专利名称：油田钻井用异步电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及异步电动机，具体为一种油田钻井用异步电动机。
背景技术：
目前我国的石油钻机设备基本是以机械传动为主，国内仅有少量的进口电传动钻机。电动钻机的关键部件为钻机用异步电动机。但现有异步电动机由于局部结构的缺陷，无法充分满足油田钻井领域的需要，具体表现在1、油田钻井用异步电动机往往要配置加热器对电机内部实施直接烘潮。现有的加热器不带防爆功能，是将电热部件(如带有散热片的电热丝、电热板等)直接固定于电机内部，即使电热部件本身是密封防爆的，但由于其接线特别是接线端子是裸露的，因此整体没有防爆功能。没有防爆功能的加热器已经满足不了恶劣的石油钻井工况防爆要求。2、油田钻井用异步电动机需采用外置式风机进行冷却，而风机的进风口通常要配置过滤器，以防沙尘等进入风机。由于油田钻井用异步电动机运行工况恶劣，对电机风机的防沙、防盐雾等有较高的要求。现有异步电动机上的风机过滤器受结构限制，已不适合于陆地、沙漠、海洋石油钻井等恶劣运行工况，已不能充分地实现防水、防沙等功能。3、现有电机上都固定有接线盒，接线盒内设有接线端子，经接线端子将电机内部线圈和与电机配套的其它电器的接线引出。现有电机通常采用三相电缆作为引出线，但随着油田钻井用异步电动机功率的不断加大，电机电流不断的增大，通过三相电缆作引出线已经达不到电流密度的要求。并且现有电机接线盒内强电流引出线和弱电流引出线是混在一起的，强电流和弱电流产生的磁场互相干涉。
发明内容
本发明为了解决现有异步电动机由于局部结构的缺陷，无法充分满足油田钻井领域需要的问题，提供一种具有改进结构的油田钻井用异步电动机。
本发明是采用如下技术方案实现的油田钻井用异步电动机，包含安装固定于机座顶部的离心式风机及风机过滤器，固定于机座两侧的接线盒，和固定于机座底部的加热器；风机过滤器包含一个六面体的框架，框架的一个端面上固定有其上开有风机连接口的安装板，框架其余端面的至少一个端面覆盖有过滤层，过滤层由两端与框架固定、沿端面间隔排列的过滤栅和覆盖于过滤栅上且四周与框架固定的过滤网构成，每个过滤栅由相互固定的长过滤片和短过滤片构成，长、短过滤片的上端向下弯曲，并且相邻过滤栅的排列位置相互交错。使用时，通过安装板上的风机连接口，使风机过滤器与风机进风口连接。过滤网对较大颗粒的沙尘起过滤作用，间隔排列的过滤栅由于位置相互交错，长、短过滤片对较细的沙尘及水雾、盐雾等起过滤作用。该风机过滤器过滤结构设计新颖合理，过滤效果显著，适用于风沙、高温、高寒、高原、潮湿、烟雾、防爆等特殊环境条件，尤其适用于陆地、沙漠、海洋石油钻井平台。接线盒包含其上设有防爆电缆接头的防爆壳体，在防爆壳体内固定有三相铜排，铜排上固定有接线端子；使用时，电机绕组引出线端的铜母线与接线盒内的三相铜排固定，三相电缆与三相铜排上的接线端子连接并从防爆壳体上的防爆电缆接头内引出。加热器包含电热板，还包含安装板，电热板固定于安装板的一侧，安装板的另一侧固定有防爆盒体，防爆盒体的侧端面上固定有内有密封锥形橡胶塞的电缆接头，电热板的供电导线穿过安装板进入防爆盒体并从电缆接头引出。通过增设安装板和防爆盒体，实现对电热板的供电导线及其接线端子在防爆盒体内的防爆密封，从而使整个加热器具备防爆功能。该加热器具有防护等级高(IP54)、防爆等特点。
为进一步克服强、弱电流引出线相互磁场干涉的问题，接线盒的防爆壳体内设置有隔板，三相铜排位于隔板一侧的空间，隔板另一侧的空间固定有主组合接线座和副组合接线座。通过隔板将强电流和弱电流分开，可以有效的防止强电流和弱电流产生的磁场互相干涉。与电机配套的其它电器(防爆风压开关、辅助开关、防爆风机、电加热器、风压继电器、紧停按钮等)的引线按电流强弱分别与主组合接线座和副组合接线座相连，这样，通过设置主、副组合接线座可以使与电机配套的其它电器的引线也按电流的强弱分开。该异步电动机的接线盒采用三相铜排作引出线，可以满足大电流通过；并且三相铜排并行安装，方便用户安装进线电缆；通过隔板将强电流和弱电流分开，可以有效的防止强电流和弱电流产生的磁场互相干涉；采用主副组合接线座，将防爆风压开关、辅助开关、防爆风机、电加热器、风压继电器、紧停按钮等与电机配套的电器部件、控制部件电缆按强弱电流接线。从而提高异步电动机的整体性能，使其充分满足油田钻井的需要。
