Погружной маслозаполненный электродвигатель

ОПИС Е ИЗОБРЕТЕНИЯ п 1) 436415 Сиоз Советскими Социалистических Республик(51 инением заявкиспи асударственный комитетСовета Министров СССГаа делам иэооретенийи открытий Приоритет Опубли ь 2 ано 15.07.74, Бюлле(72) Авторы изобретен омазкова и А. А, Богданов 71) Заявитель обое конструкторск 54) ПОГРУЖНОЙ МАСЛОЗАПОЛН ЭЛ ЕКТ РОД В И ГАТ ЕЛ Ь 1 Й Погружной маслозаполненный вертикальный электродвигатель 1 содержит гидравлический компенсатор 2, размещенный в нижнейчасти электродвигателя, и протектор 3, уста 5 новленный в его верхней части.В корпусе протектора 3 размещена гибкаядиафрагма 4, которая совместно с уплотнительным устройством, установленным на валу5 и состоящим из вращающейся части 6 и не 0 подвижной части 7, разделяет протектор надве камеры 8 и 9,Камера 8 является внутренней камерой исоединяется с внутренней полостью маслозаполненного электродвигателя 1, а камера 9 -5 внешней камерой и отделена от внутреннейполости электродвигателя 1 гибкой диафрагмой 4 и уплотнительным устройством, установленным концентрично относительно вала 5 икорпуса протектора 3,20 Подвижная часть уплотнительного устройства 6 соединена и вращается совместно с валом 5, а неподвижная его часть 7 установлена в корпусе протектора 3,В корпусе протектора 3 размещается кла 25 пан 10, через который поступает пластоваяжидкость после расхода защитной жидкости,заполняющей камеру 9, Вдоль камеры 9 установлена трубка 11, которая является соединительным каналом между полостями над и30 под диафрагмой 4, когда последняя прилегает Изобретение относится к погружным масло- заполненным электродвигателям для привода насосов.Известен вертикальный маслозаполненный электродвигатель, к нижней части которого подсоединен гидравлический компенсатор, а к верхней части - протектор, состоящий из корпуса, герметично разделенного диафрагмой на внутреннюю и внешнюю камеры, заполненные жидкостями, и промежуточного вала для передачи вращения от электродвигателя к насосу, имеющего уплотнительное устройство, концентрично расположенное в корпусе.Однако надежность и долговечность такого электродвигателя недостаточно велики вследствие большой утечки защитной жидкости через уплотнение и выхода из строя уплотнительных элементов при работе и при извлечении установки из скважины. С целью повышения надежности и долговечости электродвигателя вращающаяся часть плотнения зафиксирована в осевом направении относительно его неподвижной части осредством двустороннего упорного подшипика, а в корпусе протектора размещен сбраывающий клапан.На чертеже породвигатель в про казан предлагаемыи элекдольном разрезе. о по бесштанговым насосак стенкам корпуса протектора 3 (показано пунктиром на чертеже).На валу 5 протектора устанавливается турбина 12, с помощью которой создается избыточное давление в протекторе 3. Вал 5 протектора размещается в подшипниках 13 и 14, закрепленных в корпусе протектора 3, на нем крепятся две пяты 15 и 16. Вал 5 протектора 3 соединен с валом 17 электродвигателя 1, при этом пята 16, упираясь в торец подшипника 13 не позволяет валу протектора подниматься, чем обеспечивается контакт в рабочей паре уплотнительного устройства и его надежная работа, Вал 5 протектора 3 соединяется также с валом 18 насоса 19, Пята 15 не позволяет при этом валу 5 перемещаться вниз, что обеспечивает качественный монтаж протектора 3, насоса 19, маслозаполненного электродвигателя 1 и нормальную работу уплотнительного устройства 6 и 7.На валу 18 насоса 19 установлен упорный подшипник 20, воспринимающий осевую нагрузку от насоса, и набивное уплотнение 21.В корпусе протектора 3 размещается сбрасывающий клапан 22, соединяющий камеру 9 с наружной средой и выпускающий защитную жидкость и газ из камеры 9 протектора 3 в эту среду в случае наличия избыточного давления.В нижней части маслозаполненного электродвигателя 1 присоединен компенсатор 2 с гибкой емкостью 23.Маслозаполненный электропривод работает следующим образом.Маслозаполненный электродвигатель 1, гибкая емкость 23 компенсатора 2 и камеры 8, 9 протектора 3 заполняются защитной и смазывающей жидкостью, при этом диафрагма 4, прилегает к внутренней стенке корпуса протектора.Электродвигатель 1 и камеры 8, 9 протектора 3 могут заполняться одной и той же или различными по вязкости защитными жидкостями.В рассматриваемом нами примере камера 9 заполняется защитной жидкостью ббльшей вязкости, чем камера 8 и электродвигатель 1.При включении маслозаполненного электродвигателя 1 вращение от вала 17 передается валу 5 протектора 3 и затем на вал 18 насоса 19.Защитные жидкости, заполняющие электродвигатель 1 и камеры 8, 9 протектора 3, нагреваются и увеличиваются в объеме. Увеличение этого объема в электродвигателе 1 и камере 8 компенсируется за счет деформации гибкой емкости 23 компенсатора 2, а объема в камере 9 - за счет открывания сбрасываю- щего клапана 22, при этом гибкая диафрагма 4 отходит от своего первоначального положения, т, е. от внутренней стенки корпуса протектора 3 и выравнивает давление в камерах 8 и 9; давления в полостях над и под уплотнительным устройством.