Погружной агрегат

(50 ННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЗОБРетений и ОткРытийГОСУД АРС ПО ДЕЛА СВ;ОЩн ТЕ: йИИБЛЦОТг 1, ь АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТ ЕЛЬСТ АВТОРСКОМ ктно-конструкское бюро порудованию дляычи нефти Всеводственного(71) Специальное проторское и технологичпогружному электрооббурения скважин и досоюзного научно-проиобъединения "Потенци (72) В.Д,Резников, ИР.В.Касрашвили и В.П(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вприводах погружных насосов. Цельюявляется повышение надежности. Погружной агрегат содержит нижний 1 иверхний 2 электродвигатели, каждыйиз которых имеет корпус 3 и 6, внутри которого установлен вал с опорами, сердечники ротора 28 и статора29 и 30 с внутренними электрическимивыводами 31 и 32, которые проходятчерез нижнюю часть 37 верхнего двигателя и через верхнюю часть 38 нижне133976го двигателя . Указанные части корпусов образованы установленными концентрично относительно друг другавтулками,на сопрягаемой поверхностикоторых выполнены пазы для электрических выводов, Втулки соединеныпри помощи кольца 57 и 50, жесткозакрепленного на них со стороны верхнего и нижнего торца нижнего и верх 1Изобретение относится к электротехнике, электромашиностроению, в частности для привода погружных насосов, содержащего несколько электродвигателей.Целью является повышение надежности при упрощении конструкции и повышение технологичности.На фиг.1 показан погружной агрегат, продольный разрез; на фиг.2 электрический соединительный узел погружного агрегата с условно разнесенными один относительно другого электродвигателями; на фиг,З - сечение А-А на фиг,2; на фиг,4 - сечение Б-Б на фиг,2; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.2,Погружной агрегат включает два или более отдельных электрических двигателей, например нижний 1 и верхний 2, установленных последовательно вдоль продольной оси. Нижний электродвигатель имеет продольный корпус 3 с верхним 4 и нижним 5 торцами, а верхний - продольный корпус 6 с верхним 7 и нижним 8 торцами.Внутри нижнего электродвигателя расположен вал 9, перемещение которого ограничено в радиальном н,1 правлении по меньшей мере двумя радиальными подшипниками 10 и 11, а в осевом направлении - опорами, например радиальным и упорным подшипником )2.Внутри верхнего электродвигателя 2 расположен вал 13, перемещение которого ограничено в радиальном направлении по меньшей мере двумя радиальными подшипниками 14 и 15, а в осевом направлении - упорным подшипником 16, Для прохода жидкости в ванего двигателей соответственно и повторяющего торцовую поверхность соединяемых втулок, причем кольца ограни -чивают осевое перемещение контактов36 и 35 и имеют отверстия, предотвращая проникновение жидкости внутрькорпуса погружного агрегата, повышаянадежность его работы, 5 ил. 2лах нижнегои верхнего 2 электродвигателей имеются продольные каналы17 и 18, во вращающейся части упорных подшипников - радиальные каналы19 и 20, в корпусах электродвигателей - продольные каналы 21 - 25, атакже каналы 26 в узле 27, предназначенном для очистки жидкости, которойзаполнена внутренняя полость агрегата,На валах 9 и 13 электродвигателей установлены сердечники ротора 28.Кроме того, в корпусах 3 и 6 электродвигателей расположены статоры 29 и30 с внутренними электрическими выводами 31 и 32 обмоток, которые связаны с размещенными в изоляторах 33 и34 контактами 35 и 36. Электрическиевыводы 32 обмотки верхнего электродвигателя 2 проходят через нижнюючасть 37 корпуса. Электрические выво. ды 31 обмотки статора проходят черезверхнюю часть 38 корпуса нижнегоэлектродвигателяи дополнительноориентируются в промежуточной части39 корпуса, расположенной под упорным подшипником 12. Соединение валов9 и 13 между собой осуществляется ЗО шлицевой муфтой 40. Промежуточная часть 39 корпусаобразована установленными концентрично и неподвижно одна относительнодругой втулками 41 и 42, причем насопрягаемой поверхности втулок 41 и42 выполнены кольцевые усеченные пазы 43, где размещены электрическиевыводы 31 обмотки статора 29, Предпочтительным является выполнение 40кольцевых усеченных пазов 43 в каж 1339763дой из втулок по три симметрично поокружности и в продольной соосности,Возможно выполнение усеченных пазовдругого количества и расположения взависимости от вида соединения обмоток. Втулки 4 и 42 соединены неподвижно между собой при помощи кольца44, повторяющего форму торцовой поверхности соединенных втулок 41 и42 и закрепленного на них, например,при помощи винтов (не показаны).