Подшипник скольжения для погружного электродвигателя
СОЮЗ СОИ:ТСКИХ сОциАлистических
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 4773095/27 (22) 20,10.89 (46) 30,07.92. Бюл. N 28 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудованию для бурения скважин и добычи нефти Всесоюзного научно-и роиз водствен ного объединения "Потенциал" (72) Г.В,Курилов, А,М.Гребень, Т.И.Толмачева, В.А.Смышляев и Ю.Н.Дроздов (56) Патент США ¹ 3506861, кл. 310-90, 1968. (54) ПОДШИПНИК СКОЛЬЖЕНИЯ ДЛЯ ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Использование: в качестве радиальной опоры скольжения вала ротора. Сущность изобретения: подшипник скольжения соИзобретение относится к электромашиностроению и предназначено для использования в качестве радиальной опоры скольжения вала ротора в погруженных электродвигателях. Известен погружной электродвигатель, ротор которого опирается на подшипник скольжения, содержащий втулку, закрепленную на валу и вращающуюся вместе с ним, и корпус подшипника, который охватывает втулку и удерживает ее и вал ротора в нужном положении, Корпус подшипника установлен в статоре. Однако при эксплуатации известного подшипника скольжения имеется возможность вращения корпуса подшипника в статоре, обусловленная эффектом вращающегося магнитного поля, создаваемого статором электродвигателя. .Ж 1751489 А1 держит втулку 1, установленную на валу 2 ротора посредством шпонки. Корпус 4 подшипника установлен на втулке и размещен в расточке статора 5, который собран в корпусе 6 и имеет пазы для обмотки статора, На внешней цилиндрической поверхности корпуса 4 выполнены аксиальные каналы для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости, на внутренней цилиндрической поверхности — другие аксиальные каналы, Каждый участок корпуса, расположенный между двумя радиусами R, имеет конструкцию рессоры; что придает подшипнику демпфирующие свойства, При включении электродвигателя корпус 4 упруго деформирует и изменяет свою форму, выбирая все зазоры, и плотно устанавливается в статоре, исключая проворот корпуса 4. 3 ил. Наиболее близким к предлагаемому является подшипниковый узел для погружного электродвигателя, состоящий из втулки, устанавливаемой на валу ротора, и корпуса, устанавливаемого в статоре. Корпус имеет аксиальные каналы для йрохода охлаждающей жидкости и выполнен из немагнитного материала, Недостатком известного подшипникового узла является его невысокая надежность, обусловленная проворотом упомянутого корпуса в-статоре и износом внешней поверхности корпуса и внутренней поверхности статора, вследствие наличия зазора между корпусом и статором. Указанный недостаток усугубляет возникающая при работе электродвигателя вибрация, источником которой является наличие периодически изменяющегося магнитного 4751489 50 поля и остаточная динамическая неуравновешенность ротора, Наличие зазора и вибрации приводит к тому, что корпус ударяет о статор, который часть энергии демпфирует, а часть отражает на корпус подшипника, вследствие чего происходят упомянутые проворот корпуса и износ поверхностей. Целью изобретения является повышение надежности подшипника путем обеспечения его демпфирующих свойств и исключения проворота корпуса в статоре. Поставленная цель достигается тем, что в подшипнике скольжения для погружного электродвигателя, содержащем втулку и корпус с аксиальными каналами для подво, да смазочно-охлаждающей жидкости, выполненными на одинаковом угловом расстоянии друг относительно друга, упомянутые аксиальные каналы выполнены на внутренней и внешней цилиндрической поверхностях корпуса, На каждой из упомянутых поверхностей корпуса выполнено по три канала с соотношением угловых размеров каналов, выполненных на внутренней поверхности корпуса, к угловым размерам каналов, выполненных на внешней поверхности корпуса, относительно соответствующих дуг окружностей, составляющим значение (0,8-1):1. Глубина каналов составляет 1/5-1/3 толщины корпуса для каналов, выполненных на внешней цилиндрической поверхности, и 1/3-1/2 толщины корпуса для каналов, выполненных на внутренней цилиндрической поверхности. Размер каждого аксиального канала относительно соответствующей внешней или внутренней