一种井下无线双向信号与电能的传输设备的制造方法_2

文档序号:9051184阅读:来源:国知局
凹槽,使得该导磁体整体呈E形;
[0029]上述多块导磁体上通过处于同一高度的凹槽形成有用于原边线圈周向绕制的两个环型空间,且其中至少一块导磁体上还设有用于贯通所述两个环向空间的通道、以及与所述开孔相通的穿孔。
[0030]实施上述改进后,采用上述多块导磁体来构成磁芯,除了能保证产生更为稳定的感应磁场外,还具有以下有益技术效果:一是相较于整体磁芯而言,导磁体更便于加工生产;二是更便于对其进行装配。与此同时,多块导磁体上通过处于同一高度的凹槽形成有用于原边线圈周向绕制的环型空间,该结构不仅可更为合理的利用了有限的空腔空间,还能够将原边线圈通过高频交流电而产生的变化磁通量更充分的通过形成的上述磁芯来传递到副边线圈,提高耦合效率并尽可能的降低了漏磁率。
[0031]且实施上述改进后,将原边线圈在上述环形空间绕制的同时,不仅在形成用于电磁耦合的线圈,还能够同时通过绕制来捆绑固定多块导磁体,从而进一步提高了装配效率。
[0032]作为改进,所述外套组件整体用于设置在中空芯轴外部且包括外衬套和外套筒,所述外衬套与中空芯轴为间隙配合;
[0033]所述外衬套的两端边缘均设有一圈沿径向向外凸出的凸缘;
[0034]所述外套筒的直径大于所述外衬套的直径,所述外套筒的两端通过所述凸缘套固在所述外套筒上;且所述外套筒的内侧表面与所述外衬套外侧表面之间形成有用于套装副边线圈的内腔;所述外套筒上具有与所述内腔连通且用于供副边线圈对外连接的通孔。
[0035]上述结构的外套组件包括外衬套和外套筒,且通过外套筒套固在外衬套上即可完成装配,故能够提高外套组件的装配效率。
[0036]该外套组件在使用前,整体设置在中空芯轴外部并固定在不旋转外套部分、且同时套置在配套使用的内套组件的外部。外衬套与中空芯轴为间隙配合,这样即可使得原边线圈能够与副边线圈之间的气隙最小,从而保证原边线圈能够与副边线圈之间具有更高的耦合系数,进而提高能量传输效率和可靠性。又当外衬套被中空芯轴摩擦损坏时,也能快捷地对其更换,降低整体了维修的难度。
[0037]作为改进,本实用新型的井下无线双向信号与电能的传输设备还包括在所述内腔中且沿周向均匀设置的多块竖向条形的导磁体;
[0038]所述导磁体的内侧面上设置有在高度方向相隔且横向的两个凹槽,借以使得该导磁体整体呈E形;
[0039]上述多块导磁体上通过处于同一高度的凹槽形成有用于副边线圈周向绕制的两个环型空间,且其中至少一块导磁体上还设有用于贯通所述两个环向空间的通道、以及与所述通孔相通的穿孔。
[0040]实施上述改进后,采用上述多块导磁体来构成磁芯,除了能保证产生或吸收更为稳定的感应磁场外,还具有的好处是:一是相较于整体磁芯而言,导磁体更便于加工生产;二是更便于对其进行装配。与此同时,多块导磁体上通过处于同一高度的凹槽形成有用于副边线圈周向绕制的两个环型空间,这样结构不仅更为合理的利用了内腔内有限的空间,还能够通过形成的上述磁芯来更为充分地通过副边线圈来接受感应磁场或传递感应电动势,提高耦合效率并尽可能的降低漏磁率。
[0041]作为改进,所述外套筒的内侧表面周向上均匀设置有多块竖向的条形隔片,且两相邻所述隔片之间形成有所述导磁体的安装位。
[0042]实施上述改进后,装配时,可现将多块导磁体安装在两条形隔片之间形成的安装位中,待导磁体安装到位后,就能较为方便地绕制好副边线圈,最后将外衬套插固到外套筒中即可。可见,上述改进能够提高外套组件、导磁体和副边线圈的装配效率。
[0043]除此之外,实施上述改进,其中的条形隔片还不仅能够对导磁体进行限位,还能够通过填充外套筒周向角度来使得:多块导磁体上临近外衬套的一侧面能围成一圆筒形且相互间连接得更为紧密。这样即可对原边线圈形成最佳的包围,从而最佳地保证原边线圈与副边线圈之间的能量传输的效率。
[0044]综上,本实用新型的井下无线双向信号与电能的传输设备不仅结构较为紧凑合理,且还具有传输效率高以及输送更为可靠的优点。适合在旋转钻井工具上推广使用。
