Погружной маслозаполненный электродвигатель

Изобретение относится к области электромашиностроения и может использоваться в качестве привода центробежного насоса при добыче нефти. Электродвигатель содержит корпус с осевой полостью, вал и уплотнение выходного конца вала в ней. Он характеризуется тем, что корпус выполнен с кольцевой полостью, имеющей общую стенку с осевой, а электродвигатель снабжен колоколом, герметично закрепленным на валу и расположенным боковой стенкой в кольцевой полости и опущенным в пластовую жидкость, а осевая полость заполнена нейтральной жидкостью. Колокол выполнен ступенчато сужающимся к днищу. Электродвигатель снабжен кольцевой пробкой. Электродвигатель имеет повышенную надежность и более длительный ресурс работы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области электромашиностроения и может использоваться в качестве привода центробежного насоса при добыче нефти.

Известен погружной маслонаполненный электродвигатель, содержащий корпус с осевой полостью, вал и уплотнение выходного конца вала в ней (SU, а.с. 524278, Н 02 К 5/12, фиг. 1).

По своим признакам и достигаемому результату этот электродвигатель наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.

Недостаток такого электродвигателя заключается в малых надежности и ресурсе работы, объясняемых просачиванием пластовой жидкости из осевой полости через уплотнение выходного конца вала в диэлектрическую жидкость (трансформаторное масло) электродвигателя, вызывающим преждевременный и непрогнозируемый выход его из строя.

Задачей полезной модели является повышение надежности и ресурса работы.

Эта задача решается усовершенствованием погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащего корпус с осевой полостью, вал и уплотнение выходного конца вала в ней.

Усовершенствование заключается в том, что корпус выполнен с кольцевой полостью, имеющей общую стенку с осевой, а электродвигатель снабжен колоколом, герметично закрепленным на валу и расположенным боковой стенкой в кольцевой полости;

колокол выполнен ступенчато сужающимся к днищу, а осевая полость заполнена нейтральной жидкостью;

электродвигатель снабжен кольцевой пробкой, закрепленной на стенке осевой полости выполненной с зазорами относительно вала и днища колокола.

Выполнение корпуса с кольцевой полостью, имеющей общую стенку с осевой, и снабжение электродвигателя колоколом, герметично закрепленным на валу и расположенным боковой стенкой в кольцевой полости, позволяет расположить осевую полость внутри колокола, образовать в нем при установке электродвигателя в пластовой (нефтеносной) жидкости газовый затвор, отделяющий пластовую жидкость от осевой полости, за счет чего исключить проникновение пластовой жидкости по валу и через его уплотнение в диэлектрическую жидкость электродвигателя и, тем самым, повысить надежность и ресурс работы последнего.

Выполнение колокола ступенчато сужающимся к днищу и заполнение осевой полости нейтральной жидкостью обеспечивает увеличение длины газового затвора при уменьшении габаритов колокола и, тем самым, повышает надежность и ресурс работы электродвигателя при установке его на большую глубину пластовой жидкости.

Снабжение электродвигателя кольцевой пробкой, закрепленной на стенке осевой полости и выполненной с зазорами относительно вала и днища колокола, уменьшает возможность истечения нейтральной жидкости через край осевой полости при работе электродвигателя, что еще больше повышает надежность и ресурс работы электродвигателя.

Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, где показано на:

фиг. 1 - общий вид электродвигателя;

фиг. 2 - электродвигатель со ступенчатым колоколом;

фиг. 3 - электродвигатель с кольцевой пробкой;

фиг. 4 - электродвигатель в пластовой жидкости;

дается описание предлагаемого погружного маслозаполненного электродвигателя.

Он содержит корпус 1 с осевой полостью 2 вал 3 и уплотнение 4 (например, торцовое) выходного конца вала 3, расположенные в осевой полости 2, которая может быть выполнена и на выходе устройства гидравлической защиты электродвигателя (в зависимости от конструкции последнего).

Электродвигатель характеризуется тем, что корпус 1 выполнен с кольцевой полостью 5, имеющей общую стенку 6 с осевой полостью 2, и снабжен колоколом 7, герметично закрепленным на валу 3 и расположенным боковой стенкой А в кольцевой полости 5 (благодаря чему в колоколе, опущенном в пластовую жидкость электродвигателя, образуется газовый затвор, отделяющий пластовую жидкость от осевой полости с валом и его уплотнением).

Колокол 7 может быть выполнен ступенчато сужающимся к днищу Б, а осевая полость 2 заполнена нейтральной жидкостью (что позволяет увеличить длину газового затвора и уменьшить габариты колокола); при этом в качестве жидкости может использоваться, например, масло или тяжелая жидкость, не смешивающаяся с пластовой жидкостью.

Электродвигатель может быть снабжен кольцевой пробкой 8, закрепленной на стенке 6 осевой полости 2 и выполненной с зазорами относительно вала 3 и днища Б колокола 7 (что уменьшает возможность истечения нейтральной жидкости через край осевой полости).

Электродвигатель в сборе с центробежным насосом и заполненной нейтральной жидкостью 9 осевой полостью 2 опускают в нефтяную скважину. При входе в пластовую жидкость 10 воздух в колоколе 7 запирается и в процессе погружения сжимается входящей в него снизу пластовой жидкостью 10 с образованием газового затвора 11 в верхней части колокола 7.

При включении центробежного насоса в работу электродвигатель вращает вал 3 вместе с колоколом 7; газовый затвор 11, оставаясь при этом у днища Б колокола 7, разделяет пластовую жидкость 10 и осевую полость 2.

В процессе работы электродвигателя осевая полость 2 все время остается заполненной нейтральной жидкостью 9 и вытесняемой из внутреннего объема электродвигателя его рабочей жидкостью или жидкостью устройства гидравлической защиты электродвигателя через канал 12 отвода излишков, выведенный в осевую полость 2 (показано на фиг. 4), чем обеспечивается долговременная устойчивость газового затвора 11.

Погружной маслозаполненный электродвигатель по изобретению (благодаря разделению пластовой жидкости и осевой полости газовым затвором) имеет по сравнению с прототипом повышенную надежность и более длительный (в 1,5 и более раз) ресурс работы.

Кроме того, выполнение электродвигателя с газовым затвором позволяет значительно упростить его конструкцию, например, вплоть до упразднения устройства гидравлической защиты.

1. Погружной маслозаполненный электродвигатель, содержащий корпус с осевой полостью, вал и уплотнение выходного конца вала в ней, отличающийся тем, что корпус выполнен с кольцевой полостью, имеющей общую стенку с осевой, а электродвигатель снабжен колоколом, герметично закрепленным на валу, расположенным боковой стенкой в кольцевой полости и опущенным в пластовую жидкость, а осевая полость заполнена нейтральной жидкостью.

2. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что колокол выполнен ступенчато сужающимся к днищу.

3. Электродвигатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен кольцевой пробкой, закрепленной на стенке осевой полости и выполненной с зазорами относительно вала и днища колокола.