SU436415A1

SU436415A1 - Погружной маслозаполненный электродвигатель

Info

Publication number: SU436415A1
Application number: SU1627150A
Authority: SU
Original assignee: С. Помазкова , А. А. Богданов Особое конструкторское бюро бесштанговым насосам
Priority date: 1971-03-18
Filing date: 1971-03-18
Publication date: 1974-07-15
Also published as: GB1364265A; AT315959B; DE2152659C3; AR210046A1; DE2152659A1; FR2129337A5; DE2152659B2

Description

1

Изобретение относитс к погрумсным маслозаполненным электродвигател м дл привода насосов.

Известен вертикальный маслозаполненный электродвигатель, к нижней части которого подсоединен гидравлический компенсатор, а к верхней части - протектор, состо щий из корпуса, герметично разделенного диафрагмой на внутреннюю и внешнюю камеры, заполненные жидкост ми, и промежуточного вала дл передачи вращени от электродвигател к насосу, имеющего уплотнительное устройство, концентрично расположенное в корпусе.

Однако надежность и долговечность такого электродвигател недостаточно велики вследствие больщой утечки защитной жидкости через уплотнение и выхода из стро уплотнительных элементов при работе и при извлечении установки из скважины.

С целью повышени надежности и долговечности электродвигател вращающа с часть уплотнени зафиксирована в осевом направлении относительно его неподвижной части посредством двустороннего упорного подшипника , а в корпусе протектора размещен сбрасывающий клапан.

На чертеже показан предлагаемый электродвигатель в продольном разрезе.

Погружной маслозаполненный вертикальный электродвигатель 1 содержит гидравлический компенсатор 2, размещенный в части электродвигател , и протектор 3, установленный в его верхней части.

В корпусе протектора 3 размещена гибка диафрагма 4, котора совместно с уплотнительным устройством, установленным на валу 5 и состо щим из вращающейс части 6 и неподвижной части 7, раздел ет протектор на две камеры 8 и 9.

Камера 8 вл етс внутренней камерой и соедин етс с внутренней полостью маслозаполненного электродвигател 1, а камера 9-

внешней камерой и отделена от внутренней полости электродвигател 1 гибкой диафрагмой 4 и уплотнительным устройством, установленным концентрично относительно вала 5 и корнуса протектора 3.

Подвижна часть уплотнительного устройства 6 соединена и вращаетс совместно с валом 5, а неподвижна его часть 7 установлена в корпусе протектора 3. В корпусе протектора 3 размещаетс клапан 10, через который поступает пластова жидкость после расхода защитной жидкости, заполн ющей камеру 9. Вдоль камеры 9 установлена трубка 11, котора вл етс соединительным каналом между полост ми над и

под диафрагмой 4, когда последн прилегает

к стенкам корпуса протектора 3 {показано пунктиром на чертеже).

На валу 5 протектора устанавливаетс турбина 12, с помощью которой создаетс избыточное давление в протекторе 3. Вал 5 протектора размещаетс в подшипниках 13 и 14, закрепленных в корпусе протектора 3, на нем креп тс две п ты 15 и 16. Вал 5 протектора 3 соединен с валом 17 электродвигател 1, при этом п та 16, упира сь в торец подшипника 13 не позвол ет валу протектора подниматьс , чем обеспечиваетс контакт в рабочей паре уплотнительного устройства и его надежна работа. Вал 5 протектора 3 соедин етс также с валом 18 насоса 19. П та 15 не позвол ет при этом валу 5 перемещатьс вниз, что обеспечивает качественный монтаж протектора 3, насоса 19, маслозаполненного электродвигател 1 и нормальную работу уплотнительного устройства 6 и 7.

На валу 18 насоса 19 установлен упорный подшипник 20, воспринимающий осевую нагрузку от насоса, и набивное уплотнение 21.

В корпусе протектора 3 размещаетс сбрасывающий клапан 22, соедин ющий камеру 9 с наружной средой и выпускающий защитную жидкость и газ из камеры 9 протектора 3 в эту среду в случае наличи избыточного давлени .

В нижней части маслозаполненного электродвигател 1 присоединен компенсатор 2 с гибкой емкостью 23.

Маслозаполненный электропривод работает следующим образом.

Маслозаполненный электродвигатель 1, гибка емкость 23 компенсатора 2 и камеры 8, 9 протектора 3 заполн ютс защитной и смазывающей жидкостью, при этом диафрагма 4, прилегает к внутренней стенке корпуса протектора .

Электродвигатель 1 и камеры 8, 9 протектора 3 могут заполн тьс одной и той же или различными по в зкости защитными жидкост ми .

В рассматриваемом нами примере камера 9 заполн етс защитной жидкостью ббльщей в зкости, чем камера 8 и электродвигатель 1.

При включении маслозаполненного электродвигател 1 вращение от вала 17 передаетс валу 5 протектора 3 и затем на вал 18 насоса 19.

