Погружной агрегат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах погружных насосов. Целью является повьшение надежности. Погружной агрегат содержит нижний 1 и верхний 2 электродвигатели, каждый из которых имеет корпус 3 и 6, внутри которого установлен вал с опорами , сердечники ротора 28 и статора 29 и 30 с внутренними электрическими выводами 31 и 32, которые проходят через нижнкяо часть 37 верхнего двигателя и через верхнюю часть 38 нижне (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (10

9 63 А1 (5D 4 Н 02 К 5 12

3CECOkOЗЦА

Ю. тк: .,„ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ зо б

32

f5

Э:

Х гЭ гг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3795456/24-07 (22) 26.09.84 (46) 23.09.87 ° Бюл. ¹ 35 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудованию для бурения скважин и добычи нефти Всесоюзного научно-производственного объединения "Потенциал" (72) В.Д.Резников, И.И.Белоконь, P.Â.Êàñðàøâèëè и В.П.Ткаченко (53) 621,313.17(088,8) (56) Патент США № 4350911, кл. 310-87, 1982. (54) ПОГРУЖНОИ АГРЕГАТ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах погружных насосов. Целью является повышение надежности. Погружной агрегат содержит нижний 1 и верхний 2 электродвигатели, каждый из которых имеет корпус 3 и 6, внутри которого установлен вал с опорами, сердечники ротора 28 и статора

29 и 30 с внутренними электрическими выводами 31 и 32, которые проходят через нижнюю часть 37 верхнего двигателя и через верхнюю часть 38 нижне1:33976 го двигателя. Указанные части корпусов образованы установленными концентрично относительно друг друга втулками,на сопрягаемой поверхности которых выполнены пазы для электрических выводов. Втулки соединены при помощи кольца 57 и 50, жестко закрепленного на них со стороны верхнего и нижнего торца нижнего и верх1

Изобретение относится к электротехнике, электромашиностроению, в частности для привода погружных насосов, содержащего несколько электродвигателей.

Целью является повышение надежности при упрощении конструкции и повышение технологичности.

На фиг.1 показан погружной агрегат, продольный разрез; на фиг.2 электрический соединительный узел погружного агрегата с условно разнесенными один относительно другого электродвигателями; на фиг,3 — сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 — сечение

Б-Б на фиг.2; на фиг.5 — сечение В-В на фиг.2 .

Погружной агрегат включает два или более отдельных электрических двигателей, например нижний 1 и верхний 2, установленных последовательно вдоль продольной оси. Нижний электродвигатель имеет продольный корпус

3 с верхним 4 и нижним 5 торцами, а верхний — продольный корпус 6 с верхним 7 и нижним 8 торцами.

Внутри нижнего электродвигателя расположен вал 9, перемещение которого ограничено в радиальном н,1правлении по меньшей мере двумя радиальными подшипниками 10 и 11, а в осевом направлении — опорами, например радиальным и упорным подшипником )2.

Внутри верхнего электродвигателя

2 расположен вал 13, перемещение которого ограничено в радиальном направлении по меньшей мере двумя радиальными подшипниками 14 и 15, а в осевом направлении — упорным подшипником 16. Для прохода жидкости в ванего двигателей соответственно и пов— торяющего торповую поверхность соединяемых втулок, причем кольца ограни— чивают осевое перемещение контактов

36 и 35 и имеют отверстия, предотвращая проникновение жидкости внутрь корпуса погружного агрегата, повышая надежность его работы. 5 ил.

2 лах нижнего и верхнего 2 электродвигателей имеются продольные каналы

l 7 и 18, во вращающейся части упорных подшипников — радиальные каналы

19 и 20, в корпусах электродвигателей — продольные каналы 21 — 25, а также каналы 26 в узле 27, предназначенном для очистки жидкости, которой заполнена внутренняя полость агрегата.

На валах 9 и 13 электродвигателей установлены сердечники ротора 28.

Кроме того, в корпусах 3 и 6 электро15 двигателей расположены статоры 29 и

30 с внутренними электрическими выводами 31 и 32 обмоток, которые связаны с размещенными в изоляторах 33 и

34 контактами 35 и 36. Электрические выводы 32 обмотки верхнего электродвигателя 2 проходят через нижнюю часть 37 корпуса. Электрические выво. ды 31 обмотки статора проходят через верхнюю часть 38 корпуса нижнего

26 электродвигателя и дополнительно ориентируются в промежуточной части

39 корпуса, расположенной под упорным подшипником 12. Соединение валов

9 и 13 между собой осуществляется

ЗО шлицевой муфтой 40.

