Погружной маслозаполненный электродвигательв il 'i - ч^шз ^^.ubi^smj.^

О П И С А Ы И Е (и) 425267

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.07.69 (21) 1343397/24-7 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 27.09.74 (51) М. Кл. Н 02k 5/12

Государственный комитет.

Совета Ми»»строе СССР по делам изсоретеии» и открытий (53) УДК, 621.313.17 (088,8) (72) Авторы изобретения А. А. Богданов, Б. Г. Карташев, К. В, Лебедев и А, А. Чудиновский (71) Заявитель (54) ПОГРУЖНОЙ МАСЛОЗАПОЛНЕННЬ1Й

ЭЛ ЕКТРОД В И ГАТ ЕЛ Ь

Изобретение относится к электромашиностроению.

Известны погружные маслозаполненные электродвигатели, содержащие статор, ротор 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 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. Беспружинный клапан выполнен в виде штока 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 поршня 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 цилиндрическими каналами. В цилиндрическом канале для предотвращения самопроизвольного

10 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

15 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 со20 бой 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

25 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

30 имеются цилиндрические каналы а и б. В од425267 ном из них расположен беспружинный клапан, выполненный в виде штока 8 с уплотнением 9.

В другом канале находится перепускной клапан 10 с двумя уплотняющими кольцами 11 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 показано на фиг. 1.

После этого перепускной клапан отводят в левое положение, открывая отверстия, соединяющие между собой полость 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. K,àìåðà 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 электр онасос а 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, беспружинный клапан сдвинется в левое положение и откроет отверстие в, сообщающее нижнюю часть камеры и полость с жидкостью.

При этом уплотнение 9 беспружинного 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 окружаю5

15 го

60 щей средой из-за разности удельных весов масла и воды (пе более 0,1 атм) . В применяемом в настоящее время протекторе этот перепад давления, создаваемый специальным устройством с пружиной 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 <е 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 хорошими смазывающими и электроизоляционными свойствами. Опыт эксплуатации погружных электронасосов с маслозаполненными 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, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения 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, о тл и ч а юшийся тем, что клапан выполнен в виде штока с кольцевым уплотнением, расположенного в цилиндрическом канале основания электродвигателя, соединенном отверстием с заполненной воздухом камерой.

3. Электродвигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щи и с я тем, что, с целью обеспечения возможности герметического отделения полости и камеры друг от друга во время транспортировки, содержит перепускной клапан, выполненный в виде поршня с двумя уплотняющими кольцами и резьбой на хвостовике, размещенного во втором цилиндрическом канале основания электродвигателя, соединенном отве рстиями с полостью и камерой, причем хвостовик ввернут B резьбовое отверстие, имеющееся в перегородке между двумя цилиндрическими каналами.

4. Электродвигатель по пп. 1, 2 и 3, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью предотвращения самопроизвольного закрывания клапана, в его цилиндрическом канале выполнена кольцевая канавка, в которую уплотняющее кольцо заходит при открывании клапана.

425267

b иг.1

10 71

Реда кто р О. К ун ин а

Корректор М Лейзермаи

Заказ 2655/6 Изд, № 736 Тир ахи 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Лисов

Техред Л. Богданова

70 77 72 5 75 Ы

Фиг. 2