УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2023 года по МПК F04D29/44 F04D13/10 H02K5/128 

Описание патента на изобретение RU2790213C1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано в конструкциях гидрозащит маслозаполненных электродвигателей погружных насосных агрегатов, предназначенных для добычи нефти.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, выпускаемое АО «Новомет-Пермь» (ТУ 27.11.25-009-12058737-2019). Внешнюю основу конструкции указанного устройства составляют корпусные детали: корпуса в виде полого цилиндра, ниппеля, основание и головка. Устройство содержит вал, установленный вдоль оси корпуса при помощи радиальных подшипников, размещенных в ниппелях корпуса, который предназначен для передачи крутящего момента от двигателя к насосу, по меньшей мере, одну маслозаполненную камеру, осевую опору для восприятия осевой нагрузки вала и узел компенсации, предотвращающий попадание пластовой жидкости к осевой опоре и далее к электродвигателю.

При монтаже на скважине возникает проблема утечки масла из данного устройства для гидравлической защиты, что требует проведения дополнительных операций по заполнению его маслом для сохранения эффективности работы погружного электродвигателя.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение эффективности работы электродвигателя за счет устранения утечек масла при монтаже устройства для гидравлической защиты и электродвигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащим корпус, выполненный в виде полого цилиндра, головку, основание, вал, установленный вдоль оси корпуса, радиальные подшипники, ниппеля, маслозаполненную камеру, осевую опору и узел компенсации, согласно изобретению, на конце вала в основании установлена подвижная в осевом направлении муфта, выполненная в виде двухступенчатого цилиндра, ступень большего диаметра которого расположена сверху, со стороны верхнего торца ступени большего диаметра вокруг вала установлена пружина, опирающаяся на вмонтированный в основание опорный элемент, основание снизу снабжено внутренним кольцевым выступом с центральным отверстием, на входе которого сформировано кольцевое расширение для размещения в нем ступени большего диаметра муфты с возможностью их герметичного взаимодействия.

Наличие в устройстве муфты, поджатой пружиной и герметично взаимодействующей с центральным отверстием в основании, предотвращает утечки масла при монтаже.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид заявляемого устройства для гидравлической защиты; на фиг. 2 показан фрагмент устройства для гидравлической защиты в области основания в транспортировочном положении, продольный разрез; на фиг. 3 - стыковка устройства для гидравлической защиты с электродвигателем.

Устройство для гидравлической защиты (фиг. 1) содержит корпус 7, выполненный в виде вертикально ориентированного в рабочем положении устройства полого цилиндра; вал 1 с осевой опорой 3, герметично установленный в корпусе 7 по его оси при помощи радиальных подшипников 8, размещенных в ниппелях 5. Вал 1 снабжен торцевыми уплотнениями 4, препятствующими движению масла по валу, и выполнен с возможностью его соединения с валом 18 погружного электродвигателя или валом соседней секции гидрозащиты внутри полости основания 9, соединенного с нижней частью корпуса 7. К верхнему ниппелю 5 присоединена головка 10, связывающая устройство с погружным электроцентробежным насосом. Внутри корпуса 7 расположен узел компенсации, который содержит эластичную диафрагму 2, формирующую маслозаполненную камеру, выше которой может быть установлен, например, сбрасывающий клапан 6, обеспечивающий отвод излишнего масла, либо лабиринт с трубкой гидрозатвора, обеспечивающий компенсацию в полости лабиринта.

