RU32933U1

RU32933U1 - Device for hydraulic protection of a submersible oil-filled electric motor

Info

Publication number: RU32933U1
Application number: RU2003111351/20U
Authority: RU
Inventors: И.В. Павлов
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Алнас"
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2003-09-27

Abstract

1. Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащее корпус, вал с торцовыми уплотнениями и опорными подшипниками, головку, основание, ниппели с осевыми отверстиями и опорными подшипниками, расположенные вдоль вала в осевом направлении с образованием гидрозатворных камер, заполненных маслом электродвигателя, и систему сброса давления и удаления газов, отличающееся тем, что между верхним и средним ниппелем размещена опора с посадочными буртами с закрепленной на ней эластичной диафрагмой, образующей камеру компенсации изменения давления масла электродвигателя, а гидрозатворные камеры выполнены сообщающимися между собой и с полостью электродвигателя и имеют продольные цилиндрические полости.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внешняя полость диафрагмы сообщается с полостью скважины посредством канала в верхнем ниппеле и отверстий в головке устройства.1. Device for hydraulic protection of a submersible oil-filled electric motor, comprising a housing, a shaft with mechanical seals and thrust bearings, a head, a base, nipples with axial bores and thrust bearings located along the shaft in the axial direction with the formation of water-tight chambers filled with motor oil, and a system pressure relief and gas removal, characterized in that between the upper and middle nipple there is a support with landing collars with an elastic diaphragm fixed to it, developing a chamber for compensating for changes in the oil pressure of the electric motor, and the hydrolock chambers are made communicating with each other and with the cavity of the electric motor and have longitudinal cylindrical cavities. 2. The device according to claim 1, characterized in that the external cavity of the diaphragm communicates with the cavity of the well through a channel in the upper nipple and holes in the head of the device.

Description

Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использоваиа в установках ногружных электронасосов для добычи нефти.The utility model relates to electrical engineering and can be used in the installation of submersible electric pumps for oil production.

Известио устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащее корпус, вал с торцовыми уплотиениямси и опорными подшипниками, головку, основаиие, ниппели с осевыми отверстиями и опорными подшипниками, расположенные вдоль вала в осевом направлении с образованием гидрозатворных камер, заполненных маслом электродвигателя, и систему сброса давлеиия и удалеиия газов, выполненную в виде сообщающихся с гидрозатвориыми камерами обратных клапанов. (Патент № 2199030 20.02.03)A device is provided for the hydraulic protection of a submersible oil-filled electric motor, comprising a housing, a shaft with mechanical seals and bearings, a head, a base, nipples with axial holes and bearings, located along the shaft in the axial direction with the formation of water-tight chambers filled with motor oil, and a reset system pressure and gas removal, made in the form of non-return valves communicating with water-lock chambers. (Patent No. 2199030 02.20.03)

Пз за колебаний температуры масла во время работы и остановки электродвигателя, а также вследствие различия температур обмотки электродвигателя и в скважине объем масла в электродвигателе изменяется, что может привести к выходу из строя погружиой установки.PZ due to fluctuations in the temperature of the oil during operation and shutdown of the motor, as well as due to differences in temperature of the motor winding and in the well, the volume of oil in the motor changes, which can lead to failure of the submersible installation.

Задача полезной модели - повышение иадежности работы погружной установки путем выравиивания давления внутри электродвигателя и затрубного пространства, а также компенсации тепловых изменений объема масла в электродвигателе.The objective of the utility model is to increase the reliability of the submersible installation by equalizing the pressure inside the electric motor and the annulus, as well as compensating for thermal changes in the oil volume in the electric motor.

Данная цель достнгается тем, что в устройстве для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащем корпус, вал с торцовыми уплотнениями и опорными подшипниками, головку, основание, ниппели с осевыми отверстиями и опорнымн подшипниками, расположенными вдоль вала с образованием гидрозатворных камер, заполненных маслом электродвигателя и систему сброса давлення и удаления газов, выполненную в виде сообщающихся с гидрозатворными камерами обратных клапанов, согласно полезной моделн между верхним и средним ниппелями размещена опора с посадочными буртами с закрепленной на ней эластичной диафрагмой, образующей камеру компеисации давления масла электродвигателя, внешняя полость эластичной диафрагмы сообщается с полостью скважины посредством канала в верхнем ниппеле и отверстий в головке устройства. Гидрозатворные камеры выполнены сообщающимися между собой и с полостью электродвигателя н имеют продольные цилиндрические полости.This goal is achieved by the fact that in the device for hydraulic protection of a submersible oil-filled electric motor, comprising a housing, a shaft with mechanical seals and thrust bearings, a head, a base, nipples with axial bores and thrust bearings located along the shaft with the formation of water-tight chambers filled with motor oil and pressure relief and gas removal system, made in the form of check valves in communication with water-lock chambers, according to a useful model between the upper and middle nipples placed a support with landing collars with an elastic diaphragm fixed on it, forming a chamber for compressing the oil pressure of the electric motor, the external cavity of the elastic diaphragm communicates with the cavity of the well through a channel in the upper nipple and holes in the head of the device. Hydraulic lock chambers are made communicating with each other and with the cavity of the electric motor n have longitudinal cylindrical cavities.

