1.一种井下充电式智能配水器,包括上接头(1)、外套筒(2)、连接体(4)和配水器主体(12),其特征在于:所述配水器还包括充电组(3)、连接体(4)、第一螺栓组(5)、第一耳板(6)、第二螺栓组(501)、第二耳板(601)、电池组(7)、电池组固定板(8)、中心管(9)、控制板安装架(10)、控制板(11)、第一O形圈组(13)、第二O形圈组(14)、第三O形圈组(15)、第四O形圈组(16)、第五O形圈组(17)、涡街流量计(18)、磁耦合传动数控堵塞器(19)、第六O形圈组(20)、第七O形圈组(21)、第八O形圈组(22)、第九O形圈组(23)、第一三芯插头(24)、第二三芯插头(2401)、上压力传感器(25)、温度传感器(26)、下压力传感器(27)、第十O形圈组(48)、第十一O形圈组(51)以及第十二O形圈组(52);
其中所述上接头(1)、外套筒(2)、连接体(4)以及配水器主体(12),从上到下依次通过O形圈组密封和螺纹连接实现对配水器整体的轴向连接;
上接头(1)中设置有定位轴肩(47),充电组(3)一端嵌套在上接头(1)中,另一端和连接体(4)之间采用花键(35)连接,连接体(4)和中心管(9)上端采用第四O形圈组(16)进行密封,并用第一耳板(6)和第一螺栓组(5)将中心管(9)和连接体(4)轴向连接;其中电池组(7)、控制板安装架(10)、控制板(11)、涡街流量计(18)、磁耦合传动数控堵塞器(19)、上压力传感器(25)、温度传感器(26)、下压力传感器(27)均安装在由连接体(4)、配水器主体(12)和外套筒(2)组成的中间环形密封空间内;其中上压力传感器(25)和连接体(4)采用第十O形圈组(48)进行密封并螺纹连接,电池组固定板(8)和中心管(9)之间采用焊接方式连接;所述电池组至少分为三组,分别绕所述中心管均匀环形阵列布置并用防水胶带固定,涡街流量计进水口(49)和连接体螺纹连接,并采用第五O形圈组(17)进行密封;涡街流量计出水口(50)和配水器主体(12)螺纹连接,并采用第六O形圈组(20)进行密封,磁耦合传动数控堵塞器(19)与配水器主体(12)采用螺纹连接,且在堵塞器主体入水口(99)的两端分别采用第六O形圈组(20)和第七O形圈组(21)与配水器主体(12)进行密封;高扭矩直流电机外壳(85)和中心管(9)焊接固定;
下压力传感器(27)和配水器主体(12)采用螺纹连接并用第十一O形圈组(51)密封,温度传感器(26)与配水器主体(12)采用螺纹连接并用第十二O形圈组(52)密封,控制板安装架(10)和配水器主体(12)采用螺纹连接,控制板(11)固定在控制板安装架(10)上;配水器主体和中心管(9)下端采用第一O形圈组(13)进行密封,并用第二耳板(601)和第二螺栓组(501)将中心管和配水器主体轴向连接,充电组(3)和连接体(4)中设有贯穿主体的出水口(33)和入水口(53),连接体内部设有导流槽(54)用于连接上压力传感器(25),可测得中心管内部注入压力;
配水器主体(12)上开孔(55)与下压力传感器安装孔(56)贯穿,用于测得配水器外部压力;
所述充电组(3)包括次级线圈内圈(28)、次级线圈外套筒(29)、线圈(30)和次级线圈套筒(31);线圈(30)套在次级线圈内圈(28)上,次级线圈内圈(28)与次级线圈外套筒(29)为螺纹连接,次级线圈外套筒(29)与次级线圈套筒(31)为过盈的嵌套配合;次级线圈外套筒(29)和次级线圈套筒(31)上设置有稳压孔(32),以实现充电组(3)内部腔体与次级线圈外套筒(29)腔体的压力相等;充电组上的出水口(33)用于引流;
所述电池组(7)内至少包括高能电池组和普通电池组;所述高能电池组和普通电池组分别绕中心管均匀环形阵列布置并固定;
所述涡街流量计(18)包括涡街流量计管道(62)、旋涡发生体(63)、共有四组O形圈构成的第十三O形圈组(64)、涡街探头(65)、卡套式管螺母(66)以及安装主体(67);其中,涡街流量计管道(62)和安装主体(67)采用焊接方式连接,安装主体(67)与涡街探头(65)采用第十三O形圈组(64)密封;安装主体(67)上设有用于安装涡街探头的安装孔(69),所述安装孔中开有四个密封沟槽(68),涡街探头安装时涡街探头圆柱表面(73)与第十三O形圈组形成柔性密封,防止涡街探头(65)与安装孔(69)刚性接触,以避免旋涡发生体(63)振动对涡街探头(65)产生的影响;
