КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2001 года по МПК H02K5/10 

Описание патента на изобретение RU2168830C1

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности, оно касается гидрозащиты погружных маслозаполненных электродвигателей, предназначенных для привода погружных насосов, используемых для добычи нефти и промышленных йодобромных вод.

При конструировании гидрозащит первоочередными задачами являются обеспечение надежности и снижение трудоемкости монтажных работ в процессе заполнения маслом и опрессовки электродвигателя перед спуском его в скважину.

Известен компенсатор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя (патент N 2050669), содержащий эластичную непроницаемую для пластовой жидкости, нефтестойкую диафрагму. Компенсатор расположен в нижней части электродвигателя, а диафрагма заключена в корпус, снабженный отверстиями для сообщения с пластовой жидкостью.

Диафрагма герметично крепится к головке компенсатора, в которой расположен поршень со стопором, фиксирующим плунжер в разобщенном положении каналов, соединяющих полости в электродвигателе и компенсаторе.

При погружении смонтированного с электродвигателем компенсатора под уровень жидкости в скважину на глубину 20-30 м поршень под действием давления сжимает воздух в полости между поршнем и крышкой, перемещается и освобождает плунжер. Плунжер под действием сжатой пружины перемещается и открывает сообщение между каналами компенсатора.

Недостаток конструкции этого компенсатора заключается в том, что соединение каналов обеспечивается двумя подвижными элементами.

Поршень гарантированно изменит первоначальное положение при избыточном давлении в подпоршневой зоне, а перемещение плунжера может быть нарушено при "заедании" уплотнительного кольца, коррозии посадочной поверхности цилиндра и сломе пружины.

Кроме этого, имеются данные о том, что иногда стопор выходит из зацепления от сотрясения или толчков и плунжер открывает сообщение каналов в процессе монтажа.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, повышение надежности устройства и упрощение монтажа электродвигателя и компенсатора.

Указанная цель достигается тем, что перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного поршня-золотника, который установлен в головке компенсатора таким образом, что одна из торцевых поверхностей поршня-золотника связана посредством канала с внутренней полостью диафрагмы, а боковая поверхность поршня-золотника соединена с внутренней полостью электродвигателя и отделена от внутренней полости диафрагмы уплотнительным кольцом.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, на котором представлен компенсатор в разрезе.

Компенсатор содержит головку 1 с фланцем 2 для соединения с электродвигателем (на чертеже не показан), к головке 1 герметично крепиться эластичная диафрагма 3 снаружи защищенная корпусом 4, прикрепленным к головке 1 на резьбе. Диафрагма разделяет масло от пластовой жидкости в скважине, которая поступает в зазор между корпусом 4 и диафрагмой 3 через отверстия 5.

В головке 1 размещен корпус перепускного клапана 6 уплотненный резиновыми кольцами 7. Внутри корпуса перепускного клапана 6 расположен поршень-золотник 8, уплотненный по цилиндрической поверхности корпуса клапана резиновыми кольцами 9.

Поршень-золотник 8 находится в крайнем положении под усилием пружины 10 и имеет возможность передвигаться внутри корпуса перепускного клапана 6 при изменении внешнего давления в компенсаторе.

В поршне-золотнике 8 имеется отверстие, в котором расположен штифт 11, служащий для ориентирования поршня-золотника относительно корпуса перепускного клапана 6 при его перемещении. В этом же отверстии поршня-золотника 8 расположен фиксатор 12 и пружина, удерживающая фиксатор в крайнем положении.

В головке 1 имеется пробка 13 для закачки масла при подготовке компенсатора к монтажу. Пробка для выпуска воздуха при закачке масла на чертеже не показана.

Перед монтажом на скважине компенсатор заполняют маслом через отверстие под пробку 13. Пробка для выпуска воздуха при этом открыта. После окончания заполнения компенсатора маслом обе пробки закрываются.

Устройство работает следующим образом.

Полость 14, соединенная каналом 15 с внутренней полостью 16 диафрагмы 3 и полостью 17, соединенная с каналом 18, который при монтаже соединяется с внутренней полостью электродвигателя, разобщены нижней частью поршня-золотника 8, в котором установлено уплотнительное (разделяющее) кольцо 19.

При заполнении электродвигателя, соединенного с компенсатором, маслом и опрессовки внутренней полости электродвигателя их полости должны быть разобщены, что обеспечивается нахождением поршня-золотника 8 в крайнем положении.

После окончания монтажных работ погружной электронасосный агрегат опускается в скважину. В процессе спуска в скважину погружного агрегата он достигает уровня пластовой жидкости и погружается под уровень.

