Устройство для гидравлической защиты погружного электродвигателя Советский патент 1991 года по МПК H02K5/12 

(Л

С

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в погружных жидкостно-заполненных электродвигателях. Цель изобретения - повышение надежности. Торцовое уплотнение включает контактирующие между собой закрепленное на валу 4 вращающееся кольцо 5 и неподвижное кольцо 6. Поджатие колец обеспечивается пружиной 9, расположенной между кольцом 6 и обоймой 7, На цилиндрических поверхностях кольца 6 и обоймы 7 с натягом установлена мембрана 13, жестко закрепленная на обойме 7. 2 ил.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в погружных жидкостно-заполненных электродвигателях.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. 1 представлен продольный разрез погружного электродвигателя с устройством для гидравлической защиты; на фиг. 2 -увеличенный продольный разрез торцового уплотнения.

Устройство для гидравлической защиты погружного электродвигателя включает компенсатор, установленный в нижней части электродвигателя и выполненный в виде эластичной диафрагмы 1, контактирующей с окружающей жидкостью, концы которой закреплены в корпусе 2, жестко связанном с корпусом статора 3 электродвигателя.

На рабочем конце вала 4 электродвигателя расположено торцовое уплотнение, включающее контактирующие между собой жестко закрепленное на валу вращающееся кольцо 5, неподвижное кольцо 6, а также невращающуюся обойму 7. Вращающееся кольцо 5 уплотнено относительно вала 4 уп- лотнительным кольцом 8, Между неподвиж- ным кольцом 6, а также обоймой 7 установлена пружина 9, обеспечивающая поджатие неподвижного кольца 6 .к вращающемуся кольцу 5 в процессе его осевого перемещения. Обойма 7 уплотнена относительно корпуса статора 3 уплотнением 10 и расположена на валу 4 со стороны электродвигателя. На наружных цилиндрических поверхностях кольца 6 и обоймы 7 имеются проточки, в которых с натягом установлены концы 11 и 12 мембраны 13, выполненной, например, в виде эластичной манжеты. Коач

со

00

о

нец 11 мембраны 13 плотно установлен в проточке на кольце 6, а конец 12 мембраны дополнительно закреплен с помощью браслетной пружины или кольца 14.

Усилие поджатия пружины 9 и натяг конца 11 мембраны 13 определяются из условия допустимой прочности диафрагмы компенсатора для разности давлений между окружающей средой и жидкостью, находящейся во внутренней полости электродвигателя, а также из условия возможности сбрасывания лишней жидкости через место контакта конца 11 мембраны 13 с боковой поверхностью кольца 6. Усилие поджатия пружины 9 должно превышать натяг конца 11. Кольцо 6 и обойма 7 имеют расточки на обращенных друг к другу торцах для установки пружины, 9. На боковых стенках расточек кольца б и обоймы 7 могут быть выполнены отверстия 15 для протекания жидкости из полости двигателя в полость под мембрану 13 (на фиг. 2 отверстие 15 показано только в кольце 6). Обойма 7 связана с кольцом б с помощью штифта 16, установленного в продольном окне 17, выполненном на боковой поверхности расточки обоймы 7.

- Устройство работает следующим образом.

При погружении электродвигателя в скважину, заполненную пластовой жидкостью, внешнее давление окружающей жидкости превосходит внутреннее заполняющей двигатель жидкости и прижимает концы 11, 12 мембраны 13 к боковой поверхности кольца 6 и обоймы 7, препятствуя проникновению внешней среды во внутреннюю полость электродвигателя.

В процессе работы электродвигателя происходит нагрев жидкости внутри его полости, ее расширение и появление избыточного внутреннего давления. При достижении давления заданной величины плотность соединения незакрепленного конца 11 мембраны 13 с кольцом 6 нарушается, часть жидкости сбрасывается в окружающую среду, давление внутри электродвигателя уменьшается и плотность соединения между концом 11 мембраны 13 и кольца 6 восстанавливается..

Использование предложенной конструкции устройства для гидравлической защиты погружного электродвигателя обеспечивает дополнительное повышение надежности без усложнения конструкции благодаря возможности сброса излишков жидкости из полости двигателя, минуя кольца торцового уплотнения, без использования в конструкции специального сбрасывающего клапана, для чего верхний конец мембраны установлен на неподвижном кольце с натягом, а нижний конец мембраны закреплен на обойме. Мембрана в предложенной конструкции защищает от окружающей среды пружину торцового уплотнения, которая расположена в расточках неподвижного кольца и обоймы.

Формула изобретения

Устройство для гидравлической защиты погружного электродвигателя, содержащее компенсатор, установленный в нижней части электродвигателя и контактирующий с

окружающей жидкостью, и торцовое уплотнение, расположенное со стороны рабочего конца вала и включающее вращающееся и неподвижное уплотнительные кольца, пружину, обойму и мембрану, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности, пружина расположена между торцовыми поверхностями обоймы и кольца, мембрана с натягом установлена на наружных цилиндрических поверхностях последних, причем нижний конец мембраны жестко закреплен на обойме, которая расположена со стороны электродвигателя, а вал свободно размещен внутри пружины.