ПОГРУЖНОЙ МАСЛОЗАПОЛНЕННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С СИСТЕМОЙ РАЗГРУЗКИ ОСЕВОЙ ОПОРЫ

Заявляемая полезная модель относится к нефтяному машиностроению, а именно к погружным высокооборотным двигателям для центробежных скважинных насосов.
Наиболее близким аналогом изобретения является погружной маслозаполненный двигатель скважинного центробежного насоса (патент RU 2219372, 2003) содержащий корпус, в котором размещены узел токоввода, статор с обмоткой, выводы которой соединены с узлом токоввода, вал, пяту, закрепленную на валу, подпятник. Указанная система не обеспечивает эффективную разгрузку осевой опоры для высокооборотных погружных двигателей, поскольку в ней возможно высокое трение в зоне контакта рабочих поверхностей пяты и подпятника. В таких условиях осевая опора быстро разрушается.
Повышение ресурса осевой опоры в высокооборотном двигателе может обеспечиваться снижением удельного контактного давления в области пяты и подпятника с помощью системы разгрузки опоры. Такая система должна быть компактна, технологична и обеспечивать значительные разгрузочные усилия для высокооборотного насоса.
Для достижения указанного технического в погружном маслозаполненном двигателе скважинного центробежного насоса, содержащем корпус, в котором размещены узел токоввода, статор с обмоткой, выводы которой соединены с узлом токоввода, вал, пяту, закрепленную на валу и подпятник, на валу располагают разгрузочный винтовой или лабиринтно-винтовой разгрузочный насос, причем пята закрепляется на конце вала, а вал выполнен со сквозным осевым каналом, обеспечивающим проток смазочной жидкости в зону контакта пяты с подпятником, причем пята и подпятник имеют сквозной канал для протока масла, а в двигателе может содержаться маслозаполненный теплообменник, расположенный ниже подпятника пяты, при этом вышеуказанный сквозной канал подпятника обеспечивает проток масла из маслозаполненного теплообменника.
На рис 1. приведен общий вид погружного маслозаполненного электродвигателя. На рис 2. показана система разгрузки вала с помощью винтового насоса.
Погружной маслозаполненный двигатель скважинного центробежного насоса содержащий корпус 1, в котором размещены узел токоввода 2, статор с обмоткой (на рис. не показан). На нижнем конце вала 3 есть пята 11. На поверхности вала (внешней боковой (нерабочей) поверхности пяты) выполнен разгрузочный винтовой насос 9. В поперечном разрезе границы канавки винтового насоса представляют полукруг 10. На корпусном элементе 12, охватывающем поверхность вала выполняются ответные каналы 8 лабиринтно-винтового насоса. Сквозные каналы вала и подпятника (соответственно 7 и 5), предназначены, в частности, для обеспечения протока масла в зону контакта пяты с подпятником 4 из маслозаполненного теплообменника двигателя 6.
Указанное устройство работает следующим образом. При вращении вала на высоких оборотах разгрузочный винтовой или лабиринтно-винтовой разгрузочный насос создает силу разгрузки, позволяющую существенно снизить давление в области контакта пяты. В этом случае обеспечивается наличие достаточной толщины слоя жидкой смазки (между рабочими поверхностями пяты и подпятника) для режима жидкостного контактного трения. Приток масла в рабочую зону контакта обеспечивается протоком масла из сквозных каналов вала и подпятника. Нарезка разгрузочного винтового насоса на поверхности вала позволяет создать компактную разгрузочную систему для осевой опоры вала электродвигателя. Подъемная сила такого насоса может быть увеличена при нарезке на корпусном канале 12 канавок 8 таким образом, что формируется лабиринтно-винтовая разгрузочная система. Осевая опора такого двигателя может находиться на конце вала (пята), ниже которой располагается подпятник. Существенный разгрузочный эффект от указанного насоса наблюдается в высокооборотных системах (при числе оборотов более 3000 тыс в мин).