套间的间隙已经不能保持在0.15～0.2mm之间，要么造成扶正轴承外套和内套抱死，不能转动，要么外套和内套间的间隙过大，造成电机的扫堂。同样的原理，扶正轴承内套和转子轴间的间隙配合也必须合适，否则也造成轴承内套和轴抱死，或轴承内套和轴间的间隙过大，造成电机的扫堂。因此设计可靠的扶正轴承，解决制约高温潜油电机可靠运行缺陷尤为必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温电机用扶正轴承、转子机构及转子机构的装配方法，克服目前高温潜油电机运行不可靠的问题，旨在提高高温潜油电机的运行寿命。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种高温电机用扶正轴承，包括扶正轴承外套和扶正轴承内套，所述扶正轴承外套和扶正轴承内套组成一对轴承摩擦副；

所述扶正轴承外套和扶正轴承内套间的尺寸配合关系为：Δ_T＝D₁-D_2o，式中T为电潜泵的工作环境温度，单位为℃，D₁为扶正轴承外套的内径，D_2o为扶正轴承外套的外径，当T≤150℃时，Δ_T＝0.1mm～0.18mm，当T＝150℃～250℃时，Δ_T＝0.05mm～0.1mm。

优选地，所述扶正轴承外套的材料为奥氏体不锈钢或轴承钢，所述扶正轴承内套为铝青铜合金材料制成。

优选地，当所述扶正轴承外套的材料为轴承钢材料时，Δ_T的取值靠近上限；当所述扶正轴承外套的材料为奥氏体不锈钢材料时，Δ_T的取值靠近下限。

本发明还提供一种转子机构，包括转轴、扶正轴承和多个单元转子，多个所述单元转子顺次套设在所述转轴上，且各相邻所述单元转子之间通过所述扶正轴承相连接。

优选地，所述转轴采用铬钼钢材料或蒙乃尔材料制成。

优选地，所述扶正轴承内套的内径与所述转轴的外径间的尺寸配合关系为：δ_T＝D_2i-D₃，式中D_2i为扶正轴承内套的内径，D₃为转轴的外径，δ_T＝-0.035mm～0.02mm。

优选地，当T≤150℃时，δ_T的取值靠近上限，当T＝150℃～250℃时，δ_T的取值靠近下限。