При погружении в пластовую жидкость на агрегат, включающий в себя компенсатор, начинает воздействовать гидростатическое давление столба жидкости.

Как только агрегат опустится на глубину 20-30 м давление жидкости через эластичную диафрагму 3 и канал 15 передается на поршень-золотник 8. Под действием давления поршень-золотник сжимает пружину 10 и перемещается вдоль корпуса до момента срабатывания фиксатора 12, который препятствует возвращению поршня-золотника в исходное положение при подъеме и демонтаже агрегата, что необходимо для сохранения целостности диафрагмы 3.

Полости 14 и 17 соединяются между собой, т.к. поршень-золотник 8 с уплотнительным кольцом 19 переместился. Таким образом внутренние полости электродвигателя и компенсатора соединяются.

Предлагаемая конструкция компенсатора обладает по отношению к известному следующими преимуществами:
1. Повышенная надежность за счет уменьшения количества подвижных элементов.

2. Гарантированное закрытое состояние при транспортировке компенсатора и при проведении монтажных работ.

3. Удобство сборки компенсатора при изготовлении и подготовке к монтажу.

Изготовленные опытные образцы компенсаторов показали работоспособность при проведении испытаний на стенде.

Подготовлена техдокументация для серийного производства.

Похожие патенты RU2168830C1

название год авторы номер документа
КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 1992
  • Шильман А.Х.
  • Петрова В.В.
RU2050669C1
Компенсатор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя 1990
  • Шильман Александр Хаскелевич
  • Петрова Валентина Васильевна
SU1788555A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 1991
  • Шильман А.Х.
  • Петрова В.В.
  • Стариков Ю.И.
RU2031514C1
КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 1996
  • Павлов И.В.
  • Сахаров В.Д.
RU2119222C1
Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя 1987
  • Родкин Валентин Васильевич
  • Ларионов Владимир Кузьмич
SU1429228A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 1997
  • Говберг А.С.
  • Шильман А.Х.
RU2118033C1
Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя 1990
  • Шильман Александр Хаскелевич
  • Петрова Валентина Васильевна
SU1767623A1
КОМПЕНСАТОР ДАВЛЕНИЯ МАСЛА ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С СИСТЕМОЙ ТЕЛЕМЕТРИИ 2000
  • Габдрахманов Р.З.
  • Григорян Е.Е.
  • Сайфуллина Д.М.
RU2201646C2
ПОГРУЖНОЙ МАСЛОЗАПОЛНЕННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 1999
  • Шильман А.Х.
RU2162272C1
КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2015
  • Сергиенко Анатолий Васильевич
  • Исаев Эдуард Геннадьевич
RU2610711C1

Реферат патента 2001 года КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к гидрозащите погружного электродвигателя, предназначенного для привода насосов для добычи нефти и промышленных йодобромных вод. Компенсатор содержит автоматический перепускной клапан, установленный в головке и содержащий подпружиненный поршень-золотник. Сущность изобретения состоит в том, что подпружиненный поршень золотник под действием гидростатического давления при спуске электронасосного агрегата в скважину перемещается, открывая тем самым сообщение между полостями компенсатора и обеспечивая сообщение между полостью электродвигателя и внутренней полостью диафрагмы. Техническим результатом является повышение надежности и упрощение монтажных работ. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 168 830 C1

Компенсатор для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащий головку с фланцем для соединения с электродвигателем, эластичную диафрагму, герметично прикрепленную к головке, и перепускной клапан, который установлен в головке компенсатора для соединения и разделения внутренних полостей электродвигателя и компенсатора, отличающийся тем, что перепускной клапан выполнен в виде подпружиненного поршня-золотника и установлен таким образом, что одна из торцевых поверхностей поршня-золотника связана посредством канала с внутренней полостью диафрагмы, а боковая поверхность поршня-золотника соединена с внутренней полостью электродвигателя и отделена от внутренней полости диафрагмы уплотнительным кольцом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2168830C1

КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 1992
  • Шильман А.Х.
  • Петрова В.В.
RU2050669C1
КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГИДРОЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 0
  • А. А. Богданов, С. Помазкова, В. В. Петрова В. А. Жиленко
  • Особое Конструкторское Бюро Бесштанговым Насосам
SU267734A1
DE 3247112 C1, 19.07.1984
DE 3516213 A1, 28.11.1985
US 4626724 A, 02.12.1986
US 4745316 A1, 17.05.1988.

RU 2 168 830 C1

Авторы

Протас Э.С.

Даты

2001-06-10Публикация

2000-03-14Подача