Токоввод погружного электродвигателя

 

Сущность изобретения; устройство содержит изоляционную колодку 1 со ступенчатой наружной поверхностью и эластичный уплотнитель 2, которые выполнены в виде отдельных элементов. Изоляционная колодка 1 установлена в ступенчатом отверстии корпуса 3 электродвигателя, причем уступ 4 на ее наружной поверхности взаимодействует с уступом в отверстии корпуса 3. Уплотнитель 2 имеет форму блока и зажат между упорными втулками 5 и 6 и взаимодействует со стенкой отверстия корпуса 3 и изоляцией жилы 7 кабеля. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Н 02 К 5/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ жилами внешнего кабеля, соединенными с контактами, образуя неразъемное соединение. Втулка муфты может быть расположена в корпусе, Герметичность полости электродвигателя со стороны контактного соединения обеспечивается после присоединения муфты к колодке при помощи кольцевого эластичного уплотняющего элемента, зажимаемого корпусом муфты кабеля или фланцем крепления, Недостатком данной конструкции является низкая надежность места герме.тизации жил кабеля в кабельной муф. те из-за нетехнологичности изготовления изоляционной втулки муфты и ее установки в процессе сборки. Это обусловлено тем, что в основании муфГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4730159/07 (22) 09,0Ð.89 (46) 23,11.92, Вюл, ) 43 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудованию для бурения скважин и добычи нефти Рсесоюзного научно-производственного объединения "Потенциал" (72) В,Ф.Омельченко, И,M.KíÿæåBñêèé, В,В,Кочергина и E,M„Ñòðèïóíñêèé (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Г 472424, кл, Н 02 К 5/22> 1975.

2. Патент СЕА Г 4128735, кл, 174-65, 1978, 3, Патент США Г 3092431, кл 339-94, 1963, Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано s погружных электродвигателях, предназначенных для привода центробежных> винтовых и других насосов для добычи жидкости иэ скважин, межпластовой закачки и т,д.

Известна конструкция разъемного контактного соединения для погружного маслозаполненного электродвигателя, состоящего из колодки с закрепленными в ней контактами электродвигателя и кабельной муфты с закрепленными в ней контактами кабеля flj .

Кабельная муфта представляет собой изоляционную эластичную втулку, например, из резины, которую вулканизируют в пресс-форме совместно с

50„„1777202 Al (54) ТОКОВВОД ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРООВИГАТЕЛЯ (57) Сущность изобретения: устройство содержит изоляционную колодку 1 со ступенчатой наружной поверхностью и эластичный уплотнитель 2, которые выполнены в виде отдельных элементов.

Изоляционная колодка 1 установлена

s ступенчатом отверстии корпуса 3 электродвигателя, причем уступ 4 на ее наружной поверхности взаимодействует с уступом в отверстии корпуса 3.

Уплотнитель 2 имеет форму блока и зажат между упорными втулками 5 и

6 и взаимодействует со стенкой отверстия корпуса 3 и изоляцией жилы 7 кабеля. 2 ил."

1777202 ты жилы кабеля располагаются по углам, а далее параллельно, что предопределяет возможность разрушения неразъемного соединения жил с втулкой в процессе сборки и эксплуатации под действием радиальных и осевых деформаций, Конструкция кабельной муфты неремонтопригодна и имеет ограниченную возможность герметизации полости двигателя лишь с помощью кольцевого уплотнительного элемента, поджимаемого, например, корпусом муфты.

Известна конструкция токоввода по" гружнОГО электрОдвигателя (?), ТОКО ввод включает составной уплотнительный блок с каналами для жил кабеля;

Блок с жилами кабеля обжимается наружным кожухом, который прикрепляется к боковой стенке углубления в верхней насти электродвигателя.

Герметизация полости электродвигателя со стороны контактного соединения обеспечивается уплотнением жил кабеля и уплотнением блока в отверс— тии корпуса электродвигателя с помощью кольцевых уплотнительных элементов, размещенных на элементе крепления, установленном в отверстии корпуса электродвигателя. Электрическое соединение пар контактов производится в полости двигателя до сборки токоввода.

Недостатком известной конструкции является необходимость как составного уплотнительного блока, так и кольцевых уплотнительных элементов для герметизации полости двигателя.

В процессе эксплуатации под действием осевых и радиальных усилий составные части уплотнительного блока и элементов его крепления вследствие деформации могут взаимно переместиться, Воздействие деформации на втулку крепления и установленные на ней кольцевые уплотнительные элементы приведет к разрушению кольцевых уплотнительных элементов. При этом нару>кная пластовая жидкость может проникнуть в полость электродвигателя, Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является токоввод погружного электродвигателя, представленный в (3) .

