протектор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя

Формула изобретения

1. Протектор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащий корпус, внутри которого размещена диафрагма, закрепленная на опоре, первый и второй ниппели, между которыми размещен узел пяты, верхнюю и нижнюю головки с фланцами для соединения с насосом и электродвигателем, вал с нижним и верхним торцевыми уплотнениями, клапан и кожух, имеющий фланец и установленный на верхнем торцевом уплотнении, отличающийся тем, что введен отбойник, а первый ниппель и фланец кожуха выполнены с дополнительными совпадающими при установке отверстиями, причем отбойник имеет форму диска и установлен жестко на валу над кожухом, а отверстие последнего имеет сообщение с затрубным пространством.

2. Протектор по п. 1, отличающийся тем, что каждый ниппель содержит подшипник скольжения и отверстие для удаления воздуха при заполнении маслом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к гидрозащите погружных маслозаполненных электродвигателей, предназначенных для привода насосов, используемых в нефтяной промышленности для добычи нефти с пластовой жидкостью.

Известен протектор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащий вал с верхним и нижним торцевыми уплотнениями и корпус, герметично разделенный эластичной диафрагмой на заполненные маслом внутреннюю камеру и верхнюю камеру, разделенную ниппелем на верхнюю и нижнюю сообщающиеся между собой части (авторское свидетельство СССР N 1767623, кл. H 02 K 5/10, 1990).

Однако в известном устройстве отсутствуют надежная защита верхнего торцевого уплотнения, что снижает срок службы устройства.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому является протектор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащий корпус, внутри которого размещена диафрагма, закрепленная на опоре, первый и второй ниппели, между которыми размещен узел пяты, верхнюю и нижнюю головки с фланцами для соединения с насосом и электродвигателем, вал с нижним и верхним торцевыми уплотнениями, клапан и кожух, имеющий фланец и установленный на верхнем торцевом уплотнении (Протектор 5ТЩ 287.154, ТУ, 1992).

Однако у известного протектора защита верхнего торцевого уплотнения от механических примесей невысока, и кожух, установленный на верхнем торцевом уплотнении, со временем выходит из строя, причем удаление механических частиц затруднено.

Технической задачей данного изобретения является создание щитовой преграды от воздействия прямонаправленных механических частиц и каналов для их удаления.

Для этого в протектор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащий корпус, внутри которого размещена диафрагма, закрепленная на опоре, первый и второй ниппели, между которыми размещен узел пяты, верхнюю и нижнюю головки с фланцами для соединения с насосом и электродвигателем, вал с нижним и верхним торцевыми уплотнениями, клапан и кожух, имеющий фланец и установленный на верхнем торцевом уплотнении, согласно изобретению введен отбойник, а первый ниппель и фланец кожуха выполнены с дополнительными совпадающими при установке отверстиями, причем отбойник имеет форму диска и установлен жестко на валу над кожухом, а отверстие последнего имеет сообщение с затрубным пространством.

Кроме того, в протекторе каждый ниппель может содержать подшипник скольжения и отверстие для удаления воздуха при заполнении маслом.

Сущность изобретения заключается в том, что введение отбойника и выполнение отверстий во фланце кожуха и ниппеле позволили защитить кожух верхнего торцевого уплотнения от прямого попадания механических частиц и освобождаться от них через вышеописанные отверстия во фланце кожуха и ниппеле в затрубное пространство.

На фиг. 1 изображен протектор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, продольный разрез, на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, внутри которого размещена диафрагма 2, закрепленная на опоре 3, первый и второй ниппели 4 и 5, между которыми размещен узел пяты 6, верхнюю и нижнюю головки 7 и 8, вал 9 с верхним и нижним торцевыми уплотнениями 10-1 и 10-2 соответственно, клапан 11 с пробкой 12.

Для удаления воздуха при заполнении маслом полостей протектора в ниппелях 4 и 5 имеются отверстия, которые герметично закрыты пробками 13 и 14.

Верхние и нижние головки 7 и 8 протектора имеют фланцы 15 и 16 для соединения с насосом и электродвигателем (на чертежах не показаны).

Нижняя головка имеет посадочный бурт с резиновыми кольцами 17 для герметизации соединения с электродвигателем.

Нижний конец вала 9 соединяется с валом электродвигателя, верхний конец

с валом насоса при монтаже на скважине.

Кроме того, имеется кожух 18, установленный на верхнем торцевом уплотнении 10-1, и отбойник 19, выполненный в форме диска и установленный жестко на валу 9 над кожухом 18.

Каждый ниппель 4 и 5 содержит подшипник 20 скольжения для опоры вала 9 и отверстие 21 для удаления воздуха при заполнении маслом полости протектора.

Для опоры вала 9 служит и подшипник 22 скольжения нижней головки 8.

Первый ниппель 4 и фланец кожуха 18 выполнены с дополнительными совпадающими при установке отверстиями 23. Кожух 18 может быть укреплен на корпусе первого ниппеля 4 через прокладку 24, имеющую аналогичные отверстия. Отверстия 23 кожуха 18 имеют сообщения с затрубным пространством.

Кроме того, устройство может содержать ряд дополнительных элементов (резиновые кольца, шайбы, пробки и т.п.), которые бывают необходимы в ряде конкретных случаев.

Работа устройства.

Перед работой внутреннюю полость диафрагмы 2 протектора заполняют маслом (например, типа МА-ПЭД) при монтаже двигателя. Это масло служит запасом для компенсации его естественного расхода через нижнее торцевое уплотнение 10-2, герметизирующее вращающийся вал 9.

Полость за диафрагмой 2 сообщается с полостью узла пяты 6 и тоже заполняется маслом для компенсации расхода через верхнее торцевое уплотнение 10-1, расположенное ближе к верху протектора. По мере уменьшения количества масла в процессе работы устройства эта полость заполняется пластовой жидкостью через клапан 11, к которому жидкость поступает через отверстие в нижней головке 8, которое на время хранения и транспортировки закрыто пробкой 12.

При этом обеспечивается выравнивание давлений в полостях протектора с давлением пластовой жидкости в зоне подвески двигателя.

Верхнее торцевое уплотнение 10-1 работает в тяжелых условиях из-за непосредственного контакта с пластовой жидкостью, в которой присутствуют механические примеси.

Однако наличие отбойника 19 не позволяет механическим примесям непосредственно попадать на кожух 18 верхнего торцевого уплотнения 10-1, а наличие дополнительных отверстий 23 на ниппеле 4 и кожухе 18 организуют выход механических частиц в затрубное пространство.

Таким образом, вышеописанные изменения в конструкции протектора создают щитовую преграду от воздействия прямолинейных механических частиц и позволяют удалять их из устройства, что значительно удлиняет срок службы устройства.