CN105186439B - 一种高温潜油电泵的电缆接头密封结构 - Google Patents

Abstract

一种高温潜油电泵的电缆接头密封结构，属于高温潜油电泵电缆接头密封防护技术领域，该密封结构主要用于三相高温潜油电泵电缆接头的密封。使用该密封结构避免了常温潜油电泵电缆接头密封性能在高温向低温转变之后失效的问题，保护了电机电缆的正常有效联接，从而提高了潜油电泵的使用寿命和安全性。本发明包括壳体，在壳体的中部设置有注油毛细管，注油毛细管与壳体内部相连通；在注油毛细管两侧的壳体内部，分别由内至外依次设置有T字形护管、波纹管形密封套、垫圈及氟塑料直护管；在壳体的两端分别设置有调压螺套，调压螺套的内侧与氟塑料直护管相接触，外侧与壳体的内侧螺纹连接；在垫圈与调压螺套之间的壳体内部设置有弹簧。

Description

一种高温潜油电泵的电缆接头密封结构

技术领域

本发明属于高温潜油电泵电缆接头密封防护技术领域，特别是涉及一种高温潜油电泵的电缆接头密封结构。该密封结构可有效提供电缆塑料护层表面密封，主要用于三相高温潜油电泵电缆接头的密封。

背景技术

一般情况下，潜油电泵的电缆接头是用三孔橡胶垫环套在三根电缆塑料护层的外表面进行密封的。这种密封方式在常温下使用是可以保证密封性能的。在高温环境下对潜油电泵的电缆接头密封性能则不能保证。其原因是：塑料护层与橡胶垫在高温时产生的变形量不同，即塑料的变形量较橡胶的变形量要大一些。常温时在电机电缆的塑料护层的外表面环套上三孔橡胶垫，产生一定的过盈量，产生密封性能。在高温环境下，电机电缆的塑料护层、橡胶垫均产生膨胀，密封性能仍然能够保持，但塑料护层在三孔橡胶垫的挤压下就会形成一道环形沟痕。在高温向低温转变后，电机电缆的塑料护层产生的收缩较橡胶垫要大一些，高温时在塑料护层表面形成的沟痕并不会完全消失，在塑料护层与橡胶垫之间产生了缝隙，密封性能减弱甚至失效。工作温度越高时，残留的环形沟痕变形量也越大，三孔橡胶垫的密封性能失效的可能性就越大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高温潜油电泵的电缆接头密封结构。使用该密封结构避免了常温潜油电泵电缆接头密封性能在高温向低温转变之后失效的问题，保护了电机电缆的正常有效联接，从而提高了潜油电泵的使用寿命和安全性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种高温潜油电泵的电缆接头密封结构，包括壳体，在壳体的中部设置有注油毛细管，所述注油毛细管与壳体内部相连通；在注油毛细管两侧的壳体内部，分别由内至外依次设置有T字形护管、波纹管形密封套、垫圈及氟塑料直护管；在壳体的两端分别设置有调压螺套，所述调压螺套的内侧与氟塑料直护管相接触，外侧与壳体的内侧螺纹连接；在垫圈与调压螺套之间的壳体内部设置有弹簧。

在所述波纹管形密封套的内孔处设置有两道内沟槽，在波纹管形密封套的外径处设置有一道外沟槽，所述内沟槽的两边有夹角，外沟槽的两边有夹角。

所述波纹管形密封套采用的材料为全氟橡胶。

本发明的有益效果：

1、本发明提供了一种压力平衡方法，使得壳体内被封闭的空间注满油，可以平衡波纹管形密封套两边的压力，使波纹管形密封套处于静止状态，潜油电泵的电缆接头处于封闭环境中，因此能更好地起到隔离井液和电机油的作用，避免了井液中酸、碱等多种化学腐蚀物质对其造成腐蚀，从而达到更好的密封效果；

2、在弹簧力的作用下，不论塑料护层的膨胀收缩或残留永久变形，波纹管形密封套都能紧贴电缆塑料护层的外表面，避免了常温潜油电泵电缆接头密封性能在高温向低温转变之后失效的问题，保护了电机电缆的正常有效联接，从而提高了潜油电泵的使用寿命和安全性；

3、波纹管形密封套采用的材料为耐高温的全氟橡胶，其变形量远大于塑料护层的变形量，保证在任意情况下，波纹管形密封套都能紧贴电缆塑料护层的外表面，保证良好的密封性能。

