Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя Советский патент 1988 года по МПК H02K5/12 

: Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в погружных маслозаполненных электродвигателях предназначенных для привода погружных насосов для добычи нефти из скважин.

Цель изобретения - повышение на- |дежности путем исключения воздействия механических примесей, содержа- цихся в пластовой жидкости.

На фиг. 1 изображено, предлагаемое устройство, общий вид . в разре- 1зе i на фиг. 2 - предохранителыгый |клапан, разрез.

I Устройство для гидравлической за- |щиты размещается между насосом 1 и I электродвигателем и состоит из двух или более камер 3, последовательно расположенных в осевом направлении вдоль вала 4.,

Верхняя камера образована корпусом 5,. головкой б и перегородкой 7. нижняя камера - корпусом 5, перегородкой 7 и основанием 8. При наличии в устройстве трех или более камер каждая средняя камера образуется корпусом 6 и двумя выше- и нижележащими перегородками 7. В каждой камере имеется эластичный компенсатор 9, закрепленньЕ на каркасе 10. Внутренняя полость каждого эЛастич-; ного компенсатора сообщена посредством отверстия П в каркасе 10 кольцевой щели 12 между валом 4 и каркасом 10 с нижележащей камерой.

В верхней части каркаса установлены предохранительный клапан 13 и механическое уплотнение 14, герметизирующее по валу кольцевую щель 12 в каркасе. Нижняя часть каркаса 10 герметизирована уплотнительными кольцами 15 в перегородке 7 или основании 8,

Верхняя камера 3 сообщена с внутренней полостью скважины посредством отверстия 16 в головке 6. В головке 6 и перегородке 7 имеется полость 17, в которой размещено торцовое уплотнение J.4. Полость 17 сообщена с камерой 3 посредством канала 18. Предохранительный клапан 13 может быть любой конструкции.

На фиг. 2 показан париковый клапан, который состоит из корпуса кла пана 19, седла 20, шарика 2 и пружи ны 22.

В корпусе клапана 19 имеются вход ное 23 и выходное 24 отверстия. Вход

10

15

20

25

35

40

45

50

. 55

ноеотверстие 23 сообщает клапан 13 с кольцевой щелью 12, а выходное от верстие 24 - с камерой 3, при этом выходное отверстие 24 направлено в низ камеры 3.

Перед спуском в скважину внутренние полости устройства гидравлической защиты и электродвигателя заполняются жидким диэлектриком, например трансформаторным маслом. После спуска погружного насоса в скважину в верхней камере 3 жидкий диэлектрик замещается пластовой жидкостью скважины через отверстие 16.

При работе погружного насоса 1 жидкий диэлектрик в электродвигателе 2 нагревается и увеличивается в объеме. При этом в электродвигателе 2 и во внутренней полости эластичного компенсатора 9, установленного в нижней камере 3, создается избыточное давление, которое передается через эластичный компенсатор сначала во внутреннюю полость нижней камеры., а затем по каналу 18 через полость 17, кольцевую щель 12 и отверстие 11 во внутреннюю полость эластичного компенсатора в вьшерас- положенной камере.

При увеличении давления эластичные компенсаторы увеличиваются в объеме и их наружные поверхности могут достичь внутренних поверхностей корпуса в камерах. В этом случае при дальнейшем увеличении объема жидкого диэлектрика и возникновении давлениЯ|

превьппающего для устройства допустимую величину, открьшаются предохранительные клапаны, 13.

Поскольку предохранительные клапаны настроены на одну величину давления срабатывания, они должны от- крьшаться одновременно. При срабатывании предохранительных клапанов .часть жидкого диэлектрика из внутренней полости эластичного компенсатора поступает в камеру 3. Направление движения жидкого диэлектрика через клапан 13 показано на фиг. 2 стрелками о В случае вьпслючения насоса и остьшания электродвигателя жидкий диэлектрик уменьшается в объеме. При этом и эластичные компенсаторы также уменьшаются в объеме.

После повторного запуска насоса в работу эластичные компенсаторы снова увеличатся в объеме. Если после запуска насоса его режим работы ос

тается прежним, т.е. таким, каким был до отключения насоса, выброс жидкого диэлектрика через предохранительные клапаны не происходит.

Длительность работы электродви- гателя зависит от надежности торцовых уплотнений и предохранительных . клапанов, установленных в устройстве и находящихся в контакте с пласто вой жидкостью, содержащей механические примеси.

В конструкции предлагаемого устройства для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя исключается воздействие механических примесей на торцовые уплотнения и предохранительные клапаны

Установка торцового уплотнения 14 в верхней части каркаса 10 и размещение его в полости 17 вьшерасположе ной головки 6 (перегородки 7) исключает проникновение механических примесей из верхней камеры 3 к уплотни- тельным кольцам торцового уплотнения

В том случае, когда механические примеси случайно попадают в полость 17 головки 6 по зазору между верхним концом вала 4 и радиальным подшипником в головке 6, они отбрасьшаются вращающимся торцовым уплотнением к внутренней поверхности полости 17, сползают по этой поверхности вниз и затем по каналу 18 попадают в камеру 3, где и осаждаются на дне.

С тем, чтобы исключить попадание механических примесей, оса.ждак 1Ц1-глся в камере 3, в предохранительный клапан, что может вывести его из строя, выходное отверстие 24 в корпусе клапана 19 сориентировано вниз в направление свободного падения мехаН1тче- ских частиц, т.е. з сторону дна камеры ,

Ф о

рмула изобретения

Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполнекно5 го электродвигателя, содержащее, корпус,, вал, по меньшей мере две последовательно расположенные в осевом направлении камеры, разделенные между собой перегородками, каркасы и

0 герметично закрепленные на них эластичные компенсаторы, механические торцовые уплотнения, герметизирзпо- щие кольцевую щель, между каркасами и валом, и предохранительные

5 клапаны, отличающееся тем., что, с целью повышения надежности путем исключения воздействия механических прим есей, содержащихся в пластовой жидкости, каждое торцовое уп0 лотнение установлено в полости, выполненной в перегородке и связанной с нижележащей камерой, а предохранительные клапаны установлены в верхней части каркаса и их выходное отверстие ориентировано вниз.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение надежности. У-строй- ство для гидравлической защиты размещено между насосом 1 и электродвигателем 2 и состоит по меньшей мере из двух камер 3, разделенных перегородкой 7. В каждой камере имеется эластичный компенсатор 9, В верхней части каркаса 10 установлены предохранительный клапан I3 и механическое уплотнение; 14, которое размещено в полости 17, выполненной в перегородке 7. Камера 3 сообщена с . полостью 17 посредством канала 18. Изобретение позволяет исключить воздействие механических примесей, содержащихся в пластовой жидкости, на торцовые уплотнения и предохранительные клапаны. 2 ил. 15 ю со ю isD 00

23 1210 гг

9ut2

21 fJ 19 5

и I