В основании 9 на нижнем конце вала 1 установлена цилиндрическая муфта 11 с возможностью осевого перемещения вдоль вала 1. Муфта 11 снаружи выполнена в виде двухступенчатого цилиндра, у которого ступень большего диаметра расположена сверху, а ступень меньшего диаметра выходит за пределы вала 1. Соединение между валом 1 и муфтой 11 уплотнено резиновыми кольцами (не показано). Полость основания 9 снизу ограничена кольцевым выступом 14, имеющим центральное отверстие 15 (фиг. 2, 3). В отверстии 15 со стороны входа выполнено кольцевое расширение 16, имеющее диаметр, ответный диаметру ступени большего диаметра муфты 11, что дает возможность обеспечить герметичную установку верхней ступени муфты в кольцевом расширении 16. Со стороны верхнего торца ступени большего диаметра муфты 11 установлена пружина 13, расположенная вокруг вала 1 и обеспечивающая поджатие муфты 11 к кольцевому выступу 14. Сверху пружина 13 опирается на опорный элемент 12 в виде диска, который вмонтирован в верхнюю часть основания 9.

Во время транспортировки устройства для гидравлической защиты муфту 11 фиксируют в центральном отверстии 15 (фиг. 2) с помощью пружины 13 и устанавливают защитную крышку (не показана). При посадке муфты 11 верхняя ступень большего диаметра благодаря ответной форме плотно прилегает к кольцевому расширению 16 своими цилиндрической и торцевой поверхностями, образуя с ним герметичное соединение, а между боковой поверхностью ступени меньшего диаметра и стенкой отверстия 15 остается зазор 17. Наличие герметичного соединения в области кольцевого расширения 16 препятствует утечке масла, что исключает необходимость дополнительной прокачки маслом, снижает расход диэлектрического масла, повышает удобство монтажа.

Во время монтажа погружного насосного агрегата (фиг. 3) валы электродвигателя 18 и муфты 11 состыковывают посредством шлицевых соединений. В некоторых вариантах исполнения возможно соединение аналогичным образом вала муфты с валом нижерасположенной секции гидрозащиты. При стыковке вал 18 электродвигателя приподнимает муфту 11, сжимая пружину 13, в результате чего полость основания 9 через зазор 17 соединяется с полостью электродвигателя, происходит разгерметизация устройства для гидравлической защиты и перевод его в рабочее состояние.

Устройство работает следующим образом.

При включении погружного маслозаполненного электродвигателя крутящий момент от вала электродвигателя 18 передается через вал 1 устройства для гидравлической защиты валу погружного центробежного насоса. Защита погружного маслозаполненного электродвигателя от проникновения пластовой жидкости в его внутренние полости обеспечивается герметичным соединением диафрагмы 2, осевой опоры 3, торцевого уплотнения 4 и ниппелей 5. При тепловых изменениях объема диэлектрического масла при работе погружного электродвигателя и его остановах изменяется форма эластичной диафрагмы 2. При отсутствии возможности увеличения объема диафрагмы излишний объем диэлектрического масла сбрасывается через клапан 6.

Таким образом, благодаря наличию в основании устройства узла с муфтой предупреждается утечка масла из данного устройства для гидравлической защиты при монтаже, исключается необходимость дополнительной операции по прокачке масла, снижается расход масла, повышается удобство и сокращается время монтажа при обеспечении эффективной работы погружного электродвигателя.

