UA59557A

UA59557A - Cast casing of the intersection bearing of an electric machine

Info

Publication number: UA59557A
Application number: UA2002076204A
Authority: UA
Inventors: Олексій Макарович Ярута; Алексей Макарович Ярута; В'ячеслав Григорович Кузенко; Вячеслав Григорьевич Кузенко; Віктор Олексійович Ярута
Original assignee: Науково-Виробнича Фірма "Сонар Лтд"; Научно-Производственная Фирма "Сонар Лтд"
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2003-09-15

Abstract

According to the present invention, a cast casing of the intersection bearing of an electric machine, specifically an oil-filled motor, is proposed that is designed for transferring the load of the motor rotor onto a support element. The proposed casing contains a hub and a rim joined by a number (3 ... 7) of spokes. In the casing, ducts for oil are provided. The rim is divided into two identical parts by an annular slot.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до електромашинобудування і може бути використаний при конструюванні литого 2 корпуса між секційного підшипника з високолегованого чавуну для маслонаповнених електродвигунів занурення, які призначені для обертання відцентрових, гвинтових і інших насосів для видобутку рідини із свердловин (розміром п'ять, шість дюймів), між пластової закачки, а також у забойних двигунах для буріння свердловин.The invention relates to electrical engineering and can be used in the construction of a cast 2 housing between a sectional bearing made of high-alloyed iron for oil-filled submersible electric motors, which are intended for the rotation of centrifugal, screw and other pumps for extracting fluid from wells (size five, six inches), between reservoir injection, as well as in downhole engines for drilling wells.

Маслонаповнений електродвигун занурення (у подальшому - двигун) має значну довжину (1,5...7м). Статор мас магнітні та опорні пакети, змонтованих у загальному корпусі-трубі, та статорні обмотки. На вал ротора 70 монтуються окремі секції, які є самостійними роторами. В робочому становищі ротор підвищується. Між окремими двома секціями ротора розміщується проміжний опорний підшипник ковзання, з метою запобігти прилипанню ротора до статора. Для покращення умов змащування підшипників, збільшення ефекту теплообміну між двигуном та пластовою рідиною при роботі двигуна у скважині і вирівнювання тиску у об'ємі, двигун заповнений маслом. Для циркуляції масла передбачено спеціальні канали. Такі канали виконуються також у 12 корпусі підшипника.The oil-filled immersion electric motor (hereinafter referred to as the motor) has a considerable length (1.5...7m). Stator masses of magnetic and support packages mounted in a common casing-pipe, and stator windings. Separate sections, which are independent rotors, are mounted on the rotor shaft 70. In the working position, the rotor rises. An intermediate support slide bearing is placed between the separate two sections of the rotor to prevent the rotor from sticking to the stator. To improve the lubrication conditions of the bearings, increase the effect of heat exchange between the motor and the formation fluid during the operation of the motor in the well and equalize the pressure in the volume, the motor is filled with oil. Special channels are provided for oil circulation. Such channels are also made in the 12th bearing housing.

Таким чином, головне призначення корпуса підшипника - це передача навантажень на опорний пакет статора, 1 корпус підшипника повинен мати канали для перетікання масла.Thus, the main purpose of the bearing housing is to transfer loads to the stator support package, 1 bearing housing must have channels for oil flow.

Відома конструкція втулки (ГОСТ 11525-82. Подшипники скольжения. Втулки чугуннье для неразьемньх и фланцевьїх корпусов. М.: Госстандарт), яка може передавати навантаження і в якій є змащувальна канавка. Але ця змащувальна канавка не має виходу на торці втулки 1, таким чином, масло зможе від однієї секції до іншої перетікати, долаючи великий гідравлічний опір, що призведе до ненадійної роботи двигуна.The design of the bushing (GOST 11525-82. Sliding bearings. Cast iron bushings for non-connecting and flanged housings. M.: Gosstandart) is known, which can transmit loads and has a lubricating groove. But this lubrication groove has no exit at the end of bushing 1, so the oil will be able to flow from one section to another, overcoming a large hydraulic resistance, which will lead to unreliable engine operation.

Відома конструкція маховика (ГОСТ 5260-75. Маховики чугуннье для трубопроводной арматурьі. М.The known design of the flywheel (GOST 5260-75. Cast iron flywheels for pipeline fittings. M.

Госстандарт), яка виготовляється литвом і в якій між ободом, ступицею 1 трьома чи п'ятьома спицями розміщені достатні канали, по яких може перетікати масло. Але конструктивно маховик не призначений виконувати функції 29 передачі радіальних навантажень та має жорсткий зв'язок з валом. «Gosstandart), which is made in Lithuania and in which between the rim, hub 1, three or five spokes are placed sufficient channels through which oil can flow. But structurally, the flywheel is not designed to perform the functions of 29 transmission of radial loads and has a rigid connection with the shaft. "

