Погружной маслозаполненный электродвигатель

Погружной маслозаполненный электродвигатель
Полезная модель относится к электромашиностроению, а именно, к погружным маслозаполненным электродвигателям, используемым для привода погружных насосов, применяющихся в нефтяной промышленности для добычи нефти.
Известен погружной маслозаполненный электродвигатель (патент РФ №2046508, кл. Н02К 5/12), содержащий кабельный ввод, соединенный проводом с обмоткой статора, и устройство гидрозащиты, причем провод размещен во внутренних камерах гидрозащиты и сквозных каналах ее фланцев и при этом герметично установлен во внешнем фланце.
Недостаток этой конструкции заключается в том, что она не обеспечивает выравнивание давления между полостью двигателя и внутренней полостью кабельного ввода. В результате уплотнения кабельного ввода во время работы двигателя в скважине находятся под действием статического давления жидкости в скважине на глубине до 2500м., что может привести к протечке уплотнения, электропробою в кабельной муфте и выходу двигателя из строя.
Известен погружной маслозаполненный электродвигатель (патент РФ №2162272, кл. Н02К 5/132, 5/10, HOIR 13/52), содержащий головку, в которой размещен кабельный ввод, состоящий из штепсельной вилки, корпус которой прикреплен к головке, а штыри соединены с кабелем, и штепсельной розетки, включающей колодку из диэлектрического материала и гильзы, соединенные с выводными проводами обмотки статора, при этом в колодке выполнено сквозное осевое отверстие, в котором размещен перепускной клапан для сообщения и разобщения полости электродвигателя с полостью, ограниченной корпусом вилки и колодки.
Недостаткам данного электродвигателя является то, что при его работе в скважине в случае попадания скважинной жидкости в полость электродвигателя при его разгерметизации не исключена возможность ее попадания в узел токоввода, что неизбежно приведет к короткому замыканию на вилке.
Условия эксплуатации погружных маслозаполненных двигателей таковь, что надежная работа двигателя может бьпъ обеспечена только при обеспечении выравнивания давления между полостью двигателя и внутренней полостью узла токоввода, а также за счет исключения возможности попадания пластовой жидкости во внутренние полости двигателя и узла токоввода.
Надежность электродвигателя существенно зависит от места проведения монтажных работ. Монтаж электродвигателя на скважине совместно с гидрозащитой требует значительное время на c6opi, предварительную р азгерметизащ1Ю всех составных узлов, последующие операции прокачки масла и проверку герметичности. Особенно больпше трудности вызьтает монтаж электродвигателя при плохих погодных условиях (дождь, снег, мороз), что отрицательно сказывается на качестве монтажа и надежности работы электродвигателя. Только проведение сборочных операций в условиях цеха позволяет добиться надежной работы двигателя.
Цель заявляемой полезной модели заключается в увеличении надежности двигателя за счет повьппения качества монтажных работ и исключения возможности попадания пластовой жидкости во внутренние полости электродвигателя и узла токоввода.
Предлагаемая конструкция позволяет осуществлять процесс сборки электродвигателя с гидрозащитой, заполнение маслом и проверку герметичности в условиях цеха. При монтаже на скважине производится лишь пристыковка кабельной части ввода. Высокое качество монтажа и предложенная конструкция узла токоввода позволяют существенно повысить надежность работы погружного маслозаполненного электродвигателя.
Указанная цель достигается за счет того, что в погружном маслозаполненном электродвигателе, содержащем узел токоввода, в котором размещен кабельный ввод, состоящий из щтепсельной вилки, корпус которой прикреплен к узлу токоввода, а щтыри соединены с кабелем, и щтепсельной розелси, включающей колодку из диэлектрического материала и гильзы, соединенные с выводными проводами обмотки статора, при этом гильзы установлены герметично, а колодка вьшолнена таким образом, чтобы обеспечивать сообщение полости, ограниченной корпусом вилки и колодкой, с нижней полостью узла токоввода, образованной между корпусом узла токоввода и дном колодки, полость электродвигателя и полость токоввода герметично соединены изогнутой трубкой с коленами разной длины, при этом трубка установлена таким образом, что в рабочем состоянии электродвигателя верхний конец более длинного колена находится на уровне превышающем уровень, на котором находится полость узла токоввода, ограниченная корпусом вилки и колодкой.
Для того, чтобы при от1фывании на скважине транспортировочной крышки избежать проливание масла через кабельный ввод, колодка может быть дополнительно вьшолнена таким образом, чтобы обеспечивать разобщение полости, ограниченной корпусом вилки и колодкой, с нижней полостью узла токоввода. С этой целью колодка может быть дополнительно снабжена по крайней мере двумя упорами, верхняя сторюна которых соприкасается с вилкой, а нижняя с пружинами, установленными на уступах, вьшолненных в корпусе узла токоввода, в сжатом состоянии обеспечиваюыщх положение колодки.