Поверхность трения между подвижной ча 25 30 35 40 45 50 55 60 65 стью уплотнительного устройства 6 и его неподвижной частью 7 смазывается за счет расхода защитной жидкости, поступающей из камеры 8 под действием центробежной силы и незначительной величины избыточного давления в камере 8,За счет открывания клапана 22 исключается создание больших избыточных давлений в камере 9 и возможность обратного перетока защитной жидкости большей вязкости через уплотнительное устройство из камеры 9 в камеру 8, а также воздействие этих давлений на гибкий элемент 4 протектора 3.При работе пята 16, опираясь на торец подшипника 13, фиксирует подвижную часть уплотнительного устройства 6 относительно его неподвижной части 7, что позволяет создавать необходимые величины удельного давления на поверхностях пары трения уплотнительного устройства и необходимую величину расхода защитной жидкости, поступающей из камеры 8 через уплотнитсльное устройство. Совместно с валом 5 протектора 3 вращается турбина 12 с лопастями, при этом в камере 8 создается избыточное давление, которое через гибкую диафрагму 4 передается в камеру 9. Вязкая жидкость, заполняющая эту камеру, поступает к подшипнику 20 и уплотнению 21.Расход жидкости большей вязкости через набивное уплотнение 21 насоса 19 значительно превосходит расход через уплотнительное устройство жидкости меньшей вязкости, заполняющей электродвигатель 1 и камеру 8. В результате этого гибкая диафрагма 4 постепенно перемещается к наружным стенкам корпуса 3 за счет действия столба жидкости, находящейся в скважине, на гибкую емкость 23 компенсатора 2 и перемещения защитной жидкости из емкости 23 в камеру 8 протектора 3, После того, как из камеры 9 будет израсходована вся вязкая жидкость, через обратный клапан 10 начнет поступать пластовая жидкость в нижнюю часть камеры 9.При поступлении пластовой жидкости в камеру 9 последняя служит отстойником, где происходит отделение пластовой воды и нефти; при этом нефть поднимается и поступает к подшипнику 20.По мере расхода защитной жидкости через уплотнительное устройство из камеры 8 гибкая диафрагма 4 начинает перемещаться в свое первоначальное положение за счет по. ступления пластовой жидкости через клапан 10 в камеру 9. Компенсация изменения объема защитной жидкости при этом во время пусков и остановок электродвигателя осуществляется с помощью как гибкой емкости 23, так и диафрагмы 4.После того, как весь запас защитной жидкости малой вязкости, находящейся в гибкой емкости 23 и камере 8, будет израсходован через уплотнительное устройство, цикл работы электропривода в скважине заканчивается.Величина же расхода в защитной жидкости через уплотнительное устройство 6 и 7, а следовательно, и весь цикл работы электродвигателя в Скважине зависит от правильности положения подвижной части уплотнительного устройства 6, смонтированной на валу 5, относительно его неподвижной части 7, установленной в корпусе протектора 3, и величин давлений, действующих в полостях над и под уплотнительным устройством, регулируемым клапанами 22 и 10, размещенными в корпусе протектора 3.По окончанию цикла работы при извлечении установки из-под уровня жидкости в скважине давление во внутренней полости электродвигателя сначала резко снижается, а затем начинает расти за счет выделения из защитной жидкости газа, находившегося во время работы установки в растворенном состоянии,Это давление передается через гибкий элемент 23 и затем гибкую диафрагму 4 протектора 3 из камеры 8 и камеру 9, клапан 22 открывается и происходит сброс жидкости и газа из полости 9 во внешнюю среду. В случае прилегания диафрагмы 4 к наружной стенке корпуса протектора 3 полости 8 и 9 сообщаются при открывании уплотнительного устройства. Сбрасывающий клапан 22 предохраняет узлы электродвигателя от повреждения, 5 в частности гибкий элемент 23 компенсатора2 от разрыва,Предмет изобретенияПогружной маслозаполненный электродви гатель для привода насосов, в нижней частикоторого размещен гидравлический компенсатор, а в верхней части установлен протектор, содержащий корпус, герметично разделенный эластичной диафрагмой на внутреннюю каме ру, заполненную тем же маслом, что и полость электродвигателя, и внешнюю, заполненную защитной жидкостью, вал для передачи вращения от электродвигателя к насосу и торцевое уплотнение вала, о т л и ч а ю щи й ся тем, что, с целью повышения надежностии долговечности, вращающаяся часть упомянутого уплотнения зафиксирована в осевом направлении относительно его неподвижной части посредством двустороннего упорного 25 подшипника, а в корпусе протектора размещен сбрасывающий клапан.436415 ЛысовКурилко Корректор Н. Учакнна веткова едакт Изд. ЛЬ 1886Государственного комитета по делам изобретенийМосква, Ж, Раушская н 78/2 Тираж 722 Совета Миннс открытий б д. 4/5ка Сапунова, 2 ног рафн оставител Техред Подписив СССР