Известный токоввод погружного 55 электродвигателя содержит изоляционную колодку, установленную в ступенчатом отверстии корпуса электродвигателя. На ступенчатой наружной поверх-. ности изоляционной колодки имеется, уступ, который взаимодействует с уступом отверстия корпуса, В колодке выполнены отверстия по числу разъемных контактных пар, соединяющих жилы кабеля и выводы обмотки, Средство герметизации токоввода включает эластичный уплотнитель, выполненный с возможностью взаимодействия со стенкой отверстия корпуса электродвигателя и изоляцией жилы кабеля. Жила кабеля пропускается через отверстие уплотнителя и через полый нажимной винт, соединенный с резьбовым участком ступенчатого отверстия корпуса электродвигателя.

Для контактных элементов, соединенных с выводами обмотки и изоляционной колодки, в устройстве имеются упорные средства. Уплотнитель неподвижно соединяется с жилой кабеля в процессе вулканизации и после сборки охватывает контактную пару, Р состав материала эластичного уплотнителя, например резины, входят токопроводящие компоненты, поэтому его контакт с элементами контактной пары нежелателен, т.к, снижает надежность, Кроме того, в известной конструкции длина фланца уплотнительного эле-, мента, обеспечивающего герметизацию токоввода в отверстии корпуса электродвигателя, незначительна а объем, его огранинивающий, не замкнут, что предопределяет вероятность проникновения пластовой жидкости к контактной паре по кабелю из-за недостаточной надежности, Целью изобретения является повышение надежности, Поставленная цель достигается тем, что B токовводе погружного электродвигателя, содержащем установленную в ступенчатом отверстии корпуса элек+ тродвигателя изоляционную колодку со. ступенчатой наружной поверхностью, уступ которой взаимодействует с уступом отверстия корпуса, и отверстиями по числу разъемных контактных пар, соединяющих жилы кабеля и выводы обмоток, средства герметизации, включающие эластичный уплотнитель, выполненный с возможностью взаимодействия со стенкой отверстия корпуса электродвигателя и изоляцией жилы кабеля, пропущенной через отверстие уплотнителя и через полый нажимной

7202

Упорные шайбы 13 взаимодействуют с упорными буртал;и 14, обраэованныл>и в отверстиях изоляционной колодки 1

ilo числу контактов, Гильзы 11 снабжены обжимными втулками 15, каждая из

40 которых взаимодействует с соответствующим кольцевым выступом изоляционной втулки б и имеет на внутренней поверхности участок 16 конической формы, частично охватывающей соответд5 ствующую гильзу 11, >4 ла 7 кабеля 8 при установке в токоввод зачищается от изоляции, при этом гильзой 11 обжимается проводник 17, Для защиты резьбы на нажимном вин"

5О те 9 используются уплотнительное кольцо 18 и прокладка 19, Кабель 8 после разделки и установки его жил 7 в токоввод закреп" ляется винтами 20 на корпусе 3 элект55 родвигателя с помощью защитного корпуса 21, Предложенная конструкция позволяет также выполнить токоввод для каждой жилы отдельно.

5 177 винт, соединенный с оеэьбовым участком ступенчатого отверстия корпуса электродвигателя, упорные средства для контактных элементов, соединенных с выводами обмоток, и для изоляционной колодки, последняя и уплотнитель выполнены в виде отдельных элементов, уплотнитель имеет форму блока и зажим между допопнительно введенными упорными втулками, одна из которых установлена с упором в торец нажимного винта, а вторая, изоляционная, " в торец изоляционной колодки и имеет в зоне каждого своего отверстия со стороны, обращенной к изоляционной колодке, кольцевые выступы, выполненные с воэможностью перемещения в отверстиях изоляционной колодки, при этом контактные элементы, соединенные с выводами обмоток, выполнены в виде гильз,снабженных обжимными втулками, каждая из которых взаимодействует с соответствующим кольцевым выступом второй изоляционной втулки и имеет на внутренней поверхности участок конической формы, частично охватывающи" соответствующую гильзу, Жилы кабеля в токовводе и весь токоввод в корпусе электродвигателя в предложенной конструкции герметизируются одним уплотнителем выше места соединения элементов контактных пар, которые находятся каждая отдельно в твердом изоляционном материале, из которого выполнены колодка и втулка. Таким образом исключается контакт электрических проводников и уплотнителя, Усилие обжатия каждого стержня гильзой в контактной паре задается замкнутым обьемом, ограничивающим уплотнитель, и передается через обжимную втулку, что обеспечивает стабильное переходное сопротивление контактной пары.

На фиг.1 представлен продольный разрез токоввода погружного электродвигателя, на фиг,2 - вид на устройство с защитным корпусом, Токоввод погружного электродвигателя содержит изоляционную колодку 1 со ступенчатой наружной поверхностью и эластичный уплотнитель 2, которые выполнены в виде отдельных элементов.

Изоляционная колодка 1 установлена в ступенчатом отверстии корпуса 3 электродвигателя, причем уступ 4 на ее наружной поверхности взаимодействует с уступом в отверстии корпуса 3 электродвигателя.

