Устройство для гидравлической защиты погружного электродвигателя

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в погружных жидкостно-заполненных электродвигателях . Цель изобретения - повышение надежности. Торцовое уплотнение включает контактирующие между собой закрепленное на валу 4 вращающееся кольцо 5 и неподвижное кольцо 6. Поджатие колец обеспечивается пружиной 9, расположенной между кольцом 6 и обоймой 7, На цилиндрических поверхностях кольца 6 и обоймы 7 с натягом установлена мембрана 13, жестко закрепленная на обойме 7. 2 ил.

союз соВЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 M 02 К 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4715620/07 (22) 10.07.89 (46) 23.11.91. Бюл, ЬЬ 43 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудованию для бурения скважин и добычи нефти Всесоюзного научно-поизводственного объединения"Потенциал" (72) В,Г.Канцлер, M.Ñ.ËàãóòåíêîB, Ф.Х.Чарнис и И.Н. Новодворский (53) 621.313,04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 237969, кл. Н 02 К 5/12, 1966.

Богданов А.А. и др, Погружные центробежные насосы для добычи нефти. M.; Недра, 1968, с.194-196.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в погружных жидкостно-заполненных электродвигателях.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 представлен продольный разрез погружного электродвигателя с устройством для гидравлической защиты; на фиг. 2 — увеличенный продольный разрез торцового уплотнения.

Устройство для гидравлической защиты погружного электродвигателя включает компенсатор, установленный в нижней части электродвигателя и выполненный в виде эластичной диафрагмы 1, контактирующей с окружающей жидкостью, концы которой закреплены в корпусе 2, жестко связанном с корпусом статора 3 электродвигателя.

„„ Ж„„1693689 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПО ГРУЖН О ГО ЗЛ Е КТР ОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в погружных жидкостно-заполненных электродвигателях, Цель изобретения — повышение надежности. Торцовое уплотнение включает контактирующие между собой закрепленное на валу 4 вращающееся кольцо

5 и неподвижное кольцо 6. Поджатие колец обеспечивается пружиной 9, расположенной между кольцом 6 и обоймой 7. На цилиндрических поверхностях кольца 6 и обоймы

7 с натягом установлена мембрана 13, жес-. тко закрепленная на обойме 7. 2 ил.

На рабочем конце вала 4 электродвигателя расположено торцовое уплотнение, включающее контактирующие между собой жестко закрепленное на валу вращающееся кольцо 5, неподвижное кольцо 6, а также невращающуюся обойму 7. Вращающееся кольцо 5 уплотнено относительно вала 4 уплотнительным кольцом 8. Между неподвижным кольцом 6, а также обоймой 7 установлена пружина 9, обеспечивающая поджатие неподвижного кольца 6.к вращающемуся кольцу 5 в процессе его осевого перемещения. Обойма 7 уплотнена относи тельно корпуса статора 3 уплотнением 10 и расположена на валу 4 со стороны электродвигателя. На наружных цилиндрических поверхностях кольца 6 и обоймы 7 имеются проточки, в которых с натягом установлены концы 11 и 12 мембраны 13, выполненной, например, в виде эластичной манжеты. Ко1693689 нец 11 мембраны 13 плотно установлен в проточке на кольце 6, а конец 12 мембраны дополнительно закреплен с помощью браслетной пружины или кольца 14.

Усилие поджатия пружины 9 и натяг конца 11 мембраны 13 определяются из условия допустимой прочности диафрагмы компенсатора для разности давлений между окружающей средой и жидкостью, находящейся во внутренней полости электродвигателя, а также из условия возможности сбрасывания лиц ней жидкости через место контакта конца 11 мембраны 13 с боковой поверхностью кольца 6. Усилие поджатия пружины 9 должно превышать натяг конца 11.

Кольцо 6 и обойма 7 имеют расточки на обращенных друг к другу торцах для установки пружинц 9. На боковых стенках расточек кольца 6 и обоймы 7 могут быть выполнены отверстия 15 для протекания жидкости из полости двигателя в полость под мембрану 13 (на фиг. 2 отверстие 15 показано только в кольце 6). Обойма 7 связана с кольцом 6 с помощью штифта 16, установленного в продольном окне 17, выполненном на боковой поверхности расточки обоймы 7.

Устройство работает следующим образом.

При погружении электродвигателя в скважину, заполненную пластовой жидкостью, внешнее давление окружающей жидкости превосходит внутреннее заполняющей двигатель жидкости и прижимает концы 11, 12 мембраны 13 к боковой поверхности кольца 6 и обоймы 7, препятствуя проникновению внешней среды во внутреннюю полость электродвигателя.

В процессе работы электродвигателя происходит нагрев жидкости внутри его полости, ее расширение и появление избыточного внутреннего давления. При достижении давления заданной величины плотность соединения незакрепленного конца

11 мембраны 13 с кольцом 6 нарушается, часть жидкости сбрасывается в окружающую среду, давление внутри электродвига5 теля уменьшается и плотность соединения между концом 11 мембраны 13 и кольца 6 восстанавливается..

Использование предложенной конструкции устройства для гидравлической за10 щиты погружного электродвигателя обеспечивает дополнительное повышение надежности без усложнения конструкции благодаря воэможности сброса излишков жидкости из полости двигателя, минуя коль15 ца торцового уплотнения, без использования в конструкции специального сбрасывающего клапана, для чего верхний конец мембраны установлен на неподвижном кольце с натягом, а нижний конец мем20 браны закреплен на обойме, Мембрана в предложенной конструкции защищает от окружающей среды пружину торцового уплотнения, которая расположена в расточках неподвижного кольца и обоймы.

25 Формула изобретения

Устройство для гидравлической защиты погружного электродвигателя, содержащее компенсатор, установленный в нижней части электродвигателя и контактирующий с

30 окружающей жидкостью, и торцовое уплотнение, расположенное со стороны рабочего конца вала и включающее вращающееся и неподвижное уплотнительные кольца, пружину, обойму и мембрану, о т л и ч а ю щ е е35 с я тем, что, с целью повышения надежности, пружина расположена между торцовыми поверхностями обоймы и кольца, мембрана с натягом установлена на наружных цилиндрических поверхностях послед40 них, причем нижний конец мембраны жестко закреплен на обойме, которая расположена со стороны электродвигателя, а вал свободно размещен внутри пружины.

1693б89

Составитель А,Лисов

Техред M.Ìoðãåíòàë

Ъ.. у

Корректор О.Ципле

Редактор О.Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4083 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5