專利名稱：電磁耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井井下電能傳輸裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種電磁耦合器。
背景技術(shù)：
目前石油鉆井行業(yè)井下垂直鉆井系統(tǒng)為了將芯軸內(nèi)的電流引導(dǎo)出來(lái)的常規(guī)解決辦法是采用導(dǎo)電滑環(huán)結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)，即導(dǎo)電滑環(huán)對(duì)密封環(huán)境要求高，一旦進(jìn)入導(dǎo)電介質(zhì)就會(huì)使工具失效，影響鉆進(jìn)效率，而垂直鉆井工具多用于泥漿環(huán)境，泥漿中存在導(dǎo)電的鉆屑、化學(xué)物質(zhì)等等，很容易造成導(dǎo)電滑環(huán)失效，從而導(dǎo)致頻繁起下鉆更換零部件，影響垂直鉆井工具的工作效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種電磁耦合器，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有導(dǎo)電滑環(huán)式電能傳輸裝置存在的易因?qū)щ娊橘|(zhì)進(jìn)入而失效、使用壽命較短、可靠性差的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種電磁耦合器，包括耦合原邊、耦合副邊、原邊線圈和副邊線圈；耦合原邊的內(nèi)部有能夠固定安裝芯軸的芯軸孔，耦合原邊的外部有原線圈安裝槽并固定安裝有原邊線圈，能夠固定安裝在垂直鉆井工具內(nèi)腔壁上的耦合副邊套裝在耦合原邊外部，對(duì)應(yīng)原邊線圈位置的耦合副邊內(nèi)腔壁上有副線圈安裝槽并固定安裝有副邊線圈；原邊線圈通過(guò)電纜與電源端子電連接在一起，副邊線圈通過(guò)電纜與負(fù)載電路的輸入端子電連接在一起。下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)上述耦合原邊可包括原邊鋼體和原邊磁芯，芯軸孔位于原邊鋼體的內(nèi)部，原邊鋼體的外側(cè)有原磁芯固定槽并固定安裝有原邊磁芯，原邊磁芯的外側(cè)面上有原線圈安裝槽并固定有原邊線圈；耦合副邊包括副邊鋼體和副邊磁芯，副邊鋼體的內(nèi)腔壁上有副磁芯固定槽并固定安裝有副邊磁芯，副邊磁芯的內(nèi)腔壁上有副線圈安裝槽并固定有副邊線圈。上述原邊磁芯可包括原磁芯環(huán)套、原磁芯左環(huán)臺(tái)和原磁芯右環(huán)臺(tái)；原磁芯左環(huán)臺(tái)位于原磁芯環(huán)套左部外側(cè)并與原磁芯環(huán)套連為一體，原磁芯右環(huán)臺(tái)位于原磁芯環(huán)套右部外側(cè)并與原磁芯環(huán)套連為一體，原磁芯左環(huán)臺(tái)右側(cè)面、原磁芯環(huán)套外側(cè)面和原磁芯右環(huán)臺(tái)左側(cè)面形成原線圈安裝槽；原磁芯固定槽為截面呈矩形的環(huán)狀凹槽，原磁芯環(huán)套的內(nèi)壁位于原磁芯固定槽的槽底部，原磁芯左環(huán)臺(tái)的左側(cè)面壓緊在原磁芯固定槽的左側(cè)面上，原磁芯右環(huán)臺(tái)的右側(cè)面壓緊在原磁芯固定槽的右側(cè)面上。上述副邊磁芯可包括副磁芯環(huán)套、副磁芯左環(huán)臺(tái)和副磁芯右環(huán)臺(tái)；副磁芯左環(huán)臺(tái)位于副磁芯環(huán)套左部?jī)?nèi)壁上并與副磁芯環(huán)套連為一體，副磁芯右環(huán)臺(tái)位于副磁芯環(huán)套右部?jī)?nèi)壁上并與副磁芯環(huán)套連為一體，副磁芯左環(huán)臺(tái)右側(cè)面、副磁芯環(huán)套內(nèi)壁和副磁芯右環(huán)臺(tái)左側(cè)面形成副線圈安裝槽；副磁芯固定槽為截面呈矩形的環(huán)狀凹槽，副磁芯環(huán)套的外側(cè)面位于副磁芯固定槽的槽底部，副磁芯左環(huán)臺(tái)的左側(cè)面壓緊在副磁芯固定槽的左側(cè)面上，副磁芯右環(huán)臺(tái)的右側(cè)面壓緊在副磁芯固定槽的右側(cè)面上。上述原邊鋼體和副邊鋼體分別可為無(wú)磁不銹鋼原邊鋼體和無(wú)磁不銹鋼副邊鋼體。上述原邊磁芯和副邊磁芯分別可為鐵氧體原邊磁芯和鐵氧體副邊磁芯。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過(guò)通電的原邊線圈相對(duì)外部副邊線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，使副邊線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在靜動(dòng)部件之間實(shí)現(xiàn)電能無(wú)接觸傳輸，具有不受導(dǎo)電介質(zhì)侵入影響、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠的特點(diǎn)。