本发明通过对现有异步电动机的局部结构(包含加热器、接线盒和风机过滤器)的优化和改进，使整机结构和功能更加完善，从而满足了油田钻井的需要。可用于陆地、沙漠、海洋钻井等运行情况恶劣的石油钻井工况，可满足油田绞车、泥浆泵、转盘等负载的使用要求。该油田钻井用异步电动机有力地支持了我国钻机研制水平、完善国产钻机的品种和规格、提高我国石油装备的整体实力，对保障重要战略资源石油和天然气的稳定生产，促进我国石油工业持续发展具有重要意义。
图1为本发明所述的油田钻井用异步电动机的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为图1的C向局部视图；图4为加热器的结构示意图；图5为图4的右剖图；图6为接线盒的结构示意图；图7为图6的B向剖面图；图8为图6的侧视图；图9为图1的A-A剖面图——过滤器的过滤层的剖面图；图中1-风机，2-接线盒，3-加热器，4-框架，5-风机连接口，6-安装板，7-过滤网，8-长过滤片，9-短过滤片，10-电缆接头，11-防爆壳体，12-三相铜排，13-接线端子，14-隔板，15-主组合接线座，16-副组合接线座，17-分线槽，18-吊耳，19-风压开关，20-按钮开关，21-盖板，22-电热板，23-安装板，24-防爆盒体，25-电缆接头，26-护线管，27-组合接线座，28-支撑架，29-盖板。
具体实施例方式
油田钻井用异步电动机，包含安装固定于机座顶部的离心式风机1及风机过滤器，固定于机座两侧的接线盒2和固定于机座底部的加热器3；风机过滤器包含一个六面体的框架4，框架4的一个端面上固定有其上开有风机连接口5的安装板6，框架其余端面的至少一个端面覆盖有过滤层，过滤层由两端与框架固定、沿端面间隔排列的过滤栅和覆盖于过滤栅上且四周与框架固定的过滤网7构成，每个过滤栅由相互固定的长过滤片8和短过滤片9构成，长、短过滤片的上端向下弯曲，并且相邻过滤栅的排列位置相互交错。具体实施时，在过滤网7后还可附有不锈钢钢丝密网，可以加强整个过滤器的防护等级。本具体实施方式
中，框架的上、下端面为实心板，除固定有安装板的端面外，其余端面覆盖过滤层。另外，在框架4的顶部固定有吊耳18，方便使用安装过程中过滤器的起吊。具体制作时框架采用铝合金结构；安装板及顶板采用不锈钢材料(相当于美国W316)，以满足海洋钻井平台要求。
接线盒2包含其上设有防爆电缆接头10的防爆壳体11，在防爆壳体11内固定有三相铜排12，铜排上固定有接线端子13。接线盒2的防爆壳体11内设置有隔板14，三相铜排位于隔板一侧的空间，隔板另一侧的空间固定有主组合接线座15和副组合接线座16。在隔板14靠近主、副组合接线座一侧固定有分线槽17，用于将防爆风压开关、辅助开关、防爆风机、电加热器、风压继电器、紧停按钮等与电机配套的电器部件、控制部件电缆，按强弱电流有规律的布置分开。与主、副组合接线座连接的引线经分线槽17分开并穿过隔板，再经电缆接头10引出。与现有接线盒一样，在防爆壳体上固定有风压开关19和按钮开关20，防爆壳体11上设有盖板21，盖板21采取特殊的密封措施，联接采用弹簧卡子联接，方便用户拆卸；防爆电缆接头内有密封严密的锥形橡胶塞。具体制造时，防爆壳体11采用不锈钢材料(相当于美国W316)，可以满足风沙、高温、高寒、高原、潮湿、烟雾、防爆等特殊环境条件，同时也能满足海洋钻井平台要求； 与现有产品一样，接线盒与电机主体相通，保证电机和接线盒压力一样，以便整机及接线盒达到正压防爆的要求，电机的接线盒为正压防爆接线盒，防爆型式ExPzde IIBT4，适用于二类二区。