Верхняя часть 38 корпуса нижнегоэлектродвигателя также образованаустановленными концентрично и неподвижно одна относительно другой втулками 45 и 46, причем на их сопряженной поверхности 47 выполнены кольцевые усеченные пазы 48 и 49 соответственно на втулках 45 и 46. В кольцевых усеченных пазах 48 и 49 размещены электрические выводы 31, обмоткистатора 29, контакты 35 и их изоляторы 33.Втулки 45 и 46 соединены междусобой при помощи кольца 50 (фиг,2),повторяющего форму торцовой поверхности 51 соединенных втулок 45 и 46и закрепленного на них, например,при помощи винтов (не показаны), причем кольцо 50 ограничивает осевоеперемещение контактов 35 с изоляторами 33 и имеет отверстия для проходаизоляторов 34 с контактами 36.Нижняя часть 37 корпуса верхнегоэлектродвигателя 2 (фиг.5) образована установленными концентрично и неподвижно одна относительно другойвтулками 52 и 53, на сопрягаемой поверхности 54 выполнены кольцевые усеченные пазы 55 и 56 соответственново втулках 52 и 53,В кольцевых усеченных пазах 55 и 56 размещены электрические выводы 32 обмотки статора 30 с контактами 36 и изоляторами 34, Втулки 52 и 53 соединены между собой при помощи кольца 57 (фиг.2), повторяющего форму торцовой поверхности 58 соединенных втулок 52 и 53 и закрепленного на них, например, при помощи винтов (не показаны), причем кольцо 57 ограничивает осевое перемещение контактов 36 с изоляторами 34.Электрический соединительный узел обеспечивает быструю сборку погружного агрегатав условиях эксплуатации.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На вал 9 (фиг,) нижнего электродвигателя 1 установлена шлнцевая муфта 40, а на поверхности торца 8 или цилиндрической поверхности втулки 52 верхнего электродвигателя 2 установлено уплотнительное устройство, например резиновое эластичное кольцо (не показано). Втулка 45 имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность 59 для размещения в ней поверхности 60 нижней части 37 верхнего электродвигателя 2 при соединении с электродвигателем 1. Подключение к питанию погружного агрегата осуществляется при помощи электрических выводных концов 61 верхнего электродвигателя 2.Во втулке 53 нижней части 37 верхнего электродвигателя 2 и втулке 42 промежуточной части 39 нижнего электродвигателя 1 со стороны торца сердечников роторов 28 установлены неподвижно радиальные подшипники 15 и 11, расположенные на конце валов13 и 9.Сборка нижней части 37 верхнего электродвигателя 2 осуществляется следующим образом.Радиальный подшипник 15 устанавливается во внутреннюю втулку 53 неподвижно, например, по прессовой посадке или с помощью штифта, Соединяется концентрично расположенная наружная втулка 52 нижней части корпуса 37 с продольным корпусом 6. Устанавливаются в кольцевые усеченные пазы 55 электрические выводы 32 обмотки с изоляторами 34 и контактами 36, затем, совмещая кольцевые усеченные пазы 55 концентрично расположенной наружной втулки 52 с усеченными пазами 56 внутренней втулки 53 нижней части 37 корпуса, перемещается внутренняя втулка 53 в осевом направлении вдоль конца вала 13. Устанавливается и крепится, например, винтами кольцо 57 к торцовой поверхности 58 концентрично расположенных втулок 52 и 53.Сборка промежуточной части 39 корпуса нижнего электродвигателя 1 осуществляется аналогично нижней части 37, Радиальный подшипник 11 устанавливается во втулку 42 неподвижно, например, по прессовой посадке или с помощью штифта. Соединяется концентрично расположенная наружная втулка 41 промежуточной части 39 кор)133 пупа с Гроцольным корпусом 3) уста - нанливаются в кольцевые усеченные паы 4 3 электрические выводы 31 обмотки с контактами 35, затем перемещается внутренняя втулка 42 в осевом направлении вдоль конца вала 9. Ус - танавливается и крепится, например, винтами кольцо 44 к торцовой поверхности соединенных втулок 41 и 42.Сборка верхней части 38 корпуса нижнего электродвигателя 1 осуществляется следующим образом.