Плавкое гидроуплотнение вала двигателя электробура

 

QllNC

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11) 513457 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено06.04.72 (21) 1768960/25-8 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опуоликовано25.04.76.Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания 02.09.76 (5)) М. Кл. К 16Э 15i o

Гнсуднрстннннц9 ннннпнт

6|ннтв Иннктрнн ЫР нн днлам нзайрнтвинй н нтирмтнй (53) УДК 62-762.89 (088.8) В. H. Найденов, И. А. Купчичский, A. С. Бодаевская н Б. K. Шерстюк (71) Заявитель (54) ПЛАВКОЕ ГИДРОУПЛОТНЕНИЕ ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ

ЭЛЕКТРОБУРА

Изобретение предназначено для электробуров применяемых HOB бурения нефтяных и газовых скважин, служит для уплотнения верхнего конца вала двигателя и обеспечивает бесперепадяую связь по давлению меж- 5 ду промывочным раствором при входе в малый вал двигателя и маслом в гидрозащитНОЙ камере двигателя

Известны плавкие гидроуплотнения с чашей, заполненной легкоплавким сплавом, и

1О размещенным в ней и закрепленным на валу разделителем. Для расплавления сплава применяются электрические и фрикционные подогреватели.

И

В предлагаемом гидроуплотнении с целью применения его в электробурах чаша установлена вместе с разделителем на валу между упорными подшипниками, выполнена подвижной относительно вала и корпуса рО электронагревателя и соединена с корпусом электронагревателя через фрикционную муфту из резиновых колец.

Для первоначального расплавления сплава использован электронагреватель с после- р дующим его отключением и переходом на работу фрикционного подогревателя.

С целью исключения в узле уплотнения несооснос-.ей и перекосов электронагреватель фиксируют относительно корпуса электродвигателя -олько от проворота.

На фиг. i изображено гидроуп ютнение вала двигателя эпектробура; на фиг. 2 электрическая схема гидроуплотнения электробура при системе электропитания ДПТ (по двухпроводному кабелю и бурильным трубам) .

Плавкое гидроуплотнение установлено в месте выхода вала 1 из гидрозащитной камеры электродвигателя, образованной корпусом 2, и состоит из кольцевой чаши, образованной корпусом Э и втулкой -4, кольцевого разделителя 5, легкоплавкого сплава 6, служащего изолятором между маслом в гидрозащитной камере и промывочным раствором у входа в полый вал двигателя. Снаружи чаши гидроуплотнения ра положен электронагреватель, содержащий корпус 7, электроспираль 8 с футеровкой

9 и кожух 10. Спираль нагревателя электри: ески соединена с массой машины и через электрический вентиль в виде полу1-осроди ового диода 1 1 с Одним проводов токоподвода 12. ЭпектронагреВатепь связан с корпусом машины угпОВОЙ связью В Виде стопорной пробки 1 3, а на радиальном направлении не связан, так как корпус электронагревателя сопрягается со стогорной пробкой по ходовой посадке "Ш "- юащи гипроуппотнения и Осевом 16 направлении связана с раздепитепем посредством y=;"BíýâëåíHîro на валу подпятника

1 4,HB который опирается Втупка чаши, B также с помощью упора верхнего торца втулки 4 и ступицы разделителя 5 через пяту 15. 4B1UB гидсоуппотнения не имеет радиапьной сВязи с кОрпусОм машины и рВдиапьно свчзана с валом через теппоиэопятор 16„- с roðïóñîì машины чаша связана фрикпионной угловой связью (через стопорную пробку 13 и корпус зпектронагреватепя) посредством резиновых колеи 17, которые с натягом установлены между корпусом чаши и корпусам электронагревателя и обсазу1ОГ фрикГлионную муфтур создающую co p иротивпение вращению чаши относительно корпуса машины. Разделитель навинчен на вап В пакете деталей на валу, содержащем пяту, чащу и подпятник и 4иксируется стопорной пробкой 18 и стопорным копьцом 19 Зъ патрубком 20, подводящим промывочный раствор, и через него - с корпусом машины чаша гибко связана посредством голов.;.и 21 из зпастомера (резины), обоймы 22 и уппотнительного кольца 23. ЗЬ

До начала работы машины сплав в ппавксм гидроуппстнении находится в твердом

<остоинии1 и таким Образом Выход Вапа из гидрозашитной камеры запаян. Наличие в цепи питания спирали 8 эпектронагрева- 40 ellH вентильного диода 11 (фиг. 2) позволяет кснтропирсвать сопротивление изопяции двигателя (и кабепя, если он подкпючен) „при этом мегомметр (ипи иной BïïBрат контроля изопяции) должен быть под- 45 кпючен — àêîé попярностью, чтобы по отношению к ней диод 11 бЫл включен своим обратным солротивпением (при необходимости увеличения сопротивления цепи, шунтируюшей цепь сопротивления изоляции, мо- 5g жет быть последовательно включено несколько диодов).

