электродвигатель для погружных электронасосов для добычи нефти

Формула изобретения

Погружной электродвигатель для погружных электронасосов для добычи нефти, содержащий статор в виде шихтованного железа, запресованного в трубу, трехфазную обмотку и размещенный внутри ротор в виде пакетов из листовой стали, разделенных между собой промежуточными подшипниками и надетых на пустотелый вал, в пазы пакетов вставлены медные стержни, сваренные по торцам с короткозамыкающими медными кольцами, верхний конец статора соединен с головкой, в которой размещены узел упорного подшипника, узел токоввода для соединения кабеля с трехфазной обмоткой статора и обратный клапан для закачки масла, в нижней части электродвигателя расположено основание, в котором размещены фильтр для очистки масла, каналы с перепускным клапаном для связи с внутренней полостью компенсатора, обратный клапан для закачки масла, отличающийся тем, что электродвигатель содержит принудительную систему смазки, снабжен центробежным насосом, посаженным на нижний конец пустотелого вала, с всасывающей стороны которого установлен набивной улавливающий частицы износа маслоочистной фильтр, а масло в маслозаполненном электродвигателе имеет принудительное непрерывное движение по замкнутому циклу насос, центральный канал вала, подшипники, кольцевой зазор между статором и ротором, фильтр, насос, надежно смазывая и охлаждая детали с момента пуска электродвигателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для погружных электронасосов для добычи нефти.

Известно устройство для привода электропогружных насосов для добычи нефти, которое содержит статор, ротор, головку, основание, маслозаполненное, комплектуется гидрозащитой и компенсатором. (См. международный транслятор. Установки погружных центробежных насосов для добычи нефти. М., 1999 "Наука и техника", с-323-391).

Недостатком данного устройства является сложность обеспечения надежности смазки, охлаждения и долговечности даже с применением гидрозищиты.

За прототип принимается свидетельство на полезную модель. Погружной электродвигатель для погружных электронасосов для добычи нефти RU 00058956, Н 02 К 17/16.

Электродвигатель содержит статор в виде шихтованного железа, запресованного в трубу, с трехфазной обмоткой и размещенным внутри ротором в виде пакетов из листовой стали, разделенных между собой промежуточными подшипниками и надетых на пустотелый вал, в пазы пакетов вставлены медные стержни, сваренные по торцам с короткозамыкающими медными кольцами, верхний конец статора соединен с головкой, в которой размещены узел упорного подшипника, узел токоввода для соединения кабеля с трехфазной обмоткой статора и обратный клапан для закачки масла. На конец вала электродвигателя, проходящего через головку, надета шлицевая муфта для соединения с протектором, в нижней части электродвигателя расположено основание, в котором размещены фильтр для очистки масла, каналы с перепускным клапаном для связи с внутренней полостью компенсатора, обратный клапан для закачки масла.

Недостатком данного устройства является то, что в нем не обеспечивается достаточная надежность и долговечность из-за того, что условия смазки маслозаполненных электродвигателей жесткие.

Смазка подшипников электродвигателей производится за счет конвекции изменяющегося объема масла в зависимости от температуры. При остановке электродвигателя значительно снижается коэффициент заполнения рабочей камеры маслом. После пуска электродвигателя к конечным узлам и подшипникам масло поступит когда расширится объем, а при наличии в полости воздушной или газовой пробок двигатель выходит из строя.

Другим недостатком устройства является недостаточный отвод теплоты, выделяющейся при работе двигателя из-за отсутствия надежной циркуляции масла. Кроме того, мелкоячеистый высоконапорный фильтр препятствует свободному продвижению масла и не предусмотрен для улавливания продуктов износа деталей.

Применение сложной протекторной и компенсаторной гидрозащиты в блоке с электродвигателем не всегда приводит к желаемому результату из-за сложности и инерционности системы смазки (охлаждения).

Технический результат, который может быть достигнут от использования изобретения, заключается в увеличении ресурса двигателя за счет повышения долговечности и эксплуатационной надежности деталей и подшипников.

Указанный результат достигается тем, что электродвигатель содержит принудительную систему смазки, снабжен центробежным насосом, посаженным на нижний конец пустотелого вала.