Промежуточная часть 39 корпуса образована установленными концентрично и неподвижно одна относительно другой втулками 41 42, причем на сопрягаемой поверхности втулок 41 и

42 выполнены кольцевые усеченные пазы 43, где размещены электрические выводы 3! обмотки статора 29. Предпочтительным является выполнение

40 кольцевых усеченных пазов 43 в каж1339763 дой из втулок по три симметрично по окружности и в продольной соосности, Возможно выполнение усеченных пазов другого количества и расположения в зависимости от вида соединения обмоток. Втулки 4! и 42 соединены непод— вижно между собой при помощи кольца

44, повторяющего форму торцовой поверхности соединенных втулок 41 и

4? и закрепленного на них, например, при помощи винтов (не показаны).

Верхняя часть 38 корпуса нижнего электродвигателя также образована установленными концентрично и неподвижно одна относительно другой втулками 45 и 46, причем на их сопряженной поверхности 47 выполнены кольцевые усеченные пазы 48 и 49 соответственно на втулках 45 и 46. В кольцевых усеченных пазах 48 и 49 размещены электрические выводы 31, обмотки статора 29, контакты 35 и их изоляторы 33.

Втулки 45 и 46 соединены между собой при помощи кольца 50 (фиг.2), повторяющего форму торцовой поверхности 51 соединенных втулок 45 и 46 и закрепленного на них, например, при помощи винтов (не показаны), причем кольцо 50 ограничивает осевое перемещение контактов 35 с изоляторами 33 и имеет отверстия для прохода изоляторов 34 с контактами 36.

Нижняя часть 37 корпуса верхнего электродвигателя 2 (фиг.5) образована установленными концентрично и неподвижно одна относительно другой втулками 52 и 53, на сопрягаемой поверхности 54 выполнены кольцевые усеченные пазы 55 и 56 соответственно во втулках 52 и 53.

В кольцевых усеченных пазах 55 и 56 размещены электрические выводы

32 обмотки статора 30 с контактами

36 и изоляторами 34. Втулки 52 и 53 соединены между собой при помощи кольца 57 (фиг.2), повторяющего форму торцовой поверхности 58 соединенных втулок 52 и 53 и закрепленного на них, например, при помощи винтов (не показаны), причем кольцо 57 ограничивает осевое перемещение контактов 36 с изоляторами 34.

Электрический соединительный узел обеспечивает быструю сборку погружного агрегата в условиях эксплуатации.

На вал 9 (фиг. I ) нижнего электродвигателя 1 установлена шлнцевая муфта 40, а на поверхности торца 8 или цилиндрической поверхности втулки 52 верхнего электродвигателя 2 установлено уплотнительное устройство, например резиновое эластичное кольцо (не показано). Втулка 45 имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность 59 для размещения в ней поверхности 60 нижней части 37 верхнего электродвигателя 2 при соединении с электродвигателем 1. Подключение к питанию погружного агрегата осуществляется при помощи электрических выводных концов 61 верхнего электродвигателя 2.

Во втулке 53 нижней части 37 верхнего электродвигателя 2 и втулке 42 промежуточной части 39 нижнего электродвигателя 1 со стороны торца сердечников роторов 28 установлены неподвижно радиальные подшипники 15 и 11, расположенные на конце валов

13 и 9.

Сборка нижней части 37 верхнего электродвигателя 2 осуществляется следующим образом.

Радиальный подшипник 15 устанавливается во внутреннюю втулку 53 неподвижно, например, по прессовой посадке или с помощью штифта. Соединяется концентрично расположенная наружная втулка 52 нижней части корпуса 37 с продольным корпусом 6.

Устанавливаются в кольцевые усеченные пазы 55 электрические выводы 32 обмотки с изоляторами 34 и контактами 36, затем, совмещая кольцевые усеченные пазы 55 концентрично расположенной наружной втулки 52 с усеченными пазами 56 внутренней втулки 53 нижней части 37 корпуса, перемещается внутренняя втулка 53 в осевом направлении вдоль конца вала 13. Устанавливается и крепится, например, винтами кольцо 57 к торцовой поверхности 58 концентрично расположенных втулок 52 и 53.

Сборка промежуточной части 39 корпуса нижнего электродвигателя 1 осуществляется аналогично нижней части

37. Радиальный подшипник ll устанавливается во втулку 42 неподвижно, например, по прессовой посадке или с помощью штифта. Соединяется концентрично расположенная наружная втулка 41 промежуточной части 39 кор(>

133

IIу< Ì 3, Y<<та вваливаются в кольцевые усеченные

IIводы 31 обмотки с контактами 35, затем перемещается внутренняя втулка 42 в осевом направлении вдоль конца вала 9. Ус— танавливается и крепится, например, винтами кольцо 44 к торцовой поверхности соединенных втулок 41 и 42.

