Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя

Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Сюветсюи

Соцналнстнческмк

Реснубаес

«i)792492 (61) Дополнмтельное к авт. свмд-ву (я)м. к„.з (22) Заявлено 220678 (23) 2635006/24-07

/ с прнсоеднненнем звявкн Йо

Н 02 К 5/12

Государственный комитет

СССР ио делен изобретений и открытий (23) йрнорнтет

Опубликовано 301280.Бюллетень N9 48 (53) УДК 621 313.

17.004:621.65-213.32(088.8) Дата опубликования опмсанмя 3Q1?.80 (22) Авторы мзобретеммя

Л.Н. Герцман, H.Ì. Дубовская, В.В. Петрова, В.С. Киндяков и Е.П. Вильковская (71) 3 а яв мтель

Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗИЦИТЫ

ПОГРУЖНОГО ИАСЛОЗАПОЛНЕННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится . к электротехнике и может быть использовано в погружных маслозаполненных электродвигателях, предназначенных для привода центробежных, винтовых и др. насосов для добычи жидкости из скважины, межпластовой закачки и т.д.

Усгройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя предназначено О для предотвращения попадания пластовэй жидкости в полость двигателя, выравнивания давления и тепловых изменений рабочего объема масла во время периода пуска аи остановки двига- 15 .теля.

Известно устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, основанное на принципе безрасходного гидрозатво- 2О ра и использующее тяжелую жидкость, инертную по отношению к пластовой

:хидкости и рабочей жидкости j1) .

Недостатками этого устройства являются большой поперечный размер уст- 25 ройства за счет коаксиального расположения камер и невозможность сохранения принципов безрасходности при выходе из строя нижнего нлн среднего торцового уплотнения. ЗО

Известно также устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, состоящее из вала, торцовых уплотнений, корпуса, трех последовательно соединенных с помощью трубочек камер, расположенных в осевом направлении вдоль вала, причем нижняя и средняя камеры заполнены рабочей жидкостью двигателя, а верхняя камера заполнена тяжелой, барьерной жидкостью, которая контактирует с пластовой жидкостью.

12).

Недостатком этого устройства является его низкая надежность, обусловленная расходным принципом гидрозатворати большие осевые размеры, за счет необходимости обеспечения запаса масла нз расход.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение габаритов.

Эта цель достигается тем, что снаружи верхней части верхней камеры установлено дополнительное торцовое уплотнение, прн этом вращающаяся часть торцового уплотнения расположена над неподвижной опорой, а торцовые уплотнения средней и нижней камер установлены внутри каждой камеры в верхних частях, причем вращающиеся части торцовых уплотнений расположены под неподвижной опорой.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство 1 устанавливается между электродвигателем 2 и насосом 3.

Крутящий момент с нала 4 электродвигателя 2 посредством муфты 5 переда ется через вал 6 устройства 1 на нал 7 насоса 3 муфтой 8.

Вал 6 устройства 1 вращается в четырех подшипниках 9 и опирается на гидродинамическую пяту 10. Вдоль нала 6 устройства 1. в осевом направлении расположены три последовательна соединенные камеры. Верхняя камера 1.1 образована корпусом 12„ торцовыми уплотнениями 13 и 14,причем верхнее торцовое уплотнение 13 установлена таким образом, что неподвижная часть торцового уплотнения расположена под вращающейся, т.е. с возможностью расходования жидкости из камеры 11 в камеру 15, сообщающуюся с затрубным пространством, а торцо-: вое уплотнение 14 перевернуто относительно верхнего, т.е. неподвижная часть торцового уплотнения расположена над вращающейся с возможностью расходования жидкости из камеры 11 н камеру 16. Камера 1 имеет сообщение с. камерой 15, сообщающейся е затрубивши пространством, через отверстие 17, а с камерой 16 — посредством трубки 18, которая является соединительным каналом с нижней частью камеры 16. Камера 16.образована корпусом 19 и торцовыми уплотнениями 14 и 20, причем торцовое уплот- нение 20 установлена аналогично торцовому уплотнению 14, т.е. с воэможностью расходования жидкости иэ камеры 16 по трубке 21 в камеру 22, причем гголость внутри трубки 21 сообщается посредством трубки 23 с нижней частью камеры 22. Камера 22 сообщается трубкой 24 с полостью электродвигателя 2.

