ГИБКАЯ ШАРНИРНАЯ МУФТА Российский патент 2004 года по МПК F04D29/62 F04D13/10 

Изобретение относится к насосостроению, а именно к соединительной арматуре труб для добычи и перекачки жидкостей и газов и к приводам погружных электронасосов.

Известна муфта, содержащая корпус /Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти (расчеты и конструкции). - М.: Недра, 1968, с. 82 и 84/.

Недостатком данного устройства является появление внутренних напряжений и возможность заклинивания насосно-компрессорных труб и погружных электронасосов устройств при спускоподъемных операциях и их работе в искривленных скважинах.

Известна гибкая шарнирная муфта, содержащая два корпуса, соединенные между собой посредством сферического элемента и сферического гнезда /Патент РФ №2159870, МПК⁷ F 04 D 29/62, 13/10, опубл. 07.04.1999/.

Недостатком данного устройства является необходимость сильной затяжки гайки сферического шарнира для обеспечения герметичности стыка, что приводит к ограничению подвижности соединения за счет увеличения сил трения на сферической поверхности, а также ограниченность ресурса бочкообразной головки с наружными зубьями из-за неравномерности угловых скоростей ее зубьев, возникающей при изгибе осей предлагаемого шарнира.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является гибкая шарнирная муфта, содержащая два корпуса, соединенные между собой посредством кольца со сферической наружной поверхностью, которая снабжена сферическим элементом, сферический элемент снабжен двумя кольцевыми канавками с резиновыми уплотнениями, при этом сферический элемент снабжен гнездами для шпонок, служащих для ограничения угла поворота корпусов относительно продольной оси /Патент РФ №2122142, МПК⁶ F 04 D 13/10, 29/62, опубл. 16.08.1996/.

Недостатком данного устройства является возможность нарушения герметичности сферического соединения из-за износа резиновых уплотнений в процессе эксплуатации, а также низкий ресурс деталей ротора верхней секции из-за повышенных крутильных колебаний, вызванных тем, что равномерное вращение ротора нижней секции будет преобразовываться одинарной шарнирной муфтой при изгибе оси сочленения валов в неравномерное пульсирующее вращение вала верхней секции. /Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1967, с. 331/.

Предлагаемое устройство направлено на повышение степени герметичности шарнирного сочленения насосно-компрессорных труб, шарнирного сочленения секций погружного насоса.

Это достигается тем, что в гибкой шарнирной муфте, содержащей два корпуса, соединенные между собой посредством кольца со сферической наружной поверхностью, корпуса муфты расположены внутри герметичного гофрированного металлорукава, а кольцо выполнено с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами. Кроме того, внутри крестовины может быть размещен промежуточный вал с двумя шарнирными муфтами, равноудаленными от центра симметрии крестовины и предназначенными для сочленения валов секций погружного электронасоса.

На фиг.1 и 2 изображена предлагаемая конструкция гибкой шарнирной муфты.

Гибкая муфта состоит из корпусов 1 и 2, соединенных кольцом 3 со сферической наружной поверхностью с крестовиной из пальцев 4. Корпуса 1 и 2 размещены внутри герметичного гофрированного металлорукава 5. В некоторых случаях с целью сочленения секций погружного электронасоса с валами целесообразно размещение внутри кольца 3 промежуточного вала 7 с двумя шарнирными муфтами 8, равноудаленными от центра симметрии крестовины 3 и соединенными с валами 6.

При работе устройства в искривленной скважине оси корпусов 1 и 2 размещаются под углом друг относительно друга благодаря их шарнирному соединению, образованному кольцом 3 с пальцами 4. Гофрированный металлорукав 5 изгибается за счет упругости своей гофрированной стенки, сохраняя при этом герметичность соединений с корпусами 1 и 2. В случае размещения внутри гибкой муфты валов, соединенных сдвоенной шарнирной муфтой, вращение от ведущего вала к ведомому передается под углом через промежуточный вал 7 с двумя шарнирными муфтами 8, что позволяет осуществлять передачу равномерного вращения при размещении осей корпусов 1 и 2 под углом друг относительно друга.

При выполнении спускоподъемных операций и работе в искривленных скважинах предлагаемая конструкция гибкой шарнирной муфты позволяет обеспечить работоспособность оборудования без нарушения герметичности и его заклинивания в обсадной колонне скважины.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к соединительной арматуре труб для добычи и перекачки жидкостей и газов и к приводам погружных электронасосов. Гибкая шарнирная муфта содержит два корпуса, соединенные между собой посредством кольца со сферической наружной поверхностью. Корпуса муфты расположены внутри герметичного гофрированного металлорукава. Кольцо выполнено с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами. Для сочленения валов секций погружного электронасоса внутри крестовины размещен промежуточный вал с двумя шарнирными муфтами, равноудаленными от центра симметрии крестовины. Изобретение направлено на повышение степени герметичности шарнирного сочленения труб и секций погружного электронасоса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Гибкая шарнирная муфта, содержащая два корпуса, соединенных между собой посредством кольца со сферической наружной поверхностью, отличающаяся тем, что корпуса муфты расположены внутри герметичного гофрированного металлорукава, а кольцо выполнено с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами.2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что внутри крестовины размещен промежуточный вал с двумя шарнирными муфтами, равноудаленными от центра симметрии крестовины и предназначенными для сочленения валов секций погружного электронасоса.