附圖I為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的主視剖視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的編碼分別為1為原邊線圈，2為副邊線圈，3為原線圈安裝槽，4為副線圈安裝槽，5為原邊鋼體,6為原邊磁芯,7為原磁芯固定槽,8為副邊鋼體,9為副邊磁芯，10為副磁芯固定槽，11為原磁芯左環(huán)臺(tái)，12為原磁芯右環(huán)臺(tái)，13為副磁芯左環(huán)臺(tái)，14為副磁芯右環(huán)臺(tái)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。在本實(shí)用新型中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說(shuō)明書附圖的布圖方式來(lái)進(jìn)行描述的，如前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說(shuō)明書附圖的布圖方向來(lái)確定的。下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如附圖I所示，該電磁耦合器包括耦合原邊、耦合副邊、原邊線圈I和副邊線圈2 ；耦合原邊的內(nèi)部有能夠固定安裝芯軸的芯軸孔，耦合原邊的外部有原線圈安裝槽3并固定安裝有原邊線圈1，能夠固定安裝在垂直鉆井工具內(nèi)腔壁上的耦合副邊套裝在耦合原邊外部，對(duì)應(yīng)原邊線圈I位置的耦合副邊內(nèi)腔壁上有副線圈安裝槽4并固定安裝有副邊線圈2 ；原邊線圈I通過(guò)電纜與電源端子電連接在一起，副邊線圈2通過(guò)電纜與負(fù)載電路的輸入端子電連接在一起。使用時(shí)耦合副邊固定安裝在靜止的部件上，耦合原邊固定安裝在旋轉(zhuǎn)的芯軸上，使運(yùn)動(dòng)部件完全隔離，實(shí)現(xiàn)了井下工具的靜動(dòng)部件之間的電能無(wú)接觸傳輸；在原邊線圈I內(nèi)接入交變電流，在副邊線圈2中將會(huì)因電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生交流電，通過(guò)整流可以給后續(xù)負(fù)載電路中的儀器提供電能，由于是通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換傳輸電能，因此可用于導(dǎo)電流體中，在導(dǎo)電介質(zhì)侵入的狀況下也不會(huì)影響其使用性能，由于耦合原邊和耦合副邊實(shí)際沒(méi)有接觸，因此使用壽命較長(zhǎng)，不會(huì)產(chǎn)生磨損?？筛鶕?jù)實(shí)際需要，對(duì)上述電磁耦合器作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)如附圖I所示，耦合原邊包括原邊鋼體5和原邊磁芯6，芯軸孔位于原邊鋼體5的內(nèi)部，原邊鋼體5的外側(cè)有原磁芯固定槽7并固定安裝有原邊磁芯6，原邊磁芯6的外側(cè)面上有原線圈安裝槽3并固定有原邊線圈I ;耦合副邊包括副邊鋼體8和副邊磁芯9，副邊鋼體8的內(nèi)腔壁上有副磁芯固定槽10并固定安裝有副邊磁芯9，副邊磁芯9的內(nèi)腔壁上有副線圈安裝槽4并固定有副邊線圈2。原邊磁芯6和副邊磁芯9用于導(dǎo)磁，原邊鋼體5和副邊鋼體8用于支承，副邊線圈2最好灌封在副邊磁芯9上。