ПОГРУЖНОЙ МАСЛОЗАПОЛНЕННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬВ il 'i - Ч^Шз ^^.Ubi^sMj.^ Советский патент 1974 года по МПК H02K5/12 

1

Изобретение относится к электромашиностроению.

Известны погружные маслозаполненные электродвигатели, содержащие статор, ipOTOp с подшипниками, уплотнение верхнего конца вала и полость с резервным запасом масла в нижней части электродвигателя. Однако при спуске в скважину, который может продолжаться длительное время, часть масла может выливаться из полости электродвигателя через открытое отверстие, что резко снижает надежность работы электродвигателя.

Цель изобретения - повысить надежность погружного маслозаполненного электродвигателя.

Для этого в полости электродвигателя размеш,ена заполненная воздухом камера, а в основании электродвигателя имеется беспружинный клапан, служаш,ий для сообщения полости и камеры с внешней средой и открывающийся под действием давления окружающей электродвигатель жидкости. Беспружинный клапан выполнен в виде щтока с кольцевым уплотнением, расположенного в цилиндрическом канале основания электродвигателя, соединенном отверстием с заполненной воздухом камерой.

Электродвигатель для обеспечения возможности герметического отделения полости и камеры друг от друга содержит перепускной

клапан, выполненный в виде порщня с двумя уплотняющими кольцами и резьбой на хвостовике, размещеццого во втором цилиндрическом канале основания электродвигателя, соединенном отверстиями с полостью и камерой, причем хвостовик ввернут в резьбовое отверстие, имеющееся в перегородке между цилиндрическими каналами. В цилиндрическом канале для предотвращения самопроизвольного

закрывания клапана выполнена кольцевая канавка, в которую уплотняющее кольцо заходит при открывании клапана.

На фиг. 1 показан предлагаемый электродвигатель, общий вид; на фиг. 2 - положение

клапанов при спуске электродвигателя в скважину (когда полость и камера отделены от внешней среды); на фиг. 3 - положение клапанов после окончания спуска в скважину (когда полость и камера соединены между собой и с внешней средой).

Электродвигатель 1, приводящий в движение насос 2, содержит статор 3 и ротор 4. Внутренняя часть электродвигателя отделена от насоса уплотнением 5 (набивным, торцовым

или другой конструкции). В нижней части электродвигателя располагается полость А с резервным запасом масла, внутри которой имеется камера 6 с воздухом, ограниченная кожухом 7. В основании электродвигателя

имеются цилиндрические каналы а и б. В одном из них расположен беспружинный клапап, выполненный в виде штока 8 с уплотнением 9. В другом канале находится перепускной клапан 10 с двумя уплотняющими кольцами И и 12 и удлиненным хвостовиком 13 с резьбой. Клапаны запираются стопорными кольцами 14 и 15. Между каналами имеется отверстие с резьбой, в которое ввертывают хвостовик перепускного клапана. В верхней части основания имеются вертикальные отверстия в, г и д. В зависимости от положения клапанов полость А и камера 6 могут герметично отделяться друг от друга и от окружающей среды, а также соединяться друг с другом или с окружающей средой. Перед заправкой электродвигателя маслом беспружинный клапан сдвигают при помощи перепускного клапана 10 в правое положение, как это ноказано на фиг. 1. После этого нерепускной клапан отводят в левое положение, открывая отверстия, соединяющие между собой нолость и камеру (см. фиг. 2).

При заправке электродвигателя маслом (обычным путем) через отверстия или клапаны, которые на чертежах не показаны, беспружинный клапан под действием давления столба масла будет прижат к кольцу 14, герметично отделяя полость электродвигателя от окружающего воздуха. Под действием этого же столба воздух, или другой газ, находящийся в камере 6, сжимается, однако выйти из камеры не может, так как ее кожух 7 выполнен герметичным. Камера 6 служит также резервуаром для дополнительного объема масла при его температурном расширении при спуске электронасоса в горячие скважины.

Таким образом в процессе монтажа и спуска электронасоса электродвигатель остается герметичным до тех пор, пока он полностью не погрузится под уровень жидкости. После того, как давление окружающей жидкости превысит давление воздуха или газа в камере 6, беснружинный клапан сдвинется в левое положение и откроет отверстие в, сообщающее нижнюю часть камеры и полость с жидкостью. При этом уплотнение 9 беспружипного клапана попадет в кольцевую канавку канала а, что исключит возможность самопроизвольного перемещения клапана во время работы. Если электронасос работает в воде, масло из полости электродвигателя не выливается, так как его удельный вес меньше удельного веса воды. При этом уровень раздела двух сред находится в нижней части камеры 6, а перемешивание этих сред не происходит, так как в камере отсутствуют какие-либо вращающиеся или подвижные детали. Объем полости А резервного масла практически ничем не ограничен, ибо в ней нет поршней, пружин, диафрагм или других сложных устройств. В то же время утечки масла через сальниковое уплотнение 5 незначительны вследствие небольшой величины перепада давлений между верхней частью полости электродвигателя и окружающей средой из-за разности удельных весов масла и воды (не более 0,1 атм). В применяемом в настоящее время протекторе этот перепад давления, создаваемый специальным устройством с пружипой и поршнем, составляет 0,5-2 атм. Таким образом полость электродвигателя окажется заполнена маслом, что обеспечит работу подшипников и обмотки в течение длительного времени.

В случае работы электронасоса в нефти, как чистой так и обводненной, срок его работы вообще не ограничивается запасом масла, так как все утечки масла через уплотнение, 5 компенсируются чистой нефтью из полости А, где

происходит отстой воды из нефти. Как известно, нефть обладает достаточно хорощими смазывающими и электроизоляционными свойствами. Опыт эксплуатации погружных электронасосов с маслозанолненными электродвигателями серии ПЭД показал, что во всех установках, проработавших без подъема 2-5 и более лет, электродвигатели были заполнены нефтью.

Предмет изобретения

1. Погружной маслозаполненный электродвигатель, содержащий статор, ротор с подшипниками, уплотнение верхнего конца вала и полость с резервным запасом масла в нижней части электродвигателя, отличающийс я тем, что, с целью повыщения надежности, в полости размещена заполненная воздухом

камера, а в основании электродвигателя имеется беспружинный клапан, служащий для сообщения полости и камеры с внешней средой и открывающийся под действием давления окружающей электродвигатель жидкости.

2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что клапан выполнен в виде штока с кольцевым уплотнением, расположенного в цилиндрическом канале основания электродвигателя, соединенном отверстием с занолненной воздухом камерой.

3.Электродвигатель по пп. I и 2, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности герметического отделения полости и камеры друг от друга во время транснортировки, содержит неренускной клапан, выполненный в виде порщня с двумя уплотняющими кольцами и резьбой на хвостовике, размещенного во втором цилиндрическом канале основания электродвигателя, соединенном отверстиями с полостью и камерой, причем хвостовик ввернут в резьбовое отверстие, имеющееся в перегородке между двумя цилиндрическими каналами.

4.Электродвигатель по пн. 1, 2 и 3, отличающийся тем, что, с целью предотвращения самопроизвольного закрывания клапана, в его цилиндрическом канале выполнена кольцевая канавка, в которую уплотняющее кольцо заходит при открывании клапана.

j:::: :

i

/I 10 11 72 13 a 9 (pu.1

10 11 12 6 111 a Риг.г

0 11 12 6 T5 9

иг.Э