Для подема нефти, рассола, воды и т. п. из буровых скважин можно применять электрические насосы, погружаемые в скважины вместе с нагнетательной трубой. Двигатель, устанавливаемый обычно нод насосом, охлаждается высасываемой жидкостью. При этом жидкость не должна, однако, нроникать в промежутки между действующими частями двигателя. С этой целью двигатель монтируется в закрытой коробке, при чем вал его проводится через сальник в насосную камеру. Однако, при этом уплотнение вала сильно тордюзит двигатель, нри чем он подвергается сильному нагреванию, так как необходимо набивку сальника подтянуть до
такой степени, при которой она действительно исполняла бы свое назначение. Во избежание такой потери эпергии приходится отказаться от применения надежно действующего уплотнения вала и мириться с незначительным нрониканием жидкости. Для того, чтобы не донустить или затруднить проникание жидкости в подшипники и обмотки и ее скоиление в непосредственной близости от действуЮИЦ1Х частей двигателя, применяется известное устройство, которое состоит в том, что жидкость, проникшая сквозь уплотнение, собирается в резервуаре; носледний опоражнивается соединенным с двигателем откачивающим («трюмным) насосом. Для предуиреждения затопления машины во время перерывов в работе, когда откачивающий насос бездействует, сквозной вывод вала уплотпяется относительно лацкости, обычно, посредством клапана, который при остановке машины автоматически закрывается, а при возобновлении се работы поднимается над своим седлом во избежание потерь от трения. Предлагаемое изобретение имеет целью дать закрытую, работающую под ясидкостью электрическую машину, снабженную наденшо действующим устройством для ограждения ее работающих частей от проникания нсидкости.
Сквозной вывод вала запирается во время перерывов в работе клапаном. Окружающая вал клапанная тарелка укреплена наглухо и плотно на валу и перемещается в осевом направлении совместно с ним. Вал образует при этом клапанный шпиндель и обеспечивает надлежащее направление тарелки. Клапанное седло образуется плотно укрепленною в коробке деталью, кольцеобразно окружающею вал. При пуске вход клапапная тарелка поднимается с своего седла под действием центро5ежного маятника, который помещен внутри машинной коробки и действует на вал машины. По достижении машиной определенного числа оборотов, он перестанавливает вал относительно его подшипников, т.-е. в осевом направлении, п поднимает, таким образом, клапанную тарелку. Кроме того, необходимо поддерживать клапанное седло в чистом состоянии. Для этого кланан расположен на пути проникающей жидкости, между сальником для вывода вала и собирательным резервуаром, в котором скопляется просочившаяся жидкость. Сальпик действует при этом как фильтр, препятствующий прохождению в клапан загрязняющих примесей, взвешенных в жидкости. Соответственно небольшому диаметру буровых скважин, машина имеет значительную длину и небольшой размер в поперечнике. Во время работы вал занимает вертикальное положение. Если он выведен кверху, то собирательный резервуар для просочившейся жидкости располагают преимущественно под машиной; при помощи канала, проходящего через пакет железных листов
статора, резервуар сообщают с пространством под выводным сальником вала. Вертикальное положение вала позволяет использовать вес ротора для запирания клапана. Клапанная тарелка прижимается вниз к своему седлу весом ротора электрической машины. Соответственно этому, центробежный маятник при определенном числе оборотов поднимает ротор. Для подема ротора может быть использовано также магнитное притяжение, производимое статором па ротор. Жидкость, проникшая в собирательный резервуар, извлекается из него откачивающим насосом, который приводится в действие той же электрической машиной. Этот насос сцепляется с ва,1ом машины, как только уровень жидкости в резервуаре достигает известной высоты, расцепление же между машиной и откачивающим насосом происходит в тот момент, когда уровень жидкости вследствие ее выкачивания насосом опускается снова до некоторого горизонта. Между электрической машиной и откачивающим насосом расположена фрикционная гидравлическая муфта, занимающая относительно собирательного резервуара такое положение, при которои жидкость проникает в муфту, когда уровеиь ее достигает определенной высоты, при чем производится сцепление машипы с откачивающим насосом. Как только, однако, уровень жидкости спускается ниже определенного горизонта, она вытекает из муфты п расцепляет, таким образом, насос.
На фиг. 1 чертежа изображен продольный разрез машины и на фиг. 2 и 3-детали фрикционной гидравлической муфты в большем масштабе.
В трубчатой коробке 1 машины укреплен пакет железных листов статора 2 с обмоткой 3. Подвод тока к этой обмотке для упрощения чертежа не показан. Вал 4 машины снабжен ротоОм 5 с короткозамкнутой обмоткой 6. местах 7 и 8 вал поддерживается вертикальными подшипниками, внутри которых он может выполнять небольшое осевое перемещение. Своим заплечиком вал покоится на выступах центробежных маятников 10, могущих выполнять качания на осях 11. Эти оси предохранены от радиального перемещения.
