Уплотнительная шайба муфты кабельного ввода

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в муфтах для соединения силового кабеля с погружным электродвигателем установки центробежного насоса, предназначенного для работы в нефтяных скважинах, эксплуатируемых преимущественно в осложненных условиях.
В конструкции известной муфты по RU 34812, МПК H02G 15/08, опубл. 10.12.2003 г., содержащей корпус, опорную шайбу, уплотнитель, нажимную шайбу, гайку, фиксирующую сжатие уплотнителя, силовой кабель и штепсельные наконечники, уплотнитель муфты представляет собой набор уплотнительных шайб, состоящий как минимум из трех шайб, крайние из которых выполнены из масло-бензо-теплостойкой резины, а та, что находится между ними, выполнена из тепло-морозостойкой резины.
Каждая из трех шайб имеет форму плоского диска с тремя цилиндрическими отверстиями под силовой кабель. Диаметр каждой из этих шайб соответствует внутреннему диаметру этой части корпуса муфты, а диаметр цилиндрических отверстий под силовой кабель - диаметру жил кабеля вместе с изоляцией. В этом случае уплотнение обеспечивается за счет создания осевого давления, которое обеспечивается перемещением нажимной шайбы и гайки, регулирующей усилие сжатия уплотнителя.
Недостатком уплотнителя, применяемого в муфте известной конструкции, является возможная потеря ее герметичности при охлаждении в зимних условиях. Так, при осевом давлении при сборке 15 кН, возможна разгерметизация на холоде. Потеря герметичности муфты в этих условиях объясняется объемным температурным сжатием уплотнителя, что приводит к появлению зазора между диаметром шайб уплотнителя и внутренним диаметром корпуса муфты, а также между диаметром цилиндрических отверстий шайбы под силовой кабель и диаметром жил кабеля с изоляцией.
При использовании кабеля со стандартной, широко применяемой изоляцией, объемное температурное сжатие уплотнителя может привести к передавливанию изоляции с последующим разрывом в процессе эксплуатации в скважинах, эксплуатируемых в осложненных условиях.
Задача настоящего технического решения - обеспечить герметичность муфты в условиях работы в нефтяных скважинах, эксплуатируемых преимущественно в осложненных условиях.
Для решения поставленной задачи уплотнительная шайба муфты кабельного ввода имеет форму плоского диска с тремя цилиндрическими отверстиями под силовой кабель, при этом посадочный диаметр шайбы на 0,2-0,6 мм превышает посадочный диаметр соответствующей внутренней поверхности корпуса муфты, а диаметр цилиндрических отверстий под силовой кабель на 0,2-0,4 мм меньше диаметра жил кабеля с изоляцией. Наружная посадочная поверхность шайбы выполнена с односторонним скосом, на 0,2-0,6 мм уменьшающим ее диаметр по отношению к посадочному диаметру соответствующей внутренней поверхности корпуса муфты. Одна из торцевых поверхностей шайбы выполнена со скосом, сопрягающимся с односторонним скосом, выполненным на наружной посадочной поверхности шайбы.
Со стороны торцевой поверхности, выполненной со скосом, отверстия под силовой кабель выполнены с фаской для захода кабеля.
То, что посадочный диаметр шайбы на 0,2-0,6 мм превышает посадочный диаметр соответствующей внутренней поверхности корпуса муфты, а диаметр цилиндрических отверстий под силовой кабель на 0,2-0,4 мм меньше диаметра жил кабеля с изоляцией, позволяет установить в муфте каждую из шайб уплотнителя по посадочному наружному диаметру в корпусе муфты и силовой кабель в отверстиях этой шайбы с натягом 0,7-3,0%, что в свою очередь обеспечивает герметичность муфты до - 40°С при осевых давлениях при сборке 15 кН, при этом передавливания жил кабеля в процессе эксплуатации в скважинах с температурой +120°С не происходит. В отличие от цилиндрической плоской шайбы, применяемой в муфте по прототипу, в заявленной муфте одна из торцевых поверхностей шайбы выполнена со скосом, сопрягающимся с односторонним скосом, выполненным по наружной посадочной поверхности шайбы, а отверстия под силовой кабель со стороны этой поверхности имеют фаску для захода кабеля. Это облегчает установку шайбы в корпусе муфты и силового кабеля в отверстиях шайбы с натягом.
Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в повышении герметических свойств уплотнительной шайбы.
Заявленная шайба иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 изображена шайба в общем виде с местным разрезом; на фиг. 2 - выносной элемент Б в увеличенном виде; на фиг. 3, 4 - муфты с уплотнителем из шайб заявленной конструкции.
Уплотнитель муфты представляет собой набор из трех шайб, крайние из которых выполнены из масло-бензо-теплостойкой резины марки С-М-3 по ТУ 2512-001-98270346-09 или марки ИРП 1287 по ТУ 38-106-646-78 или из других марок резины с аналогичными свойствами, а та, что находится между ними, выполнена из тепло-морозостойкой резины марки С-СИЛ по ТУ 2512-001-98270346-09 или из других марок резины с аналогичными свойствами.
Каждая из шайб уплотнителя имеет следующую конструкцию. Посадочный диаметр D шайбы на 0,2-0,6 мм превышает посадочный диаметр соответствующей внутренней поверхности корпуса муфты, а диаметр цилиндрических отверстий d под силовой кабель на 0,2-0,4 мм меньше наружного диаметра жил кабеля с изоляцией. Шайба имеет односторонний скос 1, на 0,2-0,6 мм уменьшающий ее диаметр по отношению к посадочному диаметру соответствующей внутренней поверхности корпуса муфты. Торцевая поверхность 2 выполнена со скосом 3, сопрягающимся со скосом 1, а отверстия d под силовой кабель имеют входную фаску 4 для захода кабеля. Шайба может применяться в муфтах различных конструкций, например, изображенных на фиг. 3, 4.
Уплотнительная шайба заявленной конструкции, используемая в уплотнителе муфты кабельного ввода, обеспечивает герметичность муфты в условиях работы в нефтяных скважинах, эксплуатируемых преимущественно в осложненных условиях.