Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя

 

Использование: в электромашиностроении . Сущность изобретения: устройство состоит из гидравлического компенсатора 1 с эластичной диафрагмой 2, который укреплен в нижней части электродвигателя 3, и протектора 4, установленного в его верхней части. В корпусе 5 протектора размещена эластичная диафрагма 6, разделяющая протектор на внутреннюю камеру 10 и внеш ГТ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s Н 02 К5/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Х

14

18

Ю

0 ()с !

М !

ы (21) 4866499/07 (22) 14.09,90 (22) 07.10.92. Бюл. М 37 (71) Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (72) А.Х. Шильман и В, В, Петрова (56) Авторское свидетельство СССР

М 436415, кл. Н 02 К 5/12, 1976.

Казак А.С. и др. Погружные бесштанговые насосы для добычи нефти, M.. Недра, 1973, с.36, рис.7б.,5U,„ 1767623 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Использование: в электромашиностроении, Сущность изобретения: устройство состоит из гйдравлического компенсатора 1 с эластичной диафрагмой 2, который укреплен в нижней части электродвигателя 3, и протектора 4, установленного в его верхней части. В корпусе 5 протектора размещена эластичная диафрагма 6, разделяющая протектор на внутреннюю камеру 10 и внеш1767623 нюю». Внешняя камера разделена ниппелем 12 на верхнюю и нижнюю части. В свою очередь, верхняя часть внешней камеры протектора разделена перегородкой 14 с дополнительным торцовым уплотнением 15 на верхнюю 16 и нижнюю 17 полости, В перегородке 14 укреплена труба 18, нижний конец которой расположен с зазором отноА

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности оно касается гидрозащиты погружных маслозаполненных электродвигателей, предназначейных для привода насосов, используемых в нефтяной промышленности для добычи нефти с пластовой жидкостью.

Известно устройство для,гидравлической защиты погружного электродвигателя (авт. св. hL 436415, кл. Н 02 К 5/12), которое содержит гидравлический компенсатор и протектор, разделенный диафрагмой и торцовым уплотнением на валу на внутреннюю полость, заполненную трансформаторным маслом, и внешнюю, заполненную густым маслом, Вторым уплотнением, герметизирующим внешнюю полость протектора, служит набивной сальник.

Набивной сальник в процессе работы бысгро выходит из строя, и пластовая жидкость поступает непосредственно к торцовому уплотнению, В результате торцовое уплотнение начинает работать в неблагоприятных условиях пластовой жидкости и механических абразивных частиц, что сокращает срок службы электродвигателя.

Кроме того, наличие двух видов масла для заполнения протектора неудобно с экс.плуатационной точки зрения, Указанный недостаток устранен в протекторах, внутренняя и внешняя полости которых заполнены трансформаторным маслом.

Известно устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя (см, книгу Казак А,С. и др. Погружные бесштанговые насосы дЛя добычи нефти, M.: Недра, l973, с.36, рис.7б), которое состоит из гидравлического компенсатора, размещенного в нижней части электродвигателя, и протектора, установленного в его верхней части.

Протектор содержит вал с верхним и нижним торцовыми уплотнениями и корпус, герметично разделенный эластичной диафрагмой на заполненные маслом внутреннюю и внешнюю камеры. При этом внешняя сительно верхнего торца ниппеля 12. На ниппеле 12 коаксиально валу 9 герметично укреплен кожух 19,между верхним концом которого и перегородкой 14 имеется зазор, Дополнительное торцовое уплотнение 15, трубка 18 и кожух 19 в полости 17 образуют гидравлический затвор электродвигателя, 1 н.з.п. ф-лы, 1 ил. камера разделена ниппелем на верхнюю и нижнюю сообщающиеся между собой части.

Недостаток данного устройства заклю5 чается в том, что в случае выхода из строя верхнего торцового уплотнения, которое работает в наиболее тяжелых условиях контакта с пластовой жидкостью, последняя вместе с механическими примесями попа10 дает непосредственно к нижнему торцовому уплотнению, которое герметизирует внутреннюю полость протектора и, соответственно, полость электродвигателя, Ухудшаются условия работы нижнего торцового

15 уплотнения, в результате чего сокращается срок службы гидрозащиты и электродвигателя в целом.

Цель изобретения — повышение надежности и ресурса работы устройства.

20 Указанная цель достигается тем, что в верхней части внешней камеры протектора установлена перегородка с дополнительным торцовым уплотнением вала, разделяющая верхнюю часть внешней камеры

25 протектора на верхнюю и нижнюю полости, а в перегородке укреплена труба, нижний конец которой расположен с зазором относительно верхнего торца ниппеля, на котором коаксиально валу герметично „креплен

30 кожух, При этом верхний конец кожуха расположен с зазором относительно перегородки.

