УЗЕЛ ПОГРУЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к погружным электронасосным агрегатам, используемым для добычи нефти и откачки воды из наклонно-искривленных и искривленных скважин, а именно узлом насосной установки, передающим крутящий момент от электродвигателя к насосу.
Известна гибкая шарнирная муфта, содержащая два корпуса, соединенные между собой посредством сферического элемента и сферического гнезда / Патент РФ №2159870.
Известна гибкая шарнирная муфта, содержащая два корпуса, соединенные между собой посредством кольца со сферической наружной поверхностью, которая снабжена сферическим элементом, сферический элемент снабжен двумя кольцевыми канавками с резиновыми уплотнениями, при этом сферический элемент снабжен гнездами для шпонок, служащих для ограничения угла поворота корпусов относительно продольной оси / Патент РФ №2122142.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является шарнирно-кулачковое соединение, включающее сферический элемент, сочлененный с корпусом насоса и двигателя посредством фиксатора, и шарнирную муфту, связанную с выходными концами валов насоса и двигателя, отличающееся тем, что корпус насоса и корпус двигателя снабжены соответственно коническим и сферическим фланцами, сферический элемент выполнен в виде распорной втулки, сферический торец которой сопряжен с внутренней поверхностью сферического фланца, а противоположный - снабжен упорным кольцом с упругим элементом и связан с коническим фланцем, а фиксатор выполнен в виде разъемной обоймы, которая связана со сферическим фланцем посредством кулачкового соединения, а с коническим фланцем - шпоночным соединением и снабжена буртиком, внутренняя поверхность которого сопряжена с внутренней поверхностью сферического фланца, причем шарнирное соединение снабжено ограничительным кольцом, надетым на разъемную обойму, а шарнирная муфта соединена подвижно с выходными концами валов, при этом сферический элемент, сферический фланец и внутренняя поверхность буртика выполнены с возможностью совпадения центров образующих их сфер с центром шарнирной муфты. /Патент РФ №2208185, опубл. 09.07.2001/.
Общими недостатками всех перечисленных аналогов являются:
- отсутствие гасителя автоколебаний; прямая связь с двигателем;
- чувствительность к перепаду нагрузки; отсутствие центрования вала;
- отсутствие накопителя кинетической энергии.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности, увеличение нагрузочной способности насоса двигателя за счет включения в конструкцию с маховиком.
Поставленная задача достигается тем, в шарнирном сочленении погружной насосной установки, состоящем из двух раздельных корпусов, соединенных между собой сферическим элементом, взаимодействующим с фиксирующим фланцем, и шарнирной муфты, связывающей выходные связывающей валы насоса, согласно полезной модели оно снабжено маховиком, являющимся продолжением вала, находящегося в корпусе, посаженного на подшипники скольжения.
На фигуре изображена предлагаемая конструкция шарнирного сочленения погружной насосной установки.
Шарнирное сочленение погружной насосной установки состоит из корпусов 1 и 2, на нижнем конце корпуса 1 с помощью болтового или резьбового соединения закреплен сферический элемент 3.
На верхнем конце корпуса 2 имеется сферическое гнездо для размещения сферического элемента 3, закрепленного фланцевым соединением 4 с внутренней сферической частью, взаимодействующей со сферическим элементом 3.
Сочленение валов, погружного электронасоса, внутри корпуса 1 и 2 произведено с помощью шарнирной муфты 5, продолжением вала является маховик 6. Вал посажен на подшипники скольжения 7, которые фиксируется корпусом 8 с помощью фланцевого соединения. Соединение элементов муфты осуществляется с помощью шлицевых соединений.
В процессе эксплуатации шарнирное сочленение погружной насосной установки воспринимает нагрузки: растяжение, сжатие, изгиб, кручение и колебания. Увеличение надежности и технического ресурса шарнирного сочленения погружной насосной установки и скважинного насоса обеспечивается установкой в конструкцию накопителя кинетической энергии и дает следующие преимущества: возможность прохождения искривленных участков ствола скважины без возникновения изгибающего момента в соединении насоса и двигателя; снижение вибрации при работе электронасосного агрегата; обеспечивает плавный запуск двигателя; увеличение передаваемой мощности шарнирной муфтой между валами двигателя и насоса; стабилизирует частоту вращения вала при изменении нагрузки; обеспечивает стабилизацию крутящего момента; обеспечивает снижение нагрузки ПЭД по току в рабочем режиме.
Шарнирное сочленение погружной насосной установки работает следующим образом. Шарнирное сочленение погружной насосной установки посредством муфт и фланцевого соединения устанавливается между гидрозащитой погружного электродвигателя и приемом насоса. Нижняя часть шарнирного сочленения погружной насосной установки соединяется с тяговым устройством, например погружным электродвигателем (на чертеже не показан), а верхняя - с рабочим органом, например насосом (на чертеже не показан). При работе оси в искривленной скважине оси корпусов 1 и 2 размещаются под углом друг относительно друга благодаря их шарнирному соединению, образованному сферическим элементом 3 закрепленного фланцевым соединением 4. Размещенные внутри гибкой муфты валы, соединены между собой шарнирной муфтой 5, которым передается вращательное движение от маховика 6 являющимся продолжением вала, находящегося в корпусе 2, посаженного на подшипники скольжения 7.