Защитные жидкости, заполн ющие электродвигатель 1 и камеры 8, 9 протектора 3, нагреваютс и увеличиваютс в объеме. Увеличение этого объема в электродвигателе 1 и камере 8 компенсируетс за счет деформации гибкой емкости 23 компенсатора 2, а объема в камере 9 - за счет открывани сбрасывающего клапана 22, при этом гибка диафрагма 4 отходит от своего первоначального положени , т. е. от внутренней стенки корпуса протектора 3 и выравнивает давление в камерах 8 и 9; давлени в полост х над и под уплотнительным устройством.

Поверхность трени между подвижной частью уплотнительного устройства 6 и его неподвижной частью 7 смазываетс за счет расхода защитной жидкости, поступающей и камеры 8 под действием центробежной силы и незначительной величины избыточного давлени в камере 8.

За счет открывани клапана 22 исключаетс создание больших избыточных давлений в камере 9 и возможность обратного перетока

защитной жидкости больщей в зкости через уплотпительное устройство из камеры 9 в камеру 8, а также воздействие этих давлений на гибкий элемент 4 протектора 3.

Нри работе п та 16, опира сь на торец подщииника 13, фиксирует подвижную часть уплотнительного устройства 6 относительно его неподвижной части 7, что позвол ет создавать необходимые величины удельного давлени на поверхност х пары трени уплотнительного

устройства и необходимую величину расхода защитной жидкости, поступающей из камеры 8 через уплотнителыюе устройство.

Совместно с валом 5 протектора 3 вращаетс турбина 12 с лопаст ми, при этом в камере 8 создаетс избыточное давление, которое через гибкую диафрагму 4 передаетс в камеру 9. В зка жидкость, заполн юща эту камеру, поступает к подщипнику 20 и уплотнению 21.

Расход жидкости большей в зкости через набивное уплотнение 21 насоса 19 значительно превосходит расход через уплотнительное устройство жидкости меньщей в зкости, заполн ющей электродвигатель 1 и камеру 8. В результате этого гибка диафрагма 4 постепенно перемещаетс к наружным стенкам корпуса 3 за счет действи столба жидкости, наход щейс в скважине, на гибкую емкость

23 компенсатора 2 и перемещени защитной жидкости из емкости 23 в камеру 8 протектора 3. После того, как из камеры 9 будет израсходована вс в зка жидкость, через обратный клапан 10 начнет поступать пластова жидкость в нижнюю часть камеры 9.

При поступлении пластовой жидкости в камеру 9 последн служит отстойником, где происходит отделение пластовой воды и нефти; при этом нефть поднимаетс и поступает

к подшипнику 20.

По мере расхода защитной жидкости через уплотнительное устройство из камеры 8 гибка диафрагма 4 начинает перемещатьс в свое первоначальное положение за счет поступлени пластовой жидкости через клапан 10 в камеру 9. Компенсаци изменени объема защитной жидкости при этом во врем пусков и остановок электродвигател осуществл етс с помощью как гибкой емкости 23,

так и диафрагмы 4.

После того, как весь запас защитной жидкости малой в зкости, наход щейс в гибкой емкости 23 и камере 8, будет израсходован через уплотпительное устройство, цикл работы

электропривода в скважине заканчиваетс .

Величина же расхода в защитной жидкости через уплотнительное устройство 6 и 7, а следовательно , и весь цикл работы электродвигател в Скважиие зависит от правильности положени подвижной части уплотнительного устройства 6, смонтированной на валу 5, относительно его неподвижной части 7, установленной в корпусе протектора 3, и величин давлений, действующих в полост х над и под уплотнительпым устройством, регулируемым клапанами 22 и 10, размещенными в корпусе протектора 3.

По окончанию цикла работы при извлечении установки из-под уровн жидкости в скважине давление во внутренней полости электродвигател сначала резко снижаетс , а затем начинает расти за счет выделени из защитной жидкости газа, находивщегос во врем работы установки в растворенном состо нии .

Это давление передаетс через гибкий элемент 23 и затем гибкую диафрагму 4 протектора 3 из камеры 8 и камеру 9, клапан 22 открываетс и происходит сброс жидкости и газа из полости 9 во внещнюю среду. В случае прилегани диафрагмы 4 к наружной стенке

корпуса протектора 3 полости 8 и 9 сообщаютс при открывании уплотнительного устройства . Сбрасывающий клапан 22 предохран ет узлы электродвигател от повреждени , в частности гибкий элемент 23 компенсатора 2 от разрыва.

Предмет изобретени

Погружной маслозаполненный электродвигатель дл привода насосов, в нижней части которого размещен гидравлический компенсатор , а в верхней части установлен протектор, содержащий корпус, герметично разделенный эластичной диафрагмой на внутреннюю камеру , заполпенную тем же маслом, что и полость электродвигател , и внещнюю, заполненную защитной л идкостью, вал дл передачи вращени от электродвигател к насосу и торцевое уплотнение вала, отличающийс тем, что, с целью повыщени надежности и долговечности, вращающа с часть упом нутого уплотнени зафиксирована в осевом направлении относительно его неподвижной части посредством двустороннего упорного подшипника, а в корпусе протектора размещен сбрасывающий клапан.

S-20

/«

К