Найбільш близьким по технічній суті та досяжному ефекту е корпус міжсекційного підшипника електродвигуна занурення (Злектродвигатели асинхроннье трехфазного тока погружнье. Серия ПОД. Каталог. М.: 1957, рис.2, с.4). Такий корпус підшипника передає навантаження від вала ротора через підшипник ковзання на опорний пакет і має канали для перетікання масла від однієї секції ротора до іншої. Але ці канали надто довгі і, при - виготовленні заготовки корпуса підшипника литвом, очистка таких каналів від залишків формувальної суміші (о визиває великі трудозатрати або потребує іншого технологічного рішення при виготовленні заготовки. При цьому, розширити канали для перетікання масла за рахунок збільшення внутрішнього радіусу обода, чи за о рахунок зменшення зовнішнього радіуса ступиці неможливо, тому що при цьому зменшуються товщини стінок Ф корпуса підшипника до величин, які виконати литвом неможливо і зменшується надійність роботи двигуна. Крім 39 тою, корпус підшипника має суцільний по довжині обід, що не дозволяє ефективно затікати маслу між о поверхнями корпуса підшипника і опорного пакета 1, як наслідок, зменшує надійність роботи двигуна. Крім того, такий корпус підшипника має ступицю і обід однакової довжини. А як показала експлуатація, при роботі двигуна корпус підшипника захоплюється ротором і обертається - що не є дефектом роботи. Але при цьому піддається « зносу верхня (або нижня) прокладка, тому що частини, що обертаються, мають можливість осьового З 70 переміщення. При повному зносі прокладки перекриваються канали для перетікання масла секцією ротора. Що с також зменшує надійність роботи двигуна.The closest in technical essence and achievable effect is the housing of the cross-sectional bearing of the submersible electric motor (Zlektrodvigately asynchronous three-phase current submersible. Series POD. Catalog. M.: 1957, fig. 2, p. 4). Such a bearing housing transmits the load from the rotor shaft through a slide bearing to the support pack and has channels for the flow of oil from one section of the rotor to another. But these channels are too long and, when manufacturing the blank of the bearing housing by casting, cleaning such channels from the remains of the molding mixture (o) causes large labor costs or requires another technological solution during the production of the blank. At the same time, expand the channels for oil flow by increasing the inner radius of the rim , or at the expense of reducing the outer radius of the hub is impossible, because this reduces the thickness of the walls Ф of the bearing housing to values that cannot be achieved by casting and reduces the reliability of the engine. In addition, the bearing housing has a continuous rim along its length, which does not allow effective oil flows between the o surfaces of the bearing housing and support package 1, as a result, reduces the reliability of the engine. In addition, such a bearing housing has a hub and a rim of the same length. And as operation has shown, when the engine is running, the bearing housing is captured by the rotor and rotates - which is not is a work defect, but at the same time the top is subject to wear ny (or lower) gasket, because the rotating parts have the possibility of axial movement. When the gasket is completely worn, the oil flow channels are blocked by the rotor section. What c also reduces the reliability of the engine.

Із» Мета винаходу: в литому корпусі міжсекційного підшипника зменшити затрати при очистці каналів для перетікання масла від залишків формувальної суміші і збільшити надійність роботи двигуна.From" The purpose of the invention: in the cast housing of the cross-sectional bearing, to reduce the costs of cleaning the channels for the flow of oil from the remains of the molding mixture and to increase the reliability of the engine.

Мета винаходу досягається тим, що литий корпус підшипника, який передає навантаження від вала 1. (Фіг.) ротора через підшипник 2 на опорний пакет 3, 1 конструктивно має канали для перетікання масла, що обмежені і-й ступицею 4, трьома чи п'ятьома спицями 5, 6 та ободом відрізняється тим, що в ньому додатково канали для (се) перетікання масла частково 1 весь обід розділено на дві рівні половини 7, 8 кільцевим пазом 9, ширина якого 6...10 мм; 1 при цьому краї ступиці виступають за половини ободу на 1...1,5мм. і-й Кільцевий паз, який ділить весь обід та частково канали для перетікання масла, відкриває додатковий с 20 доступ до очищуваних литих поверхонь, збільшує ефективність очистки цих поверхонь, дозволяє більш якісно провести контроль очищеної поверхні. А все це зменшує затрати при очистці каналів для перетікання масла від тм залишків формувальної суміші при високій якості литих поверхонь виливка.The purpose of the invention is achieved by the fact that the cast bearing housing, which transmits the load from the shaft 1. (Fig.) of the rotor through the bearing 2 to the support package 3, 1, structurally has channels for the flow of oil, which are limited by the i-th hub 4, three or five with the spokes 5, 6 and the rim differs in that it additionally has channels for (se) oil flow partially 1 the entire rim is divided into two equal halves 7, 8 by an annular groove 9, the width of which is 6...10 mm; 1 at the same time, the edges of the hub protrude beyond the halves of the rim by 1...1.5 mm. The ring groove, which divides the entire rim and partly the channels for oil flow, opens additional c 20 access to the cast surfaces to be cleaned, increases the cleaning efficiency of these surfaces, and allows better quality control of the cleaned surface. And all this reduces the costs of cleaning the channels for oil flow from the remains of the molding mixture with the high quality of the cast surfaces of the casting.