加热器3包含电热板22，还包含安装板23，电热板22固定于安装板的一侧，安装板的另一侧固定有防爆盒体24，防爆盒体的侧端面上固定有内有密封锥形橡胶塞的电缆接头25，电热板22的供电导线穿过安装板进入防爆盒体并从电缆接头引出。具体实施时，在安装板23上固定有护线管26，电热板22的供电导线经护线管穿过安装板。护线管26用于保护供电导线，防止供电导线穿过安装板时划伤外皮。在防爆盒体24内还设有固定于安装板上的组合接线座27，用于电热板供电导线与引出线(缆)的连接，即电热板的供电导线通过组合接线座27与引出线(缆)连接，从而方便接线。组合接线座27通过一个支撑架28与安装板固定，这样更便于组合接线座的固定。防爆盒体24上设有盖板29。防爆盒体24及盖板29采用不锈钢材料(相当于美国W316)制成，以满足风沙、高温、高寒、高原、潮湿、烟雾、防爆等特殊环境条件，同时也能满足海洋钻井平台要求。
权利要求
1.一种油田钻井用异步电动机，包含安装固定于机座顶部的离心式风机(1)及风机过滤器，固定于机座两侧的接线盒(2)和固定于机座底部的加热器(3)；其特征为风机过滤器包含一个六面体的框架(4)，框架(4)的一个端面上固定有其上开有风机连接口(5)的安装板(6)，框架其余端面的至少一个端面覆盖有过滤层，过滤层由两端与框架固定、沿端面间隔排列的过滤栅和覆盖于过滤栅上且四周与框架固定的过滤网(7)构成，每个过滤栅由相互固定的长过滤片(8)和短过滤片(9)构成，长、短过滤片的上端向下弯曲，并且相邻过滤栅的排列位置相互交错；接线盒(2)包含其上设有防爆电缆接头(10)的防爆壳体(11)，在防爆壳体(11)内固定有三相铜排(12)，铜排上固定有接线端子(13)；加热器(3)包含电热板(22)，还包含安装板(23)，电热板(22)固定于安装板的一侧，安装板的另一侧固定有防爆盒体(24)，防爆盒体的侧端面上固定有内有密封锥形橡胶塞的电缆接头(25)，电热板(22)的供电导线穿过安装板进入防爆盒体并从电缆接头引出。
2.如权利要求1所述的油田钻井用异步电动机，其特征为接线盒(2)的防爆壳体(11)内设置有隔板(14)，三相铜排位于隔板一侧的空间，隔板另一侧的空间固定有主组合接线座(15)和副组合接线座(16)。
3.如权利要求2所述的油田钻井用异步电动机，其特征为在隔板(14)靠近主、副组合接线座一侧固定有分线槽(17)。
4.如权利要求1或2或3所述的油田钻井用异步电动机，其特征为在风机过滤器框架(4)的顶部固定有吊耳(18)。
5.如权利要求1或2或3所述的油田钻井用异步电动机，其特征为在加热器安装板(23)上固定有护线管(26)，电热板(22)的供电导线经护线管穿过安装板。
6.如权利要求1或2或3所述的油田钻井用异步电动机，其特征为在加热器防爆盒体(24)内还设有固定于安装板上的组合接线座(27)。
7.如权利要求5所述的油田钻井用异步电动机，其特征为在加热器防爆盒体(24)内还设有固定于安装板上的组合接线座(27)。
8.如权利要求6所述的油田钻井用异步电动机，其特征为组合接线座(27)通过一个支撑架(28)与安装板固定。
9.如权利要求7所述的油田钻井用异步电动机，其特征为组合接线座(27)通过一个支撑架(28)与安装板固定。
全文摘要
本发明涉及异步电动机，具体为一种油田钻井用异步电动机。解决现有异步电动机由于局部结构的缺陷，无法充分满足油田钻井领域需要的问题。包含安装固定于机座顶部的离心式风机及风机过滤器，固定于机座两侧的接线盒和固定于机座底部的加热器；对风机过滤器的过滤层结构进行了改进，从而提高了过滤效果；在接线盒内固定有三相铜排，以提高电流密度；加热器增设了防爆结构，以适应油田钻井的恶劣工况。通过对现有异步电动机局部结构的优化和改进，使整机结构和功能更加完善，从而满足了油田钻井的需要。可用于陆地、沙漠、海洋钻井等运行情况恶劣的石油钻井工况。
文档编号H05B3/20GK101022237SQ20071006162
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者杨建华, 何宗格, 刘志刚 申请人:中国北车集团永济电机厂