[0020]如附圖I所示,原邊磁芯6包括原磁芯環(huán)套、原磁芯左環(huán)臺(tái)11和原磁芯右環(huán)臺(tái)12 ；原磁芯左環(huán)臺(tái)11位于原磁芯環(huán)套左部外側(cè)并與原磁芯環(huán)套連為一體，原磁芯右環(huán)臺(tái)12位于原磁芯環(huán)套右部外側(cè)并與原磁芯環(huán)套連為一體，原磁芯左環(huán)臺(tái)11右側(cè)面、原磁芯環(huán)套外側(cè)面和原磁芯右環(huán)臺(tái)12左側(cè)面形成原線圈安裝槽3 ;原磁芯固定槽7為截面呈矩形的環(huán)狀凹槽，原磁芯環(huán)套的內(nèi)壁位于原磁芯固定槽7的槽底部，原磁芯左環(huán)臺(tái)11的左側(cè)面壓緊在原磁芯固定槽7的左側(cè)面上，原磁芯右環(huán)臺(tái)12的右側(cè)面壓緊在原磁芯固定槽7的右側(cè)面上。如附圖I所示，副邊磁芯9包括副磁芯環(huán)套、副磁芯左環(huán)臺(tái)13和副磁芯右環(huán)臺(tái)14 ；副磁芯左環(huán)臺(tái)13位于副磁芯環(huán)套左部?jī)?nèi)壁上并與副磁芯環(huán)套連為一體，副磁芯右環(huán)臺(tái)14位于副磁芯環(huán)套右部?jī)?nèi)壁上并與副磁芯環(huán)套連為一體，副磁芯左環(huán)臺(tái)13右側(cè)面、副磁芯環(huán)套內(nèi)壁和副磁芯右環(huán)臺(tái)14左側(cè)面形成副線圈安裝槽4 ;副磁芯固定槽10為截面呈矩形的環(huán)狀凹槽，副磁芯環(huán)套的外側(cè)面位于副磁芯固定槽10的槽底部，副磁芯左環(huán)臺(tái)13的左側(cè)面壓緊在副磁芯固定槽10的左側(cè)面上，副磁芯右環(huán)臺(tái)14的右側(cè)面壓緊在副磁芯固定槽10的右側(cè)面上。 如附圖I所示，原邊鋼體5和副邊鋼體8分別為無(wú)磁不銹鋼原邊鋼體和無(wú)磁不銹鋼副邊鋼體。如附圖I所示，原邊磁芯6和副邊磁芯9分別為鐵氧體原邊磁芯和鐵氧體副邊磁芯。鐵氧體磁芯具有優(yōu)良的導(dǎo)磁性能，能夠大大提高電磁轉(zhuǎn)換的效率。以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來(lái)滿足不同情況的需求。本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的使用過(guò)程首先，給原邊線圈I輸入交變電流，將產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，該交變磁場(chǎng)通過(guò)原邊磁芯6和副邊磁芯9形成回路，同時(shí)在副邊線圈2中產(chǎn)生交流電，接著，此交流電通過(guò)電纜接入負(fù)載電路，經(jīng)過(guò)整流能夠給后續(xù)儀器提供電能，解決了井下工具遇到的電能靜動(dòng)之間的無(wú)接觸傳輸問(wèn)題。
權(quán)利要求1.ー種電磁耦合器，其特征在于包括耦合原邊、耦合副邊、原邊線圈和副邊線圈；耦合原邊的內(nèi)部有能夠固定安裝芯軸的芯軸孔，耦合原邊的外部有原線圈安裝槽并固定安裝有原邊線圈，能夠固定安裝在垂直鉆井工具內(nèi)腔壁上的耦合副邊套裝在耦合原邊外部，對(duì)應(yīng)原邊線圈位置的耦合副邊內(nèi)腔壁上有副線圈安裝槽并固定安裝有副邊線圈；原邊線圈通過(guò)電纜與電源端子電連接在一起，副邊線圈通過(guò)電纜與負(fù)載電路的輸入端子電連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電磁耦合器，其特征在于耦合原邊包括原邊鋼體和原邊磁芯，芯軸孔位于原邊鋼體的內(nèi)部，原邊鋼體的外側(cè)有原磁芯固定槽并固定安裝有原邊磁芯，原邊磁芯的外側(cè)面上有原線圈安裝槽并固定有原邊線圈；耦合副邊包括副邊鋼體和副邊磁芯，副邊鋼體的內(nèi)腔壁上有副磁芯固定槽并固定安裝有副邊磁芯，副邊磁芯的內(nèi)腔壁上有副線圈安裝槽并固定有副邊線圏。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁耦合器，其特征在于原邊磁芯包括原磁芯環(huán)套、原磁芯左環(huán)臺(tái)和原磁芯右環(huán)臺(tái)；原磁芯左環(huán)臺(tái)位于原磁芯環(huán)套左部外側(cè)并與原磁芯環(huán)套連為一體，原磁芯右環(huán)臺(tái)位于原磁芯環(huán)套右部外側(cè)并與原磁芯環(huán)套連為一體，原磁芯左環(huán)臺(tái)右側(cè)面、原磁芯環(huán)套外側(cè)面和原磁芯右環(huán)臺(tái)左側(cè)面形成原線圈安裝槽；原磁芯固定槽為截面呈矩形的環(huán)狀凹槽，原磁芯環(huán)套的內(nèi)壁位于原磁芯固定槽的槽底部，原磁芯左環(huán)