Благодаря предложенному техническому решению диэлектрическому маслу (заполнителю двигателя) придается принудительное движение по замкнутому кругу - насос, центральный канал вала, подшипники, кольцевой зазор между статором и ротором, фильтр, насос.

Надежная смазка и охлаждение двигателя предусматриваются при работе электродвигателя как в автономном режиме, так и с компенсатором, применение которого позволяет закачать в полость двигателя большее количество диэлектрического масла.

Для фильтрации масла электродвигатель снабжен низконапорным набивным улавливающим фильтром немагнитных продуктов износа деталей.

Таким образом, обеспечивается надежная смазка всех подшипников как промежуточных, так и концевых и узла пяты двигателя сразу же при запуске электродвигателя. Отпадает необходимость переносить узел упорного подшипника вниз двигателя, где наблюдается повышенная вибрация корпуса.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид.

Электродвигатель состоит из статора 1 в виде шихтованного железа, запресованного в трубу, с трехфазной обмоткой. Внутри двигателя размещен ротор 2 в виде пакетов из листовой стали, разделенных между собой промежуточными подшипниками и надетых на пустотелый вал 3. В пазы пакетов вставлены медные стержни, сваренные по торцам с короткозамыкающимися медными кольцами. Верхний конец статора соединен с головкой 4, в которой размещены узел упорного подшипника 6, узел токоввода для соединения кабеля с трехфазной обмоткой статора 5 и обратный клапан для закачки масла 7. В нижней части электродвигателя расположено основание 8, в котором размещены каналы с перепускным клапаном для связи с внутренней полостью компенсатора, и обратный клапан 9 для закачки масла. Двигатель содержит принудительную систему смазки, в нижней части снабжен центробежным насосом 10, посаженным на нижний конец пустотелого вала 3, снабженным подшипником 11. Центробежный насос содержит как минимум одно рабочее колесо 12 и направляющие аппараты 13. На всасывающей стороне насоса расположен низконапорный, набивной улавливающий продукты износа, маслоочистной фильтр 14. Детали насоса расположены в стакане 15, который крепится болтовым или резьбовым соединением 16 к корпусу 17. Корпус подшипника 11, насаженный на вал 3, фиксируется от осевого смещения стопорными кольцами 18. В верхней части к корпусу подшипника потайными винтами или на резьбе крепится нижняя часть стакана 15, а с нижней стороны к корпусу подшипника при помощи резьбового соединения крепится каркас фильтра 19 с набивным фильтром 14. Для прохода масла между корпусом электродвигателя и корпусом подшипника в последнем по наружной окружности имеются сегментные вырезы 20 на чертеже не показаны. Корпус подшипника по окружности содержит подпружиненные шариковые опоры 20 для радиальной стабилизации при работе. Таким образом, обеспечивается осуществление установки насосного узла принудительного движения масла. Полости электродвигателя заполнены диэлектрическим маслом. После заполнения маслом и проведения приемочных испытаний двигатель готов к работе. С момента пуска двигателя, на валу которого установлен насос 10, масло в маслозаполненном электродвигателе имеет принудительное непрерывное движение к трущимся поверхностям по замкнутому циклу от низа до концевых точек и узла пяты двигателя 6 - насос, центральный канал вала, подшипники, кольцевой зазор между статором и ротором, фильтр, насос, надежно смазывая и охлаждая детали уже с момента пуска электродвигателя, что дает возможность повысить надежность и работоспособность двигателя, а следовательно, его ресурс.

Электродвигатель может надежно работать в автономном режиме без протектора и компенсатора, однако более надежная смазка и охлаждение двигателя представляется при работе двигателя с компенсатором, применение которого позволяет содержать в полости двигателя больший объем диэлектрического масла. Осуществление изобретения не вызывает затруднений в ремонтных цехах сервисных организаций. Для снабжения электродвигателя насосом используются серийные рабочие колеса и направляющие аппараты от электроцентробежных погружных насосов для добычи нефти.

Количество рабочих колес зависит от мощности и длины комплектуемого электропривода, как минимум одно колесо, максимум два или три. Расточку конца пустотелого вала под подшипник и рабочее колесо производят на станочном оборудовании цеха. На всасывающей стороне насоса устраивают улавливающий набивной фильтр или применяют серийный набивной фильтр с доработкой. Доработку деталей для сборки и монтаж узла насоса с фильтром производят в сервисном цехе.