Фрикционная муфта В виде резиновых колец 17 позволяет кратковременно включить зпектродвигатепь до расплавления сплава 55 в ппавком гидроуппотнении, например, с цепью определения направления вращении вала. При этом чаша, спаянная через сплав с разделителем 5, бучет вращаться вместе с валом, а резиновое кольцо 23 (пусковое 66 уппотнение) будет работать как уппотнение подвижного соединения. Сопряжение чаши с корпусом эпектронагреватепя 7 по ходовой посадке "Ш и отсутствие жесткой радиапьной связи корпуса 7 электронагревателя с корпусом 2 машины, благодаря ходовому сопряжению по стопорной пробке 13„не пр=-. пятствует вращению чаши при включениях двигателя до расппавпения сплава. Сопряжение чаши с эпектронагреватепем по ходовой посадке, с другой стороны, создает условия дпя минимального рассеивания тепла от нагреватепя и сокрашения тем самым продопжитепьности разогрева сплава.

После спуска в скважину и до включения электродвигатели через один из проводов токоподвода и бурильные трубы (земпю) от низковопьтного источника 24 подается эпектропитание в цепь зпектронагреватепя (фиг. 2)

По истечении определенного времени, достаточного дпя расплавлении сплава в ппавком гидроуппотнении. цепь питания апектронагреватепя отключают, включают эпектродвигатель 25. При системе питания двигателя

ДПТ (через земпю и погружной контактор

26) дальнейшее электропитание нагреватепя становится невозможным, так как одна иэ фаз силового трансформатора 27 соединена при этом с земпей„ закорачивая цепь питания спирали 8 эпектронагреватепя.

После расплавлении сплава устройство функционирует как обычное гидроуппотнение с жидкостью высокой ппотности. При атом чаша вращается, сдерживаемая фрикционной муфтой (набором резиновых колец 17). По поверхности сопряжения втулки 4 чаши с вращающимся вместе с валом теппоизопятором 16 вследствие жидкостного трения при малом зазоре (ходовая посадка) генерируется теппо, достаточное дпя поддержания сппава в жидком состоянии. Таким образом, в предлагаемом ппавком гидроуппотнении вместе электрическим нагревом сплава до включения двигателя используют фрикционный подогрев его после включения двигатепя.

При сборке и работе эпектробура никакие осевые смешения вала относительно корпуса машины не вызывают изменений донного зазора гидроуппотнения и нарушений в связи с этим герметичности гидроуппотнения, так как в предлагаемой конструкции чаша и раздепитепь связаны с валом в единый осевой пакет с подпятником 14 и пятой 15.

Формула изобретения

1. Ппавкое гидроуппотнение вала двигатепя зпектробура, состоящее из кольцевой

511457 чаши с легкоплавким сплавом и жестко связанного с валом разделителя, электрического и фрикцнонного подогревателей н пускового уплотнения, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью исключения осевого перемещения чаши относительно разделителя, упрощения конструкции фрикционного подогревателя, исключения конструктивнотехнологических погрешностей и обеспечения кратковременных пусков электродвигателя без расплавления сплава, чаша установлена на валу между упорными подшипниками, выполнена подвижной относительно вала и корпуса электронагревателя и соединена с корпусом электронагревателя через фрикционную муфту из резиновых колец.

2. Гидроуплотнение по и. l, о т л ича ющееся тем, что, с цельюповышення надежности уплотнения, электронагреватель расплавляет сплав до включения двигателя, а фрикционный подогреватель поддерживает сплав в расплавленном состоянии при работе двигателя„

3. Гидроуплотнение по пп. 1 и 2, p p л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения в узле уплотнения несоосностей и перекосов, электронагреватель фиксируется относительно корпуса электродвигателя только от проворота.

511457 Заказ 1888

Ива, l4 IMjf Тирах 1134

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и. открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Подписное

Филиал ППП Патент,г. Ума.ороси, ул. Проектная,4

Составитель А.Ополченцов

Редактор В.Дибобес Техред В.Парфенова корректор М.Леозермаи