Похожие патенты RU2790213C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2023
  • Козлов Степан Константинович
  • Мартюшев Данила Николаевич
  • Столбов Сергей Леонидович
  • Мотыгуллин Тимофей Ринатович
  • Новиков Александр Сергеевич
  • Мута Юлия Сергеевна
  • Калугин Юрий Владимирович
RU2800766C1
КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2015
  • Сергиенко Анатолий Васильевич
  • Исаев Эдуард Геннадьевич
RU2610711C1
КОМПЕНСАТОР ПОГРУЖНОГО ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2014
  • Калий Валерий Алексеевич
  • Савченко Михаил Сергеевич
  • Резниченко Алексей Викторович
  • Скварский Павел Анатольевич
RU2562906C1
ПРОТЕКТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2011
  • Пимуллин Геннадий Иркабаевич
  • Пимуллина Рамиля Ахатовна
  • Пимуллин Денис Геннадьевич
  • Пимуллин Даниэль Геннадьевич
RU2484306C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2001
  • Шильман А.Х.
  • Довгаль А.Ф.
RU2194349C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2002
  • Шильман А.Х.
  • Козлова Н.В.
RU2234785C2
ТЕПЛООБМЕННИК ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2015
  • Большаков Дмитрий Михайлович
  • Нагиев Али Тельман Оглы
  • Жеребцов Владимир Васильевич
  • Иванов Сергей Васильевич
RU2599580C1
ОПОРНЫЙ УЗЕЛ ПОГРУЖНОЙ ОДНОВИНТОВОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ 2008
  • Павленко Владимир Иванович
  • Гинзбург Матвей Яковлевич
  • Пятов Иван Соломонович
  • Хрунин Сергей Владимирович
RU2375604C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) 2017
  • Трулев Алексей Владимирович
  • Шестакова Светлана Борисовна
  • Леонов Вячеслав Владимирович
RU2670291C2
ПРОТЕКТОР ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2003
  • Пономарев А.К.
  • Кобзарь В.А.
  • Антонников А.Н.
RU2238441C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 790 213 C1

Реферат патента 2023 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для гидравлической защиты погружных маслозаполненных электродвигателей погружных насосных агрегатов, предназначенных для добычи нефти. Устройство содержит вертикальный корпус 7, головку 10, основание 9, вал 1, радиальные подшипники 8, ниппели 5, маслозаполненную камеру, осевую опору 3 и узел компенсации. На конце вала 1 в основании 9 установлена подвижная в осевом направлении муфта 11. Муфта 11 выполнена в виде двухступенчатого цилиндра, ступень большего диаметра которого расположена сверху. Со стороны верхнего торца ступени большего диаметра вокруг вала 1 установлена пружина 13, опирающаяся на вмонтированный в основание 9 опорный элемент 12. Основание 9 снизу снабжено внутренним кольцевым выступом с центральным отверстием, на входе которого сформировано кольцевое расширение с возможностью герметичного размещения в нем ступени большего диаметра. Изобретение направлено на обеспечение эффективности работы электродвигателя за счет устранения утечек масла при монтаже устройства. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 790 213 C1

Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащее вертикальный корпус, выполненный в виде полого цилиндра, головку, основание, вал, установленный вдоль оси корпуса, радиальные подшипники, ниппели, маслозаполненную камеру, осевую опору и узел компенсации, отличающееся тем, что на конце вала в основании установлена подвижная в осевом направлении муфта, выполненная в виде двухступенчатого цилиндра, ступень большего диаметра которого расположена сверху, со стороны верхнего торца ступени большего диаметра вокруг вала установлена пружина, опирающаяся на вмонтированный в основание опорный элемент, основание снизу снабжено внутренним кольцевым выступом с центральным отверстием, на входе которого сформировано кольцевое расширение с возможностью герметичного размещения в нем ступени большего диаметра.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2790213C1

ГИДРОЗАЩИТА С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ТУРБИННОГО ВРАЩЕНИЯ 2018
  • Леонов Вячеслав Владимирович
RU2693120C1
Шлюзовой стенд-камера 1960
  • Дворкин Б.Э.
  • Еремеев Г.М.
  • Иосилевский Л.И.
  • Клочков К.П.
  • Старцев А.А.
  • Фуликова М.Н.
SU137434A1
Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя 1971
  • Богданов Александр Антонович
  • Помазкова Зинаида Серафимовна
  • Петрова Валентина Васильевна
  • Жиленко Василий Анатольевич
SU660153A1
US 2014048246 A1, 20.02.2014
JP 5969570 B2, 17.08.2016.

RU 2 790 213 C1

Авторы

Козлов Степан Константинович

Мартюшев Данила Николаевич

Столбов Сергей Леонидович

Мотыгуллин Тимофей Ринатович

Новиков Александр Сергеевич

Мута Юлия Сергеевна

Калугин Юрий Владимирович

Даты

2023-02-15Публикация

2022-08-29Подача