B верхней части трубки 18 и в отверстии 17 установлены конусные клапаны 25 и 26, ко-орые обеспечивают гидравлические испытания каждого торцового уплотнения н процессе сборки и заполнение предлагаемого устройства рабочей и барьерной жидкостью в мастерской. Сборка предлагаемого устройства ведется, начиная с верхнего торцового уплотнения 13, вал 6 при этом фиксируется н осевом направлении специальным стопорным болтом (на чертеже не показан) через отверстие 27.

Электрадннгатель 2, камеры 22 и

16 устройства 1 заполняются рабочей жидкостью двигателя через клапан

28, а воздух выпускается через отверстия 29 и 30.

Камера 11 через клапан 31 заполняется барьерной жидкостью, воздух выпускается через отверстия 32, 27 и 17. Барьерная жидкость с удельным весом, большим единицы заполняется в объеме, вдвое большим изменения объема жидкости двигателя но время периодов пуска и остановки, кроме того, барьерная жидкость благодаря своему,большому удельному весу опус © кается по трубке 18 в нижнюю часть камеры 16.

Работает устройство следующим образом.

После пуска установки н работу в результате разогрева и расширения З рабочее масло двигателя поступает в камеру 22 через трубку 24 и затем далее через трубки 23 и 21 вытесняет масло камеры 16 через трубку 18 н камеру 11, которое, будучи по весу

Я легче тяжелой жидкости камеры 11,уходит н скважину.

При остановке агрегата н результате остынания и уменьшения объема рабочего масла н двигателе, верхняя щ часть камеры 11 заполняется пластонай жидкостью, а часть тяжелой жидкости опускается по трубке 18 и камеру 16.

Верхнее торцовое уплотнение 13 установлено с вазможностью расходования тяжелой жидкссти иэ камеры 11 н камеру 15, которая затем через отверстие 17 снова поступает обратно.

Среднее торцовое уплотнение 14 установлено с возможностью расходования тяжелой жидкости из камеры 11 в нижнюю часть камеры 16, которая затем по трубке 18 возвращается обратна. ® Нижнее торцовое уплотнение 20 установлено с возможностью расходования легкого масла иэ полости камеры

16 по трубке 21, которое поступает в камеру 22 и в таком же объеме выфЯ тесняется обратно через трубку 23.

fto мере выхода иэ строя торцовых уплотнений происходит следующее: а) при выходе иэ строя верхнего торцового уплотнения 13 пластоная

gg жидкость, поступающая по валу к среднему торцовому уплотнении 14, расходуется и опускается и нижнюю часть камеры 16, а затем по трубке

18 поднимается в камеру 11 и уходит в скважину, б) в случае выхода иэ строя одного из двух торцовых уплотнений среднего или нижнего схема сохраняет сною работоспособность.

Таким образом, укаэанная конструк4О ция при выходе любого иэ трех уплотнений сохраняет принцип беэрасходности, причем конусные клапаны, ннеденные в конструкцию, значительно повышают качество сборки и надежност 65 всего изделия в целом.

792492

Формула изобретения

Устройство для гидравлической эащиты погружного маслоэаполненнога электродвигателя, состоящее иэ вала торцовых уплотнений, корпуса, трех последовательно соединенных с помощью трубочек камер, расположенных в осевом направлении вдоль вала, причем нижняя и средняя камеры эацолнены рабочей жидкостью двигателя, а верхняя камера заполнена тяжелой, барьерной жидкостью, которая контактирует с пластовой жидкостью, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьиаения надежности и уменьщения габаритов, снаружи верхней части верхней камеры установлено дополнительное торцовое уплотнение, при этом вращающаяся часть торцового уплотнения расположена над непод вижной опорой, а торцовые уплотнения средней и нижней камеры установлены з внутри каждой камеры в верхних частях, причем вращащциеся части торцо . вых уплотнений расположены под неподвижной опорой.

16 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СПИ Ф 3671786, кл. 310-87, 1972.

2. Патент СРИ Р 3854064, кл. 310-87, 1974 °

ВНИИПИ Эакаэ 9595/60

Тираж 783 Подписное

Филиал ППП "Патент г.ужгород,ул.Проектная,4