臺(tái)的左側(cè)面壓緊在原磁芯固定槽的左側(cè)面上，原磁芯右環(huán)臺(tái)的右側(cè)面壓緊在原磁芯固定槽的右側(cè)面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁耦合器，其特征在于副邊磁芯包括副磁芯環(huán)套、副磁芯左環(huán)臺(tái)和副磁芯右環(huán)臺(tái)；副磁芯左環(huán)臺(tái)位于副磁芯環(huán)套左部?jī)?nèi)壁上并與副磁芯環(huán)套連為一體，副磁芯右環(huán)臺(tái)位于副磁芯環(huán)套右部?jī)?nèi)壁上并與副磁芯環(huán)套連為一體，副磁芯左環(huán)臺(tái)右側(cè)面、副磁芯環(huán)套內(nèi)壁和副磁芯右環(huán)臺(tái)左側(cè)面形成副線圈安裝槽；副磁芯固定槽為截面呈矩形的環(huán)狀凹槽，副磁芯環(huán)套的外側(cè)面位于副磁芯固定槽的槽底部，副磁芯左環(huán)臺(tái)的左側(cè)面壓緊在副磁芯固定槽的左側(cè)面上，副磁芯右環(huán)臺(tái)的右側(cè)面壓緊在副磁芯固定槽的右側(cè)面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁耦合器，其特征在于副邊磁芯包括副磁芯環(huán)套、副磁芯左環(huán)臺(tái)和副磁芯右環(huán)臺(tái)；副磁芯左環(huán)臺(tái)位于副磁芯環(huán)套左部?jī)?nèi)壁上并與副磁芯環(huán)套連為一體，副磁芯右環(huán)臺(tái)位于副磁芯環(huán)套右部?jī)?nèi)壁上并與副磁芯環(huán)套連為一體，副磁芯左環(huán)臺(tái)右側(cè)面、副磁芯環(huán)套內(nèi)壁和副磁芯右環(huán)臺(tái)左側(cè)面形成副線圈安裝槽；副磁芯固定槽為截面呈矩形的環(huán)狀凹槽，副磁芯環(huán)套的外側(cè)面位于副磁芯固定槽的槽底部，副磁芯左環(huán)臺(tái)的左側(cè)面壓緊在副磁芯固定槽的左側(cè)面上，副磁芯右環(huán)臺(tái)的右側(cè)面壓緊在副磁芯固定槽的右側(cè)面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5所述的電磁耦合器，其特征在于原邊鋼體和副邊鋼體分別為無(wú)磁不銹鋼原邊鋼體和無(wú)磁不銹鋼副邊鋼體。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5所述的電磁耦合器，其特征在于原邊磁芯和副邊磁芯分別為鐵氧體原邊磁芯和鐵氧體副邊磁芯。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁耦合器，其特征在于原邊磁芯和副邊磁芯分別為鐵氧體原邊磁芯和鐵氧體副邊磁芯。
專利摘要本實(shí)用新型涉及石油鉆井井下電能傳輸裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種電磁耦合器，其包括耦合原邊、耦合副邊、原邊線圈和副邊線圈；耦合原邊的內(nèi)部有能夠固定安裝芯軸的芯軸孔，耦合原邊的外部有原線圈安裝槽并固定安裝有原邊線圈，耦合副邊套裝在耦合原邊外部，對(duì)應(yīng)原邊線圈位置的耦合副邊內(nèi)腔壁上有副線圈安裝槽并固定安裝有副邊線圈；原邊線圈通過(guò)電纜與電源端子電連接在一起，副邊線圈通過(guò)電纜與負(fù)載電路的輸入端子電連接在一起。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過(guò)通電的原邊線圈相對(duì)外部副邊線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，使副邊線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在靜動(dòng)部件之間實(shí)現(xiàn)電能無(wú)接觸傳輸，具有不受導(dǎo)電介質(zhì)侵入影響、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01F27/24GK202473580SQ20122009677
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月15日
發(fā)明者方銀昌, 艾才云 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司