соответствующее наличию сообщения между полостью, ограниченной корпусом вилки и колодкой, и нижней полостью узла токоввода.
В случае, когда узел токоввода установлен в нижней части электродвигателя нижняя полость узла токоввода может быть выполнена, например, в виде эластичной диафрагмы.
Сущность предлагаемого техническото рещения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид двигателя с узлом токоввода, установленным в верхней части двигателя, между двигателем и гидрозащитой. На фиг. 2 и фиг. 3 представлены два описанных ранее варианта конструкции узла токоввода.
Электродвигатель 1 имеет узел токоввода 2, к которому прикреплен узел гидрозащиты 3 (фиг. 1). В узле токоввода 2 размещен кабельный ввод, который состоит из штепсельной вилки, корпус 5 которой винтами 6 крепится к узлу токоввода 2, а штыри 7 соединены с жилами плоского кабеля, и щтепсельной розетки, включающей колодку 8 из диэлектрического материала и наконечник 9. К наконечнику 9 присоединены выводные провода 10 обмотки статора. В корпус узла токоввода 2 в части соприкасающейся с полостью электродвигателя герметично вставлена изогнутая трубка 11, выполненная, например из меди. Трубка 11 имеет колена разной длины и установлена таким образом, что нижний конец длинного колена трубки 11 расположен в нижней полости узла токоввода 2, а нижний конец короткого колена в полости электродвигателя I. При этом изгиб трубки 11 находится на уровне, превышающем уровень, на котором находится верхняя часть щтепсельной вилки.
В первом варианте (фиг. 2) узел токоввода 2 установлен в верхней части электродвигателя 1. Нри этом колодка 8 установлена таким образом, что как при транспортировке, так и в рабочем состоянии полости узла токоввода сообщены между собой.
Во втором варианте (фиг. 3) узел токоввода 2 установлен в нижней части электродвигателя 1. При этом колодка 8 выполнена таким образом, чтобы обеспечить разобщение полости, ограниченной корпусом штепсельной вилки 5 и колодкой 8, с нижней -полостью узла токоввода. Для этого колодка 8 снабжена упором 12, верхняя сторона которого соприкасается со штепсельной вилкой 5, а нижняя с пружинами 13, установленными на уступах 14, выполненных в корпусе узла токоввода 2.
В случае, когда узел токоввода 2 установлен в нижней части электродвигателя нижн51я полость узла токоввода 2 выполнена в виде эластичной диафрагмы 15. Диафрагма 15 присоединена с помощью хомута 16 к жесткой части корпуса узла токоввода 2 и к фланцу 17. Трубка 11 вставлена во фланец 17. Данная конструкция (вариант 2) узла токоввода 2 такова, что длинное колено трубки 11 загщгго для того, чтобы обеспечить соединение с диафрагмой 15.
Сборка электродвигателя с гцдрозащитой, заправка их маслом и опрессовка производятся в условиях цеха. На кабельный ввод вместо вилки 5 устанавливается траспортировочная крышка (на чертеже не показана).
В первом варианте исполнения узла токоввода (фиг. 2) при заправке электродвигателя совместно с гидрозащитой маслом происходит заполнение полости электродвигателя 1, обеих полостей узла токоввода 2 и трубки 11, во втором варианте заполняются только полость электродвигателя 1, нижняя полость узла токоввода 2 и трубка 11.
На скважине снимают транспортировочную крышку и присоединяют вилку 5 кабельного ввода, герметизируя его кольцом.
При втором варианте исполнения узла токоввода 2 после снятия транспортировочной крьшжи внутренняя полость узла токоввода 2 и полость, ограниченная корпусом вилки 5 и колодкой 8, разобщены (вариант 2), что препятствует вытеканию масла из двигателя.
При присоединении вилки 4 (фиг. 3) нижняя часть корпуса вилки 4 упирается в упоры 12, которые надавливая на пружины 13, перемещаются вниз, открывая при этом канал, по которому нижняя полость сообщается с верхней. В результате кабельЕтый ввод не испьггывает перепада давлений, что гарантирует его надежную герметизацию и длительную работоспособность.
Надежность работы электродвигателя повьшгается также благодаря тому, что трубка 11 за счет того, что её верхняя точка расположена выше, чем уровень жидкости в узле токоввода, препятствует проникновению в случае разгерметизации пластовой жидкости как из полости электродвигателя в узел токоввода, так и из узла токоввода в полость электродвигателя.
Применение предложенного технического рещения благодаря возможности проводить монтажные операции электродвигателя и гидрозащиты в цеху, а не в сложных полевых условиях скважины значительно сокращает время проведения монтажа на скважине, повьш1ает качество монтажа и надежность работы погружной установки в целом.