Обід розділено на дві рівні половини тому, що верхня і нижня секції ротора мають абсолютно рівноцінний зв'язок з ободом корпуса підшипника. 29 Ширина кільцевого паза 6...10мм визначається розмірами шроту, яким очищують канали для перетікання в. масла; перевіряється, щоб сума довжин двох рівних половин ободу заявленого корпусу підшипника дорівнювала довжині раніш використовуваного ободу корпуса підшипника, а також перевіряється розрахунком допустимого питомого навантаження на одиницю поверхні обода. Ширину кільцевого пазу меншу за бмм трудно виконати у ливарній формі та очистити шротом. А ширина кільцевого пазу більша за 1О0мм призведе до збільшення 60 питомого навантаження на одиницю поверхні обода. Кільцевий паз відкриває додатковий доступ потоку масла до місця контакту між ободом і опорним пакетом, що збільшить надійність роботи двигуна.The rim is divided into two equal halves because the upper and lower sections of the rotor have an absolutely equal relationship with the rim of the bearing housing. 29 The width of the annular groove 6...10 mm is determined by the size of the shot, which is used to clean the channels for flowing into. oils; it is checked that the sum of the lengths of two equal halves of the rim of the declared bearing housing is equal to the length of the previously used rim of the bearing housing, and it is also checked by calculating the permissible specific load per unit of the rim surface. The width of the annular groove smaller than bmm is difficult to make in a casting mold and to clean with meal. And the width of the annular groove greater than 100 mm will lead to an increase of 60 specific load per unit of rim surface. The annular groove opens additional access of the oil flow to the point of contact between the rim and the support package, which will increase the reliability of the engine.

При збиранні міжсекційного підшипника ковзання у його корпус запресовується зовнішня його частина. Щоб запобігти можливому руйнуванню корпуса підшипника при запресовці, кільцевий паз ділить на дві рівні половини канали для перетікання масла частково, а, відповідно, і спиці, які розмежовують ці канали. При необхідності 62 розмір залишкової висоти спиці визначається зусиллями запресовки.When assembling an intersectional sliding bearing, its outer part is pressed into its housing. In order to prevent the possible destruction of the bearing housing during pressing, the annular groove divides the oil flow channels into two equal halves, and, accordingly, the spokes that separate these channels. If necessary, the size of the remaining height of the needle is determined by the pressing forces.

При роботі двигуна корпус підшипника може переміщуватись вверх або вниз. Частина підшипника ковзання відділена від верхньої 10 і нижньої 11 секцій ротора прокладками 12 і 13. Виступаючі краї ступиці за половини ободу на 1...1,5мм забезпечують наявність просвіту 14 для перетікання масла навіть при повному зносі верхньої до чи нижньої прокладки. Просвіт менший за їмм утруднює перетікання масла. Просвіт більший ніж 1,5мм викликає необхідність зменшувати розмір ширини кільцевого пазу, що не бажано.When the engine is running, the bearing housing can move up or down. Part of the sliding bearing is separated from the upper 10 and lower 11 sections of the rotor by gaskets 12 and 13. The protruding edges of the hub beyond half of the rim by 1...1.5 mm ensure the presence of a clearance 14 for the flow of oil even with complete wear of the upper or lower gasket. A clearance smaller than imm makes it difficult for oil to flow. A clearance greater than 1.5 mm makes it necessary to reduce the width of the annular groove, which is not desirable.

Коли двигун транспортують, чи при монтажі, на корпус підшипника діють навантаження, викликані, в основному, масою ротора.When the engine is transported or during installation, the bearing housing is subjected to loads caused mainly by the mass of the rotor.

При роботі двигуна на корпус підшипника діють відцентрові сили, які направлені від вала через підшипник /о на ступицю, спиці і кожну половину обода. Дальше навантаження переходить на опорний пакет.When the engine is running, centrifugal forces act on the bearing housing, which are directed from the shaft through the bearing /o to the hub, spokes and each half of the rim. Further load is transferred to the support package.

Заявлена лита конструкція корпуса підшипника має менші затрати при очистці каналів для перетікання масла від залишків формувальної суміші, дозволяє більш якісно провести контроль очищеної поверхні, збільшує надійність роботи двигуна.The declared cast design of the bearing housing has lower costs when cleaning channels for oil flow from the remains of the molding mixture, allows for better control of the cleaned surface, and increases the reliability of the engine.

Claims

19 Formula of the invention

1. A cast housing of a cross-section bearing for oil-filled submersible electric motors, which transfers the load from the rotor shaft through the bearing to the support package and structurally has channels for the flow of oil, which are limited by a hub, three or five spokes and a rim, which is distinguished by the fact that in it additionally has channels for the flow of oil partially and the entire rim is divided into two equal halves by an annular groove.

2. The device according to claim 1, which differs in that the annular groove is made with a width of 6...10 mm.

3. The device according to claim 1, which differs in that the edges of the hub protrude beyond the halves of the rim by 1...1.5 mm. « in Zo yu IF) (o) I c)

- and? 1 se) 1 1 that 60 b5