Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя Советский патент 1980 года по МПК H02K5/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в погружных маслозаполненных электродвигателях, предназначенных для привода центробежных, винтовых и др. насосов для добычи жидкости из СКВ 1ЖЙны, межпластовой закачки и т.д.

Устройство для гидравлической зёициты погружного маслозаполненного электродвигателя предназначено для предотвращения попадания пластовой жидкости в полость двигателя, выравнивания давления и тепловых изменений рабочего объема масла во время периода пуске и остановки двигателя.

Известно устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, основанное на принципе безрасходного гидрозатвора и использующее тяжелую жидкость, инертную по отношению к пластовой жидкости и рабочей жидкости l3 Недостатками этого устройства являются большой поперечный размер устройства за счет коаксиального расположения камер и невозможность сохранения принципов безрасходности при выходе из .строя нижнего или среднего торцового уплотнения.

Известно также устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, состоящее из вала, торцовых уплотнений,

5 корпуса, трех последовательно соединенных с помощью трубочек камер, расположенных в осевом направлении вдоль вала, причем нижняя и средняя камеры заполнены рабочей жидкостью двигателя, а верхняя кг1мера заполнена тяжелой, барьерной жидкостью, которая контактирует с пластовой жидкостью.

2 Недостатком этого устройства является его низкая надежность, обусловленная расходным принципом гидроз атвора, и большие осевые размеры, за счет необходимости обеспечения запаса масла на расход.

20 Целью изобретения является повышение Нсщежности и уменьшение габаритов.

Эта цель достигается тем, что снаружи верхней части верхней камеры

25 установлено дополнительное торцовое уплотнение, при этом вращающаяся часть торцового уплотнения расположена над неподвижной опорой, а торцовые уплотнения средней и нижней камер установлены внутри каждой камеры

верхних частях, причем вращающиеся асти торцовых уплотнений расположеы под неподвижной опорой.

На чертеже показано предлагаемое стройство.

Устройство 1 устанавливается межу электродвигателем 2 и насосом 3. рутящий момент с вала 4 электродвиателя 2 посредством муфты 5 передатся через вал б устройства 1 на ал 7 насоса 3 муфтой 8.

Вал 6 устройства 1 вращается в четырех подшипниках 9 и опирается на гидродинамическую пят.у 10. Вдоль вала б устройства 1 в осевом направлении р.сположены три последовательно соединенные камеры. Верхняя камера 11 образована корпусом 12, торцовь&зи уплотнениями-13 и 14,причем верхнее торцовое уплотнение 13 установлено таким образом, что неподвижная часть торцового уплотнения расположена под вращающейся, т.е. с возможностью расходования жидкости из камеры 11 в камеру 15, сообщающуюся с затрубныл пространством, а торцовое уплотнение 14 перевернуто относителько верхнего, т.е. неподвижная часть торцового уплотнения расположена над вращающейся с возможностью расходования жидкости из камеры 11 в камеру 16. Камера 11 имеет сообщение с кшдерой 15, сообщающейся с захрубным пространством, через отверстие 17, ас камерой 16 - посредством трубки 18, которая является соадинйтельньЕм каналом с нижней частью камеры 16. Камера 16. образована корпусом 19 и торцовыми уплотнениями 14 и 20, причем торцовое уплотнение 20 установлено аналогично торцовому уплотнению 14, т.е. с возможностью расходования жидкости из камеры 16 по трубке 21 в камеру 22, причем полость внутри трубки 21 сообщается посредством трубки 23 с нижней частью камеры 22. Камера 22 сообщается трубкой .24 с полостью электродвигателя 2.

В верхней части трубки 18 и в отверстии 17 установлены конусные клапаны 25 и 26, которые обеспечивают гидравлические испытания каждого торцового уплотнения в процессе сборки и заполнение предлагаемого устройства рабочей и барьерной жидкостью в мастерской. Сборка предлагаемого устройства ведется, начиная с верхнего торцового уплотнения 13, вал 6 при этом фиксируется в осевом направлении специальным стопорньам болтом (на чертеже не показан) через отверстие 27.

Электродвигатель 2, камеры 22 и 16 устройства 1 заполняются рабочей жидкостью двигателя через клапан 28, а воздух выпускается через от.зерстнй 29 и 30.

Камера 11 через клапан 31 заполняется барьерной жидкостью, воздух выпускается через отверстия 32, 27 и 17. Барьерная жидкость с удельным весом, большим единицы заполняется я в объеме, вдвое большим изменения объема жидкости двигателя во время периодов пуска и остановки, кроме того, барьерная жидкость благодаря своему большому удельному весу опускается по трубке 18 в нижнюю часть камерлл 16.

Работает устройство следующим образом.

После пуска установки в работу в результате разогрева и расширения 5 рабочее масло двигателя поступает в камеру 22 через трубку 24 и затем далее через трубки 23 и 21 вытесняет масло камеры 16 через трубку 18 в камеру 11, которое,будучи по весу 0 легче тяжелой жидкости камеры 11,уходит в скважину.

При остановке агрегата в результате остывания и уменьшения объема рабочего масла в двигателе, верхняя 5 часть камеры 11 заполняется пластовой жидкостью, а часть тяжелой жидкости опускается по трубке 18 в камеру 16.

Верхнее торцовое уплотнение 13 jj установлено с возможностью расходования тяжелой жилкссти из камеры 11 в камеру 15, которая затем через отверстие 17 снова поступает обратно.

Среднее торцовое уплотнение 14 ус„ тановлено с возможностью расходования тяжелой жидкости из камеры 11 в нижнюю часть камеры 16, которая затем по трубке 18 возвреидается обратно.

Нижнее торцовое уплотнение 20 установлено с возможностью расходования легкого масла из полости камеры 16 по трубке 21, которое поступает в камеру 22 и з таком же объеме вытесняется обратно через трубку 23.

По мере выходе из строя торцовых уплотнений происходит следующее:

а)при выходе из строя верхнего торцового уплотнения 13 пластовая

и жидкость, поступающая по валу к среднему торцовому уплотнению 14, расходуется и опускается в нижнюю часть камеры 16, а затем по трубке 18 поднимается в камеру 11 и уходит в скважину;

б)в случае выхода из строя одного из двух торцовых уплотнений среднего или нижнего схема сохраняет свою работоспособность.

Таким образом, указанная конструкция при выходе льэбого из трех уплотнений сохраняет принцип безрасходности, причем конусные клапаны, введенные в конструкцию, значительно повышают качество сборки и надежность S всего изделия в целом.