Уплотнитель 2 средств герметизации токоввода ил>еет форму блока, зажат между упорными втулками 5 и 6 и взаимодействует со стенкой отверс" тия корпуса 3 электродвигателя и изо" ляцией жилы 7 кабеля 8.

Упорная втулка 5, поджимающая уплотнитель 2, установлена с упором в торец полого нажимного винта 9.

Втулка 6, выполненная из изоляционного материала, установлена с упором в торец изоляционной колодки 1, Во втулке 5, уплотнителе 2 и втулке б имеются продольные отверстия под жилы 7 кабеля 8, причем на втулке 6 в зоне каждого отверстия со стороны, обращенной к изоляционной колодке 1, имеются кольцевые выступы, выполненные с возможностью перел",ещения в соосных им отверстиях изоляционной колодки 1, Нажимной винт 9 соединен с резьбовым участком ступенчатого отверстия корпуса 3 электродвигателя, На выводах t0 обмотки электродвигателя закреплены разрезные гильзы 11, на наружных боковых поверхностях которых имеются проточки 12, где установ" лены упорные шайбы 13.

1777202

Сборка токоввода погружного электродвигателя производится следующим образом, На заводе-изготовителе в процессе сборки электродвигателя в отверстие корпуса 3 протягивают выводы 10 обмоток с заранее припаянными к ним гильзами 11, и на них устанавливается колодка 1. На каждую гильзу 11 в проточку 12 устанавливается упорная шайба 13 и перемещается до упора 14 в продольных отверстиях колодки 1.

/ алее на каждую гильзу 11 устанавливается обжимная втулка 15.

Затем в отверстие корпуса 3 электродвигателя устанавливается втулка

6 таким образом,, чтобы ее кольцевые выступы соприкасались с торцами втулок 15.

Устанавливаются уплотнитель 2, прокладка 19 и втулка 5, а также сплошная металлическая прокладка {на чертеже не показана). В винте 9 устанавливается уплотнительное коль" цо 18 и затем он устанавливается в отверстие корпуса электродвигателя, Закрепляется корпус 21, В таком виде электродвигатель транспортируется к месту эксплуатации, Перед соединением электродвигателя с жилами 7 кабель 8 разделывают, На концах жил снимают изоляцию до оголения проводников 17 на заданную величину, Снимают корпус 27, отвинчивают винт 9, снимают элементы 19 и 5 и убирают сплошную металлическую прокладку (на чертеже не показана). Далее вновь устанавливают втулку 5 и прокладку 19 и наживляют винт 9. Подают жилы 7 кабеля 8 в продольные отверстия элементов 5, 2, 6 и 15 до упора изоляцией в обжимную втулку 15 или проводника 17 в гильзу 11.

Производят закручивание винта 9 до упора, обеспечивая заданное усилие сжатия набора, включающего прокладку 19, втулку 5, уплотнитель 2, втулку 6, обжимные втулки 15 и гильзы 11 с упорными шайбами 13, при этом обеспечивается постоянное усилие обжатия гильз 11 втулками 15.

В процессе эксплуатации под воздействием осевых и радиальных усилий>

50 вызывающих деформацию, возможно перемещение гильзы 11 в расточке 16 втулки 15 без разрушения, благодаря упругим свойствам уплотнительного блока 2. формула изобретения

Токоввод погружного электродвигателя, содержащий установленную в ступенчатом отверстии корпуса электродвигателя изоляционную колодку со ступенчатой наружной поверхностью, уступ которой взаимодействует с уступом отверстия корпуса, и отверстиями по числу разьемных контактных пар, соединяющих жилы кабеля и выводы обмоток, средства герметизации, включающие эластичный уплотнитель, выполненный с возможностью взаимодействия со стенкой отверстия корпуса электродвигателя и изоляцией жилы кабеля, пропущенной через отверстие уплотнителя и через полый нажимной винт, соединенный с резьбовым участком ступенчатого отверстия корпуса электродвигателя, упорные средства для контактных элементов, соединенных с выводами обмоток, и для изоляционной колодки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, изоляционная колодка и уплотнитель выполнены в виде отдельных элементов, уплотнитель имеет форму блока и зажат между дополнительно введенными упорными втулками, одна из которых установлена с упором в торец нажимного винта, а другая изоляционная в торец изоляционной колодки и имеет в зоне каждого своего отверстия со стороны, обращенной к изоляционной колодке, кольцевые выступы, выполненные с возможностью перемещения в отверстиях изоляционной колодки, при этом контактные элементы, соединенные с выводами обмоток, выполнены в виде гильз, снабженных обжимными втулками, каждая из которых взаимодействует с соответствующим кольцевым выступом второй изоляционной втулки и имеет на внутренней поверхности участок конической формы, частично охватывающий соответствующую гильзу, 1777202

1 /77202

Составитель IO Княжевский

Редактор М,Кузнецова Техред М,Моргентал Корректор E,Ïàïï

Заказ 4125 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", r.Óæroðîä, ул. Гагарина,101