【附图说明】
[0045]图1是本实用新型的立体结构示意图。
[0046]图2是图1俯视方向的结构示意图。
[0047]图3是图1中外套组件和内套组件分离状态时的立体结构示意图。
[0048]图4是图3中不含内衬套和外套筒时的立体结构示意图。
[0049]图5是外套筒俯视方向的结构示图。
[0050]图6是内套筒仰视方向的立体结构示图。
[0051]图7是导磁体(不具有通道和穿孔)的立体结构示图。
[0052]图8是导磁体(具有通道和穿孔)的立体结构示图。
【具体实施方式】
[0053]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。其中,针对描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语,目的在于帮助读者理解,而不旨在进行限制。
[0054]如图1至8所示,一种井下无线双向信号与电能的传输设备,包括能够进行电磁耦合的原边线圈(图中未示出)和副边线圈(图中未示出),还包括内套组件I和外套组件2,所述内套组件I和外套组件2由相对磁导率小于1000的固体材料制得;
[0055]所述内套组件I整体呈两端为开口的圆筒状,且所述内套组件I的壳体上具有一个同轴的环形的空腔,所述原边线圈安装在所述空腔中,所述内套组件I上还具有与所述空腔贯通的开孔101,所述开孔101可供所述原边线圈对外连接;
[0056]所述外套组件2整体呈两端为开口的圆筒状,且所述外套组件2的壳体上具有一个同轴的环形的内腔,所述副边线圈套装在所述内腔中,所述外套组件2上还具有与所述内腔贯通的通孔201,所述通孔201可供所述副边线圈对外连接;
[0057]所述外套组件2的内径大于所述内套组件I的外径,所述外套组件2用于整体套置于所述内套组件I外部;所述外套组件2和所述内套组件I之间具有能够供中空芯轴(图中未示出)贯穿的一圈空隙3。
[0058]具体实施时,相对磁导率小于1000的固体材料可为奥氏体不锈钢、铸铁、铝合金、陶瓷或高分子材料等。
[0059]所述内套组件I整体用于设置在中空芯轴内部且包括内套筒102和内衬套103,所述内衬套103与中空芯轴为间隙配合;
[0060]所述内套筒102的两端边缘均设有一圈沿径向向外凸出的凸缘1021 ;
[0061]所述内衬套103的直径大于所述内套筒102的直径,所述内衬套103的两端通过所述凸缘1021套接固定在所述内套筒102上;且所述内套筒102的外侧表面与所述内衬套103内侧表面之间形成有用于套装原边线圈的空腔;所述内套筒102上具有与所述空腔连通且用于供原边线圈对外连接的开孔101。
[0062]具体实施时,所述内套筒102上还可设置用于对内衬套103上下端分别进行限位的限位环1022。
[0063]所述开孔101位于所述内套筒102外侧表面与下方凸缘的交汇处,所述内套筒102上还设有两个剖槽1023,两个剖槽1023相隔设置且剖槽1023的上端与所述开孔101连通,下端与所述内套筒102的下端连通。
[0064]所述内衬套103采用聚醚醚酮材料制得。
[0065]上述井下无线双向信号与电能的传输设备还包括在所述空腔内且沿周向均匀设置的多块竖向条形的导磁体4;
[0066]所述导磁体4的外侧面上设置有在高度方向相隔且横向的两个凹槽41,使得该导磁体4整体呈E形;
[0067]上述多块导磁体4上通过处于同一高度的凹槽形成有用于原边线圈周向绕制的两个环型空间,且其中一块导磁体4上还设有用于贯通所述两个环向空间的通道42、以及与所述开孔101相通的穿孔43。具体实施时,上述设置有所述通道42、以及与所述开孔101相通的穿孔43的导磁体4也可采用其它材料来制得(如采用聚醚醚酮材料来使得),同样能起到便于线圈走线的目的。
[0068]具体实施时,所述导磁体4由具有高的相对磁导率的材
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