Сборка верхней части 38 корпуса нижнего электродвигателя 1 осу<цествляется следующим образом.

Соединяется концентрично распо-Io— женная наружная втулка 46 верхней части 38 корпуса с промежуточной частью 39 корпуса, устанавливаются в кольцевые усеченные пазы 48 электрические вывоцы 31 обмотки с изоля— торами ЗЗ и контактами 35, затем, совмещая кольцевые усеченные пазы 48 концентрично расположенной наружной втулки 45 с пазами 49 внутренней втулки 46 нижней части 38 корпуса, перемещается внутренняя втулка 46

1 5>

20 текает Ilo статору, развивая вращающий момент на валу погружного агрегата. При вращении вала в радиальных каналах 19 и 20 упорных подшипников !

2 и 16 возникает центробежная сила, вызывающая циркуляцию жидкости, ко— торой заполнена внутренняя полость электродвигателей. Циркуляция жидкос— ти осуществляется по первому контуру: канал 26, продол> ный канал 17, радиальный канал 19, продольный канал

25, канал 26 и по второму контуру: канал 26, продольные каналы 17 и 18, радиальный канал 20, каналы 21 — 25, канал 26, при этом происходит охлаждение и смазка упорных подшипников радиальных опор агрегата.

Таким образом, предлагаемый пог— ружной агрегат имеет простую конст9763 а стаa opf,l 29 и << t —;пи,t:, H IfÃ(, тор .

1!ри подаче линейногo»tf;Jiff>sf< ения на электрические BhJBo;IHJ, ко>п<ы 6 ) верхнего электродвиг.атp IJJ 2 Tc>E< Ilpo—

4 .> сб

55 в осевом направлении вдоль конца ва— ла 9. Устанавливается и крепится, например, винтами копьцо 50 к торцовой поверхности 51 концентрично рас— положенных втулок 45 и 46.

Сборка агрегата обеспечивается соединением нижней части 37 корпуса верхнего электродвигателя 2 с верхней частью 38 корпуса нижнего электродвигателя l до соприкосновения торца 4 с торцом 8.

Соединение нижней части 37 корпуса с верхней частью 38 корпуса происходит в следующей последовательности.

Соединяются направляющие элементы, например штырь, установленный в тор— це 4, в продольном направлении с отверстием в торце 8 (штырь и отверс— ти е не показаны); шлицев ая пов ерхность вала 13 со шлицевой муфтой 40; поверхность 59 с поверхностью 60; также соединяются между собой контакты 35 и 36 электрических выводов 31 и 32 обмоток и изоляторы 33 и 34, Крепление между собой нижней части 37 корпуса с верхней частью 38 корпуса, а также верхнего торца 7 с устройством для защиты от окружающей жидкости осуществляется при помощи шпилечного или винтового (болтового) соединения. Таким образом, корпусы 3 и 6 составляют единый корпус погружного агрегата, валы 9 и 13 — единый рукцию, повышенную технологичность и надежность за счет сокращения количества последовательно соединенных корпусных деталей и посадочных по— верхностей, упрощения процесса сборки, увеличения количества выполняемых функций нижней части корпуса верхнего электродвигат еля, промежуточной и верхней частью корпуса нижнего электродвигателя за счет установки в них радиальных подшипников.

Получена возможность более точного изготовления сопрягаемых деталей и сокращения их длины за счет концентричного и неподвижного одна относительно другой установления втулок в верхней, промежуточной и нижней час— тях корпусов электродвигателей с кольцевыми усеченными пазами на сопрягаемых поверхностях.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Погружной агрегат, содержащий по меньшей мере нижний и верхний электродвигатели, каждый из которых имеет продольный корпус с верхним и нижним торцами, внутри которого установ— лен вал, осевая опора и радиальные опоры, удерживающие вал, сердечники ротора и статор с обмоткой, имеющей внутренние электрические выводы, ко— торые связаны с размещенными в изоля— торах контактами, зафиксированными

1339 763

16 б1

28

Фиг.5!

О

Фиг.1 на обращенных друг к другу торцах верхнего и нижнего электродвигателей, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при упрощении конструкции и повышения технологичности, снабжен по крайней мере одним кольцом и по крайней мере одной парой концентрических втулок, установленных на нижней части корпуса верхнего электродвигателя и верх- ней части нижнего электродвигателя, причем по крайней мере на одной из

5 сопрягаемых поверхностей втулок выполнены кольцевые усеченные пазы, где размещены выводы обмоток и кон— такты с изоляторами, а кольцо жестко закреплено на их торцах со стороны торцов электродвигателей.

1339763

Составитель Т. Цынская

Техред Л.Сердюкова

Редактор И.Шулла

Корректор А.Тяско

Заказ 4238/49 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4