МУФТА ГИБКАЯ

Полезная модель относится к нефтяному машиностроению и может быть использована для герметичного гибкого шарнирного соединения погружного электродвигателя и гидрозащиты или другого герметичного устройства в составе установок электроцентробежных насосов при добыче нефти из наклонно-направленных и искривленных скважин.
Известна гибкая шарнирная муфта, содержащая два корпуса, соединенные между собой посредством кольца со сферической наружной поверхностью, выполненного с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами, промежуточный вал с двумя шарнирными муфтами, равноудаленными от центра симметрии крестовины (патент РФ №2230233, МПК F04D 13/10, 29/62, опубл. 11.09.2002 г.).
Недостатком известной шарнирной муфты является низкая надежность герметичности устройства.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является муфта гибкая, состоящая из двух корпусов, соединенных кольцом со сферической наружной поверхностью, выполненным с крестовиной из пальцев и уплотнительным элементом, валов, соединенных с одной стороны с валами секций погружного электронасоса, с другой стороны - с промежуточным валом с шарнирными муфтами, состоящими из вилок, крестовин со сферическими поверхностями, штифтов и пальцев крестовин (патент РФ №2478836, МПК F04D 13/10, опубл. 10.04.2013 г.). Находясь между секциями погружного электроцентробежного насоса указанная муфта гибкая работает в потоке скважинной жидкости, что позволяет эффективно охлаждать шарнирные соединения валов. В случае применения такой муфты для соединения погружного электродвигателя и гидрозащиты, либо других герметичных устройств, находящихся в замкнутом объеме масляной полости, произойдет перегрев шарнирных соединений валов вследствие отсутствия принудительной циркуляции масла и, следовательно, значительное снижение надежности. Кроме того, в указанном месте не требуется передача осевых усилий через шарнирные соединения валов.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности и упрощение конструкции гибкой муфты.
Технический результат заключается в обеспечении гибкого герметичного соединения погружных устройств в составе установки электроприводного центробежного насоса при обеспечении работоспособности трансмиссии муфты в замкнутом объеме масляной полости.
Указанный технический результат достигается муфтой гибкой, содержащей два корпуса с расположенным между ними кольцом со сферической наружной поверхностью, выполненным с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами, размещенный внутри крестовины промежуточный вал с двумя шарнирными муфтами, равноудаленными от центра симметрии крестовины, расположенными между промежуточным валом и нижним и верхним валами, в которой в отличие от прототипа на шарнирных муфтах установлены крыльчатки с лопастями, а нижний и верхний валы установлены в корпусах подшипников скольжения, которые разделяют внутреннюю полость муфты гибкой на среднюю и две крайние части, причем в корпусах подшипников выполнены отверстия, которые соединяют крайние части полости со средней частью, а вся внутренняя полость муфты гибкой сообщается с внутренними полостями стыкуемых с ней устройств: погружного электродвигателя и гидрозащиты или другого герметичного устройства и заполнена маслом.
Согласно полезной модели, крыльчатки с лопастями размещены в корпусах крыльчаток, соединенных с корпусами подшипников скольжения, причем одна половина отверстий в корпусах подшипников соединяет крайние части полости через внутренние полости корпусов крыльчаток со средней частью, другая половина отверстий соединяет крайние части непосредственно со средней частью внутренней полости.
На фиг. 1 показан общий вид муфты гибкой. На фиг. 2 показана схема циркуляции масла в муфте гибкой.
Муфта гибкая (фиг. 1) содержит два корпуса 1, соединенных кольцом 2 со сферической наружной поверхностью посредством крестовины из пальцев 3. Внутри корпусов 1 размещены кольцевые уплотнения 4, прижатые втулками резьбовыми 5 к сферической поверхности кольца 2. Трансмиссия муфты гибкой состоит из вала нижнего 6, вала промежуточного 7 и вала верхнего 8, соединенных между собой равноудаленными от центра симметрии крестовины из пальцев 3 шарнирными муфтами 9.
Для присоединения посредством нижнего вала 6 к погружному электродвигателю муфта гибкая содержит нижний фланец 10, для присоединения посредством верхнего вала 8 к гидрозащите или другому герметичному устройству муфта содержит верхний фланец 11.
На шарнирных муфтах 9 установлены крыльчатки 12 с лопастями. Они могут быть размещены внутри корпусов крыльчаток 13. Нижний и верхний валы 6, 8 установлены в корпусах подшипников скольжения 14, которые разделяют внутреннюю полость муфты гибкой на среднюю 15 и две крайние 16 части. В корпусах подшипников 14 выполнены отверстия 17, которые соединяют крайние части 16 со средней частью 15.
В случае размещения крыльчаток 12 внутри корпусов крыльчаток 13 (фиг. 2) последние соединены с корпусами подшипников 14 таким образом, что половина отверстий 17 в корпусах подшипников соединяет крайние части 16 полости муфты гибкой через внутренние полости корпусов крыльчаток со средней частью 15, другая половина отверстий 17 соединяет крайние части 16 полости непосредственно с ее средней частью 15. Внутренняя полость муфты гибкой соединена с внутренними полостями погружного электродвигателя и гидрозащиты или другого герметичного устройства и заполнена маслом.
При работе устройства в наклонно-направленной или искривленной скважине в составе установки электроприводного центробежного насоса ось погружного электродвигателя и ось гидрозащиты, либо другого герметичного устройства, могут размещаться под углом друг относительно друга благодаря шарнирному герметичному соединению, образованному корпусами шарнира 1, соединенными пальцами 3 с кольцом 2 и кольцевыми уплотнениями 4, прижатыми втулками резьбовыми 5 к сферической поверхности кольца 2.
Вращающий момент от вала погружного электродвигателя к валу гидрозащиты, либо другого герметичного устройства (на чертежах не показаны), передается через валы 6, 7, 8, соединенные между собой двумя шарнирными муфтами 9. Крыльчатки 12 при вращении трансмиссии обеспечивают прокачку масла из крайних полостей 16 через отверстия 17 в среднюю полость 15, где вращаются шарнирные муфты 9. Удаление масла из полости 15 происходит через другую половину отверстий 17, через которые масло попадает опять в крайние полости 16, где частично смешивается с маслом, попадающим сюда из погружного электродвигателя или гидрозащиты, либо другого герметичного устройства. Циркуляция масла через полости 16 и 15 обеспечивает смазку деталей шарнирных муфт 9 и отвод тепла, выделяющегося в них при вращении.
Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает гибкое герметичное соединения погружных устройств в составе установки электроприводного центробежного насоса при осуществлении трансмиссии муфты в замкнутом объеме масляной полости, что позволяет повысить надежность муфты гибкой.