На чертеже изображено устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, продольный разрез.The drawing shows a device for hydraulic protection of a submersible oil-filled electric motor, a longitudinal section.

Устройство содержит головку 1, верхний и средний ниппели 2, 3, корпуса 4, 5 , корпус пяты 6 и основание 7, последовательно соединенные между собой носредством резьбы. Вал 8 вращается в подщипниках 9, установленных в ниппелях 2, 3, корпусе пяты 6, основании 7 и головке 1. Осевые нагрузки на вал 8 через пяту 10, зафиксированную на валу двумя плоскими стопорнымн кольцами восприннмаются верхним и нижним подпятниками 11,12. Устройство содержит три последовательно расположенные камеры. Камера А образована диафрагмой 13, закрепленной на опоре 14 и служит для компенсации тепловых изменений объема масла в электродвигателе (на чертеже не показан). Соединение опоры 14 с ниппелями 2, 3 осуществляется посредством посадочных буртов с резиновыми кольцами 15. Камера А защищена от проникновения пластовой жидкости по валу торцовым уплотнением 16. Камеры Б и В представляют собой гидрозатворы, образованные опорами 17 и корпусами 5. Внешняя поверхность трубы опоры 17 и внутренняя поверхность корпуса 5 образуют продольные цилиндрические полости, разделенные трубами 18. Камеры Б и В сообщаются между собой благодаря тому, что нижние концыThe device comprises a head 1, upper and middle nipples 2, 3, body 4, 5, body of the heel 6 and the base 7, connected in series with each other by means of a thread. The shaft 8 rotates in the bearings 9 installed in the nipples 2, 3, the heel body 6, the base 7 and the head 1. The axial loads on the shaft 8 through the heel 10, fixed on the shaft by two flat retaining rings, are taken up by the upper and lower thrust bearings 11,12. The device contains three cameras in series. The chamber A is formed by a diaphragm 13 mounted on a support 14 and serves to compensate for thermal changes in the volume of oil in the electric motor (not shown in the drawing). The connection of the support 14 with the nipples 2, 3 is carried out by means of landing collars with rubber rings 15. The chamber A is protected against penetration of the formation fluid along the shaft by the mechanical seal 16. The chambers B and C are hydraulic locks formed by the supports 17 and the housings 5. The outer surface of the pipe supports 17 and the inner surface of the housing 5 form a longitudinal cylindrical cavity separated by pipes 18. Chambers B and C communicate with each other due to the fact that the lower ends

труб 18 не доходят до верхних торцев ннпнеля 3 и корпуса пяты 6. От проникновения пластовой жидкости по валу камеры Б и В защищены торцовыми уплотнениями 19,20. Обратные клапана 21, 22, расположенные над камерой А служат для удаления газов, скопившихся в процессе работы электродвигателя, а также регулирования давления при температурных расширениях масла.pipes 18 do not reach the upper ends of the nnpnly 3 and the heel body 6. From the penetration of the reservoir fluid along the shaft of the chamber B and C are protected by mechanical seals 19,20. Check valves 21, 22 located above chamber A are used to remove gases accumulated during the operation of the electric motor, as well as to regulate pressure during thermal expansion of the oil.

Внутренние полости камер заполняются маслом при монтаже электродвигателя. При работе и отключении электродвигателя масло, его заполняющее периодически изменяется в объеме от нагрева и охлаждения. Изменение объема масла, а также утечки через торцовое уплотнение 16 компенсируются за счет деформации эластичиой диафрагмы 13. Гидравлическая связь внутренней полости электродвигателя с затрубным пространством при компенсации объемных изменений масла осуществляется через канал 23 в ниппеле 2 и отверстий 24 в головке 1, слой пластовой жидкости и эластичную диафрагму 13.The internal cavity of the chambers are filled with oil during installation of the electric motor. When the motor is on and off, the oil that fills it periodically changes in volume from heating and cooling. The change in the oil volume, as well as leaks through the mechanical seal 16 are compensated by deformation of the elastic diaphragm 13. The hydraulic connection of the internal cavity of the electric motor with the annulus when compensating for volumetric changes in oil is carried out through the channel 23 in the nipple 2 and the holes 24 in the head 1, the layer of formation fluid and elastic diaphragm 13.

Claims

1. Device for hydraulic protection of a submersible oil-filled electric motor, comprising a housing, a shaft with mechanical seals and thrust bearings, a head, a base, nipples with axial bores and thrust bearings located along the shaft in the axial direction with the formation of water-tight chambers filled with motor oil, and a system pressure relief and gas removal, characterized in that between the upper and middle nipple there is a support with landing collars with an elastic diaphragm fixed to it, developing a chamber for compensating for changes in the oil pressure of the electric motor, and the hydrolock chambers are made communicating with each other and with the cavity of the electric motor and have longitudinal cylindrical cavities.

2. The device according to claim 1, characterized in that the external cavity of the diaphragm communicates with the cavity of the well through a channel in the upper nipple and holes in the head of the device.