安装主体(67)上设有定位槽(70),涡街探头(65)上设有定位平面(72),涡街探头安装时,定位槽(70)与定位平面(72)通过过盈配合,保证涡街探头振片窄面(74)垂直于水流方向(75);卡套式管螺母(66)与安装主体(67)的螺纹段(71)配合,用于将涡街探头(65)压紧固定;
所述磁耦合传动数控堵塞器(19)包括下堵头(79)、堵塞器主体(80)、钛合金堵头(81)、永磁片固定套(82)、联轴器(83)、十字槽半沉头螺钉(84)、高扭矩直流电机外壳(85)、阀套(86)、内六角花形半沉头螺钉(87)、阀芯(88)、胶圈(89)、金属挡圈(90)、传动轴(91)、永磁片(92)、减速器(93)、高扭矩直流电机(94)、绝对值编码器(95)、永磁轴(96)、第十四O形圈组(97)以及第十五O形圈组(98);其中,所述堵塞器主体(80)与钛合金堵头(81)采用螺纹连接,并用第十五O形圈组(98)实现静密封;永磁片固定套(82)的八个安装孔(104)中依次各装有1个永磁片(92),并用强力胶封装固定,永磁片固定套(82)的一端通过联轴器(83)与减速器(93)输出轴连接,钛合金堵头(81)套放在永磁片固定套套孔(105)内,二者为间隙配合;在堵塞器主体(80)中,永磁轴(96)和传动轴(91)采用榫卯结构连接,传动轴设有卯孔,永磁轴一端设有榫轴,工作时高扭矩直流电机(94)带动永磁片固定套(82)转动,永磁轴(96)在永磁片固定套(82)内强磁场的作用下转动;
所述磁耦合传动数控堵塞器包括堵塞器主体入水口(99)和堵塞器主体注水口(100),水嘴设置在堵塞器主体注水口处,堵塞器主体注水口位于配水器主体的两个注水口(61)处;
所述下堵头(79)与堵塞器主体(80)采用螺纹连接,堵塞器主体(80)和阀套(86)采用过渡配合,阀套(86)上端与胶圈(89)一侧嵌套配合,金属挡圈(90)与胶圈(89)另一侧嵌套配合,堵塞器主体(80)上设置有定位轴肩(102);安装时,通过下堵头将阀套(86)、胶圈(89)、金属挡圈(90)轴向固定在堵塞器主体(80)内,用一字定位螺钉穿过堵塞器主体(80)上的定位孔(101)进入阀套上的定位孔(103)实现阀套(86)的径向定位;阀芯(88)与传动轴(91)采用内六角花形半沉头螺钉(87)连接,阀套(86)和阀芯(88)采用间隙配合,阀芯(88)运动至胶圈(89)处与胶圈紧配,实现出水口全闭;所述传动轴(91)上半部分设有传动螺纹(110),与堵塞器主体螺纹(111)配合,以实现所述磁耦合传动数控堵塞器工作时,将堵塞器传动轴(91)转动转换为阀芯(88)的直线运动,从而达到调节阀芯(88)和阀套(86)间的节流口面积进而对流量进行调节;高扭矩直流电机(94)输出端连有减速器(93),用于提高输出扭矩,高扭矩直流电机尾部装有绝对值编码器(95),用于记录高扭矩直流电机转动圈数,间接确定阀芯位置;液流从堵塞器主体(80)上的堵塞器主体入水口(99)流入所述磁耦合传动数控堵塞器,经过金属挡圈(90)、胶圈(89)、阀芯(88)和阀套(86)及第十四O形圈组(97)和内六角花形半沉头螺钉(87)组成的流量阀组件后,由堵塞器主体注水口(100)流出;
所述配水器内的注入水按照如下路径流动,即液流从出水口(33)进入由配水器上接头(1)、外套筒(2)以及连接体(4)构成的密封腔体(106)内部,再经由连接体入水口(53)进入中心管(9),再经入水流道(108)进入涡街流量计管道(62),经配水器主体内部水道(109),通过磁耦合传动数控堵塞器的堵塞器主体入水口(99)进入堵塞器内部,最后,从配水器主体(12)上的两个注水口(61)流出;
所述配水器内的控制单元线路连接按照如下模式进行,充电组(3)内线圈(30)上的连接导线穿过次级线圈内圈(28)上的穿线孔(40),接到第一三芯插头(24)和第二三芯插头(2401)上,第一三芯插头(24)和第二三芯插头(2401)分别位于穿线孔(40)两侧,第一三芯插头(24)上的连接导线经走线槽(37)连接到次级线圈内圈(28)上的霍尔元件安装孔(107)中的霍尔元件上(36);第二三芯插头(2401)上其中一根芯线起接收信号的作用,另外两根芯线连接电池组,为电池充电;导线连接电池组后连接到控制板(11)上;控制板(11)上有驱动电机的引线连接到高扭矩直流电机(94),为电机供电,进而实现数控堵塞器自动控制注水流量。