附图说明

图1为本发明的高温潜油电泵的电缆接头密封结构的结构示意图；

图2为本发明的波纹管形密封套的结构示意图；

图3为本发明的波纹管形密封套的尺寸示意图；

图中：1-调压螺套，2-氟塑料直护管，3-弹簧，4-垫圈，5-波纹管形密封套，6-T字形护管，7-注油毛细管，8-壳体，9-电缆线，10-内孔，11-内沟槽，12-外沟槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，一种高温潜油电泵的电缆接头密封结构，包括壳体8，在壳体8的中部设置有注油毛细管7，所述注油毛细管7与壳体8内部相连通；在注油毛细管7两侧的壳体8内部，分别由内至外依次设置有T字形护管6、波纹管形密封套5、垫圈4及氟塑料直护管2；在壳体8的两端分别设置有调压螺套1，所述调压螺套1的内侧与氟塑料直护管2相接触，外侧与壳体8的内侧螺纹连接；在垫圈4与调压螺套1之间的壳体8内部设置有弹簧3。

如图2所示，在所述波纹管形密封套5的内孔10处设置有两道内沟槽11，在波纹管形密封套5的外径处设置有一道外沟槽12，所述内沟槽11的两边有夹角，外沟槽12的两边有夹角。当把电缆线9穿入波纹管形密封套5的内孔10后，内孔10与电缆的塑料护层之间、外径与壳体8之间都有一定的过盈量，起到密封作用。

所述波纹管形密封套5采用的材料为耐高温的全氟橡胶，其耐温达300℃，可以长期工作。

下面以大、小扁电缆接头的密封为例，结合附图说明本发明的一次密封过程：

步骤一：将T字形护管6、波纹管形密封套5、垫圈4、弹簧3及氟塑料直护管2分别装入壳体8内，再带上调压螺套1；

步骤二：将小扁电缆从壳体8的一端穿入，从另一端穿出，再与大扁电缆通过焊接连接起来，电缆芯的裸露部分经包扎绝缘处理；

步骤三：将电缆接头拉入壳体8内，保证大、小扁电缆的接头处于壳体8内，壳体8两端用调压螺套1拧紧；

步骤四：通过注油毛细管7通入氮气做密封试验，合格后通过注油毛细管7将壳体8中部注满电机油，再将注油毛细管7焊封。

弹簧的选用和波纹管形密封套的尺寸确定过程如下：

弹簧的压紧力为：

P＝c·x

式中：P-弹簧压紧力，N；

c-弹簧刚度，N/mm；

x-弹簧压缩长度，mm；

弹簧压紧力P作用在波纹管形密封套的轴向方向上。因为波纹管形密封套是弹性的，弹簧压紧力P转化为等值的对电机电缆塑料护层的径向抱紧力；由于弹簧压紧力P的存在，这个抱紧力是始终存在着的。

如图3所示，可知：

t＞r

式中：t-密封套二分之一节距斜边长度，mm；

r-密封套单边厚度，mm；

假设Δl＝t-r为波纹管形密封套可提供的多余变形量，只要保证Δl大于或等于电机电缆塑料护层的最大收缩量，那么在弹簧压紧力P的作用下，波纹管形密封套就能始终保持与电机电缆塑料护层的紧密接触，从而实现全环境状态下的密封作用。

电机电缆塑料护层的最大收缩量可通过实验的方法得到。假设电机电缆塑料护层的最大收缩量为μ。因尺寸r已知，则须有

Δl≥μ

即：

t＝r+μ

由此可以设计出波纹管形密封套的尺寸。

为保证全环境状态下的良好密封性能，弹簧在装配完成后要保持一个预紧力。弹簧比压在0.15～0.25MPa范围为最佳选择。

以上内容是结合具体的优选实施方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构想的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高温潜油电泵的电缆接头密封结构，包括壳体和氟塑料直护管，其特征在于在壳体的中部设置有注油毛细管，所述注油毛细管与壳体内部相连通；在注油毛细管两侧的壳体内部，分别由内至外依次设置有T字形护管、波纹管形密封套、垫圈及氟塑料直护管；在壳体的两端分别设置有调压螺套，所述调压螺套的内侧与氟塑料直护管相接触，外侧与壳体的内侧螺纹连接；在垫圈与调压螺套之间的壳体内部设置有弹簧。

2.根据权利要求1所述的高温潜油电泵的电缆接头密封结构，其特征在于在所述波纹管形密封套的内孔处设置有两道内沟槽，在波纹管形密封套的外径处设置有一道外沟槽，所述内沟槽的两边有夹角，外沟槽的两边有夹角。

3.根据权利要求1或2所述的高温潜油电泵的电缆接头密封结构，其特征在于所述波纹管形密封套采用的材料为全氟橡胶。