Центробежные маятники опираются на шариковый подпятниЕ 12. Вверху вал выведен наружу сквозь сальник 13 и спарен, ианример, с вращающимся насосом. Под сальником номещен унлотняющий клапан 14, 15. Он состоит из плотно укрепленной на валу клапанной тарелки 14 и из клапанного седла 15, плотно ввинченного в коробку 1. Клапан запирает канал 16, 17, 18, по которому просочившаяся сквозь сальник 13 жидкость молгет стекать в собирательный резервуар 19 в нижней части коробки. Собирательный резервуар опоражнивается периодически откачивающим насосом 20, который всасывает жидкость через отверстие 21 и выводит «е из коробки 1 по трубке 22 с отбойным клапаном 23 у места 24. Насос 20 прикреплен посредством бугеля 25 к подпорке нижнего нодшинннка 8 вала. Насос, изображенный на чертеже, принадлежит к тину коловратных. На нижнем конце машинного вала и на верхнем конце насосного вала укренлены, соответственно, половины фрикционной гидравлической муфты 26, которая устроена следующим образом: половина муфты, обращенная к машинной стороне, состоит пз диска 27 с цилиндрической частью 28 (фиг. 2 и 1). Внешний край этой цилиндрической части снабжен зубцами 29, которые похожи на зубцы круглой пилы, и рядом сквозных каналов 30 (фиг. 3). Другая ноловина муфты на насоса состоит из диска 31с цилиндрической частью 32. Последняя снабжена на внутренней стороне зубцами 33. Кроме того, на цилиндрическую часть 32 насажено кольцо 34 углового профиля, которое совместно с диском 31 и его цилиндрической частью 32 образует кольцеобразную камеру, заключающую в себе также большую часть диска 27. Ступица диска 27 выступает сквозь отверстие 35 в крьшке кольца 84. Последнее удерживается неподвижно на цилиндре 32 в двух диаметрально противоположных местах посредством щтифтов 36, которые проходят сквозь отверстия в цилиндре 32 и кольце 34 и образуют концы полукруглого пружинного кольца 37 лежащего в выточке выступающей вниз из диска 31 части цилиндра 32. В ступице диска 31
устроены несколько наклонных каналов 38, а в цилиндре 32 и кольце 34 имеются в двух диаметрально противоположных местах узкие каналы 39, расположенные непосредственно над диском 31.
В состоянии покоя клапанная тарелка 14 лежит на седле 15, запирая коробку машины. При пуске в ход машины центробежные маятники 10 расходятся, поднимая своими выступами 9 ротор вместе с клапанной тарелкой. При этом тарелка отходит от своего седла и открывает канал 16. Когда двигатель погружен в жидкость, на сальниковую набивку действует гидростатическое дав пение стоящего над нею столба жидкости. Под влиянием этого давления жидкость медленно просачивается в коробку машины. Если бы не были приняты какие-либо специальные меры просачивание жидкости прекратилось бы лишь в тот момент, когда проникшая жидкость сжимает заключенный в коробке воздух в такой степени, что давление последнего уравновешивает гидростатическое давление. Однако, такие условия не могут создаться, так как, при скоплении в нилсней части (трюме) коробки определенного количества жидкости, она выкачивается снова из коробки и притом значительно быстрее, чем происходило ее накопление. Благодаря этому, в короткое время восстанавливается снова первоначальное состояние. Конструкция гидравлической муфты 26 не позволяет при этом насосу выкачивать из коробки заключенный в ней воздух, что приводило бы к увеличению действующей на сальниковые набивки разности давлений. Гидравлическая муфта действует следующим образом: во время работы устройства вал 4 двигателя все время вращается. Вал откачивающего насоса обычно остается в покое. По мере наполнения собирательного резервуара 19 жидкостью уровень последней достигает сперва нижней кромки диска 31 у внешних отверстий каналов 38. При дальнейшем подеме жидкости эти каналы постененно заполняются и, наконец, жидкость входит частично под кожух 28, частью же проникает свозь каналы в кожухе 32 в полость между дисками 27 и 31.
Когда жидкость в этом пространстве достигла определенного уровня А - А (фиг. 1), диск 31 увлекается в обращение диском 27. Еак только вращение диска 31 началось, центробежная сила жидкости в наклонных каналах 38 ирогоняет больщое количество лагдкости через каналы 30 в указанную выше полость, так что последняя совершенно заполняется жидкостью в области зубцов 29, 33. После этого муфта начинает передавать, конечно с известным скольжением между валами насоса и машины, вращающий момент, который при принятых размерах устройства достаточен для нриведения в действие откачивающего насоса 20. Благодаря работе насоса уровень жидкости в резервуаре 19 опускается. Это опускание продолжается до внешних концов наклонных каналов 38, т.-е. до уровня В - Б (фиг. 1). Так как при этих условиях жидкость уже не может всасываться через эти каналы, то муфта опоражнивается через отверстия 39, и насос снова останавливается.
Предмет патента.
Устройство, состоящее из закрытого, работающего под жидкостью электрического приводного насоспого двигателя с собирательным резервуаром и откачиваюи1им насосом для опоражнивания просачивающейся сквозь выводной сальник вала жидкости, и снабженное при неподвижном вале уплотняющим этот сальник клапаном, характеризующееся применением клапанной тарелки 14, располагаемой между выводным сальником 13 и собирательным резервуаром 19 для просачивающейся лигдкости, каковал тарелка, прижимаемая к седлу весом ротора 5, нлотно насажена на валу 4 и может перемещаться в осевом нанравлении вместе с указанным валом, поднимаемым во время работы центробежным маятником 10, расположенным внутри трубчатой коробки 1, к коей снизу, иод ротором 5, присоединяется вышеупомянутый резервуар 19, сообщающийся с полостью под тарелкою 14 посредством каналов 16-18 и опоражниваемый с помощью заключающегося в нем насоса 20, приводимого в действие ротором же 5- при посредстве гидравлической сцепной муфты 27-39, расположенной относительно резервуара 19, таким образом, что жидкость иропикает в муфту, - когда уровень жидкости в резервуаре достигает определенной высоты, и вытекает из муфты, когда уровень Лхидкости, вследствие ее откачки насосом 20, опускается снова ниже определенного горизонта.
к патенту ин-ной фирмы Заводы Сименс-ШуккерТ; Общество с огр, отв/ № 5872
.
nvt
/tiO.S,
-гз