Соединяется концентрично расположенная наружная втулка 46 верхней части 38 корпуса с промежуточной частью 39 корпуса, устанавливаются в кольцевые усеченные пазы 48 электрические вывоцы 31 обмотки с изоляторами ЗЗ и контактами 35, затем, совмещая кольцевые усеченные пазы 48 концентрично расположенной наружной втулки 45 с пазами 49 внутренней втулки 46 нижней части 38 корпуса, перемещается внутренняя втулка 469763а статорь. 29 и 0 - ;пп,:,налтор .1 ри подаче линейного напряГ енияна электрические выводные копны 61верхнего электродвигате.Гя 2 ток про 1 Г)15 2025 текает по статору, развивая вращающий момент на валу погружного агрегата. При вращении вала в радиальных каналах 19 и 20 упорных подшипников 2 и 16 возникает центробежная сила, вызывающая циркуляцию жидкости, которой заполнена внутренняя полость электродвигателей, 1 иркуляция жидкос -ти осуществляется по первому контуру: канал 26, продольный канал 17, радиальный канал 19, продольный канал 25, канал 26 и по второму контуру: канал 26, продольные каналы 17 и 18, радиальный канал 20, каналы 21 - 25, канал 26, при этом происходит охлаждение и смазка упорных подшипниковрадиальных опор агрегата.Таким образом, предлагаемый пог - ружной агрегат имеет простую конст35 40 45 50 55 в осевом направлении вдоль конца ва - ла 9. Устанавливается и крепится, например, винтами копьцо 50 к торцовой поверхности 51 концентрично расположенных втулок 45 и 46.Сборка агрегата обеспечивается соединением нижней части 37 корпуса верхнего электродвигателя 2 с верхней частью 38 корпуса нижнего электродвигателя 1 до соприкосновения торца 4 с торцом 8. Соединение нижней части 37 корпуса с верхней частью 38 корпуса происходит в следующей последовательности, Соединяются направляющие элементы, например штырь, установленный в тор - це 4, в продольном направлении с отверстием в торце 8 (штырь и отверс - тие не показаны); шлицевая поверхность вала 13 со шлицевой муфтой 40; поверхность 59 с поверхностью 60;также соединяются между собой контакты 35 и 36 электрических выводов 31 и 32 обмоток и изоляторы 33 и 34,Крепление между собой нижней части 37 корпуса с верхней частью 38 корпуса, а также верхнего торца 7 с устройством для защиты от окружающей жидкости осуществляется при помощи шпилечного или винтового (болтового) соединения, Таким образом, корпусы 3 и 6 составляют единый корпус погружного агрегата, валы 9 и 13 - единый рукцию, повышенную технологичность и надежность за счет сокращения количества последовательно соединенныхкорпусных деталей и посадочных поверхностей, упрощения процесса сборки, увеличения количества выполняемых функций нижней части корпуса верхнего электродвигателя, промежуточной и верхней частью корпуса нижнего электродвигателя за счет установки в них радиальных подшипников.Получена возможность более точногоизготовления сопрягаемых деталей исокращения их длины за счет концентричного и неподвижного одна относительно другой установления втулок вверхней, промежуточной и нижней час -тях корпусов электродвигателей скольцевыми усеченными пазами на сопрягаемых поверхностях. Формула изобретения Погружной агрегат, содержащий по меньшей мере нижний и верхний электродвигатели, каждый из которых имеет продольный корпус с верхним и нижним торцами, внутри которого установ - лен вал, осевая опора и радиальные опоры, удерживающие вал, сердечники ротора и статор с обмоткой, имеющей внутренние электрические выводы, ко - торые связаны с размещенными в изоляторах контактами, зафиксированнымина обращенных друг к другу торцахверхнего и нижнего электродвигателей,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности приупрощении конструкции и повышениятехнологичности, снабжен по крайнеймере одним кольцом и по крайней мереодной парой концентрических втулок,установленных на нижней части корпуса верхнего электродвигателя и верх-ней части нижнего электродвигателя,причем по крайней мере на одной из 5сопрягаемых поверхностей втулок выполнены кольцевые усеченные пазы,где размещены выводы обмоток и кон -такты с изоляторами, а кольцо жесткозакреплено на их торцах со стороныторцов электродвигателей.339763 оставитель Т.Цынскаяехред Л.Сердюкова ктор И.Шу Корректор А,Тяс аказ 4238/4Тираж б 59Государствен Подпиого комитета СССРний и открытийРаушская наб., д,по делам изобрете 113035, Москва, Ж