дуги окружности, упомянутых цилиндрических поверхностей составляет 30-60О, а суммарный размер этих каналов относительно дуги окружности, выполненных на одной цилиндрической поверхности составляет 90-180 . При изготовлении подшипников с наружным диаметром, превышающим 60 мм, целесообразно на каждой цилиндрической поверхности корпуса выполнить по пять аксиальных каналов с теми же соотношениями размеров, что и для трех каналов, Выполнен@с аксиальных каналов указанной формы и размеров позволяет придать участкам корпуса„находящимся между двумя радиусами, проведенными через середину любых двух соседних каналов, конструкцию рессоры. Упомянутые участки, работающие как рессора, придают подшипнику демпфирующие свойства. На фиг. 1 и 2 представлена схема установки подшипника. скольжения в погружном электродвигателе; на фиг, 3 — схема корпуса подшипника. Подшипник скольжения содержит стальную втулку 1, установленную на валу 2 ротора посредством шпонки 3. На втулке 1 установлен корпус 4 подшипника, Корпус 4 размещен в расточке статора 5. Сам статор собран в корпусе 6 погружного электродвигателя и имеет пазы 7, в которые укладывается обмотка упомянутого статора. На внешней цилиндрической поверхности 8 корпуса 4 выполнены аксиальные каналы 9 для прохождения смазочно-охлаждающей жидкости. Размер Q канала 9 относительно дуги окружности поверхности 8 составляет 40О, Глубина h канала 9 составляет 1/3 толщины Nкорпуса,,На внутренней цилиндрической поверхности 10 выполнены аксиальные каналы 11. Размер q канала 11 относительно дуги окружности поверхности 10 составляет 40, а глубина Н равна 1/3 толщины корпуса 4. Каждый участок 12 корпуса 4, расположенный между двумя радиусами R, проведенными через середины двух смежных канало." 9, имеет конструкцию рессоры, что придает подшипйику демпфиру-. ющие свойства. При включении электродвигателя под воздействием пускового момента и наличии зазора между корпусом 4 и статором 5 происходит самоустановка корпуса 4. Затем в момент воздействия рабочей динамической нагрузки P на поверхность 10 корпус 4, имея рессорные участки 12, упруго деформирует и изменяет свою форму на эллиптическую. При этом размер корпуса по большей оси эллипса становится таким, что выбирает все допустимые зазоры и плотно устанавливается в статоре, тем самым исключая проворот корпуса 4. Участки 12 корпуса 4 воспринимают вибрацию и динамические нагрузки, появляющиеся в процессе работы, и демпфируют их. Необходимо отметить особенность работы погружного электродвигателя, заклю-. чающуюся в том, что корпус 4 подшипника скольжения должен иметь возможность свободного осевого перемещения, так как температурное расширение ротора при отношении диаметра к длине 1:60-1;80 может достигать величины 2-3 мм, Использование подшипника предлагаемой конструкции позволяет осуществлять свободное осевое перемещение и в то же время препятствует провороту его в статоре. Формула изобретения Подшипник скольжения для погружного электродвигателя, содержащий втулку и корпус с аксиальными каналами для подвода смазки, выполненными на равном угловом расстоянии друг относительно друга, 1751489 о т л и ч э ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, на внутренней и внешней цилиндрических поверхностях корпуса выполнено по три канала с соотношением угловых размеров каналов, выпол- 5 ненных на внутренней поверхности корпуса, к угловым размерам каналов, выполненных на внешней поверхности корпуса относительно соответствующих дуг окружностей, составляющим 0,8-1,0:1, а глу- 10 бина каналов составляет 1/5-1/3 толщины корпуса для каналов, выполненных на внешней цилиндрической поверхности, и 1/3-1/2 толщины корпуса для каналов, выполненных на внутренней цилиндрической поверхности, при этом размер каждого аксиального канала относительно соответствующей внешней или внутренней дуги окружности упомянутых цилиндрических поверхностей составляет 30-60, а суммарный размер этих каналов относительно дуги окружности. выполненных на одной цилиндрической поверхности, составляет 90-180О. 1751489 Составитель Т,Толмачева Редактор Ю.Середа . Техред М,Моргентал Корректор 3,Лончакова Заказ 2679 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101