На чертеже представлена схема предложенного устройства для гидравлической

35 защиты.

Устройство состоит из гидравлического компенсатора 1 с эластичной диафрагмой 2, который укреплен в нижней части электродвигателя 3, и протектора 4, установленного

40 в его верхней части.

В корпусе 5 протектора размещена эластичная диафрагма 6, которая совместно с торцовыми уплотнениями 7 и 8, установлен45 ными на валу 9, разделяет протектор на внутреннюю камеру 10, сообщенную с полостью электродвигателя, и внешнюю камеру», 1767623

Внешняя камера 11 ниппелем 12 разделена на верхнюю и нижнюю части, которые сообщаются между собой посредством канала 13, В свою очередь, верхняя часть внешней камеры протектора перегородкой 5

14 с дополнительным торцовым уплотнением 15 разделена на верхнюю полость 16 и нижнюю полость 17. В перегородке 14 укреплена труба 18, Ее нижний конец расположен с зазором относительно верхнего 10 торца ниппеля 12. На ниппеле 12 коаксиально валу 9 герметично укреплен кожух 19, между верхним концом которого и перегородкой 14 имеется зазор. Посредством дополнительного торцового уплотнения 15, 15 трубки 18 и кожуха 19 в полости 17 образован гидрозатвор.

Впускной обратный клапан 20 служит для сообщения внешней камеры 11, в случае падения давления в ней, с пространством 20 скважины. Трубка 21, установленная вдоль внутренней поверхности корпуса 5, соединяет полости над и под диафрагмой 6 в случае, когда последняя прилегает к стенкам корпуса (данное положение на чертеже 25 показано пунктиром). Упорный подшипник

22 предназначен для восприятия осевой нагрузки вала.

Устройство работает следующим образом. При включении электродвигателя мас- 30 ло, его заполняющее, нагревается и увеличивается в объеме, Изменение объема компенсируется за счет деформации эластичной диафрагмы 2 компенсатора 1, В процессе работы происходит утечка масла 35 через торцовые уплотнения. По мере расхода масла диафрагма 6 протектора расширя ется (показано пунктиром), а диафрагма 4 компенсатора складывается, После полного расхода масла из диаф- 40 рагмы 4 компенсатора наступает второй период работы устройства, когда используются компенсационные возможности диафрагмы 6 протектора, Верхнее торцовое уплотнение 7 работа- 45 ет в тяжелых условиях из-за непосредственного контакта с пластовой жидкостью, в которой присутствуют механические примеси. Поэтому оно в большей степени подвержено износу. 50

Достоинством предложенного устройства является то, что в случае проникновения пластовой жидкости через верхнее торцовое уплотненйе 7 она не может мигрировать по валу 9 к нижнему торцовому уплотнению 8, являющемуся основной защитой электродвигателя от попадания в него воды, Этому препятствует гидрозатвор, который образован в верхней части внешней камеры протектора перегородкой 14 с дополнительным торцовым уплотнением 15, трубкой 18 и кожухом 19, Проникшая через уплотнение 7 пластовая жидкость задерживается торцовым уплотнением 15 и отводится по трубке 18 в полость 17 и далее по каналу 13 — в нижнюю часть внешней камеры 11 протектора, где она скапливается и отстаивается.

Пластовая жидкость лишь тогда вступает в контакт с нижним торцовым уплотнением 8, когда ее уровень в полости 17 достигает верхнего края кожуха 19, Устранение непосредственного контакта нижнего торцового уплотнения с пластовой жидкостью в случае ее попадания через верхнее уплотнение 7 позволяет продлить время работы нижнего уплотнения в среде чистого масла и, благодаря этому, повысить надежность и продолжительность работы гидрозащиты и электродвигателя в целом.

Формула изобретения

Устройство для гидравлической защиты по груж ного маслоза пол не н ного электродвигателя, состоящее из гидравлического компенсэтора, размещенного в нижней части электродвигателя, и протектора,установленного в нижней части электродвигателя, и протектор, установленного в верхней части электродвигателя и содержащего вал с верхним и нижним торцовыми уплотнениями и корпус, герметично разделенный эластичной диафрагмой на заполненные маслом внутреннюю камеру и внешнюю камеру, разделенную ниппелем на верхнюю и нижнюю сообщающиеся между собой части, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы, в верхней части внешней камеры протектора установлена перегородка с дополнительным торцовым уплотнением вала, разделяющая верхнюю часть внешней камеры протектора нэ верхнюю и нижнюю полости, а в перегородке укреплена труба, ее нижний конец расположен с зазором относительно верхнего торца ниппеля, на котором коаксиально валу герметично укреплен кожух, при этом верхний конец кожуха расположен с зазором относительно-перегородки.