ПОГРУЖНОЙ МАСЛОЗАПОЛНЕННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СМАЗКОЙ ПЯТЫ

Настоящая полезная модель относится к области машиностроения, в частности к погружным скважинным электродвигателям для привода насосных скважинных агрегатов.
Известен погружной маслозаполненный электродвигатель, содержащий систему смазки, статор и ротор, установленный на полом валу в радиальных и торцевом подшипниках, при этом система смазки включает компенсатор объемного расширения масла, соединенный с полостью электродвигателя (см., патент RU 2166668, F 04 В 47/08, 10.05.2001).
Данный погружной маслозаполненный электродвигатель используется для привода скважинного насосного агрегата. Однако его конструкция имеет сравнительно большое количество трубопроводов для организации процесса циркуляции масла, что усложняет конструкцию и ухудшает ее массогабаритные характеристики.
Наиболее близким к полезной модели является погружной маслозаполненный электродвигатель, содержащий систему смазки, статор и ротор, установленный на валу в радиальных и торцевом подшипниках скольжения, при этом система смазки включает компенсатор объемного расширения масла, соединенный с маслозаполненной полостью электродвигателя, и выполненные в валу осевой и радиальные каналы для подвода смазки к радиальным и торцевому подшипникам, (см., патент US 4350911, F 04 D 13/08, 21.09.1982).
Данный погружной маслозаполненный электродвигатель содержит выполненные в валу осевой и радиальные каналы для подвода смазки к подшипникам скольжения, что делает конструкцию электродвигателя более компактной. Однако данная конструкция электродвигателя требует использования маслонасоса с приводом от самостоятельного источника, что приводит к усложнению конструкции и ухудшению ее габаритных
характеристик. Кроме того, в ряде случае данная конструкция не позволяет компенсировать возникающие на валу электродвигателя осевые нагрузки, что может привести к выходу из строя электродвигателя.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение надежности работы электродвигателя путем выполнения более рациональной системы распределения масла и его циркуляции в электродвигателе и за счет этого увеличение воспринимаемых электродвигателем аксиальных нагрузок и, как следствие, увеличение срока службы электродвигателя.
Указанная задача решается за счет того, что погружной маслозаполненный электродвигатель с гидродинамической смазкой пяты содержит статор, ротор, установленный на валу в радиальных подшипниках скольжения, и систему смазки, причем последняя включает установленный ниже электродвигателя маслонасос, ротор которого соединен с валом электродвигателя, а вал ротора электродвигателя выполнен с осевым и сообщенными с ним радиальными каналами, нагнетательной стороной маслонасос посредством канала сообщен с осевым каналом вала и его радиальными каналами для подвода смазки в радиальные подшипники, а выход масла из радиальных подшипников сообщен с маслозаполненной полостью электродвигателя, сообщенной со всасывающей стороной маслонасоса, при этом электродвигатель снабжен расположенной на нижнем конце вала электродвигателя ниже маслонасоса пятой с подпятником и автономной системой гидродинамической смазки пяты, содержащей дополнительный маслонасос, резервуар для масла, фильтр и компенсатор объемного расширения масла, при этом дополнительный маслонасос нагнетательной стороной сообщен с выполненными на подпятнике пяты пазами для подачи масла между опорным вкладышем пяты и подпятником, выход масла из пяты сообщен с резервуаром для масла, который через фильтр и компенсатор объемного расширения масла сообщен с всасывающей стороной дополнительного маслонасоса, а выше пяты на
валу электродвигателя установлено торцевое уплотнение для предотвращения утечки масла из автономной системы гидродинамической смазки пяты.
Как показал проведенный анализ, удалось скомпоновать максимально простую конструкцию электродвигателя путем практически полного исключения соединительных трубопроводов для организации более рациональной циркуляции масла в электродвигателе при подводе масла к радиальным подшипникам скольжения и выполненному в виде пяты торцевому подшипнику. Более того, путем выполнения автономной системы смазки пяты удалось обеспечить практически гидравлическую подвеску вала электродвигателя в подшипниках скольжения при значительном увеличении несущей способности пяты. Автономная система позволяет использовать для смазки пяты масло отличное от масла, которое используют для смазки радиальных подшипников, в частности масло более высокой вязкости. Резко повышена надежность работы пяты, что ведет к снижению механического износа.
В качестве маслонасосов могут быть использованы ролико-лопастной, шестеренный или шиберный насосы.
Таким образом достигнуто выполнение поставленной в полезной модели задачи - повышение надежности работы электродвигателя
На чертеже представлен продольный разрез погружного маслозаполненного электродвигателя.
Погружной маслозаполненный электродвигатель с гидродинамической смазкой пяты содержит статор 1, ротор 2, установленный на валу 3 в радиальных подшипниках скольжения 4, и систему смазки, причем последняя включает установленный ниже электродвигателя маслонасос 5, ротор 6 которого соединен с валом 3 ротора 6 электродвигателя. Вал 3 ротора 6 электродвигателя выполнен с осевым 7 и сообщенными с ним радиальными 8 каналами. Нагнетательной стороной маслонасос 5 посредством канала 9 сообщен с осевым каналом 7 вала 3 и
его радиальными каналами 8 для подвода смазки в радиальные подшипники 4. Выход масла из радиальных подшипников 4 сообщен с маслозаполненной полостью 10 электродвигателя, сообщенной со всасывающей стороной маслонасоса 5. Электродвигатель снабжен расположенной ниже маслонасоса 5 пятой 11 с подпятником 12 и автономной системой гидродинамической смазки пяты 11, содержащей дополнительный маслонасос 13, резервуар 14 для масла, фильтр 15 и компенсатор 16 объемного расширения масла. Дополнительный маслонасос 13 нагнетательной стороной сообщен через канал 17 с выполненными на подпятнике 12 пяты пазами 18 для подачи масла между опорным вкладышем 19 пяты и подпятником 12. Выход масла из пяты 11 сообщен при помощи канала 20 с резервуаром 14 для масла, который через фильтр 15 и компенсатор 16 объемного расширения масла сообщен посредством трубопровода 21 с всасывающей стороной дополнительного маслонасоса 13. Выше пяты 11 на валу 3 ротора 2 электродвигателя установлено торцевое уплотнение 22 для предотвращения утечки масла из автономной системы гидродинамической смазки пяты 11.
При работе электродвигателя работает маслонасос 5, например ролико-лопастной, в который через вход 23 из маслозаполненной полости 10 электродвигателя поступает масло. Далее маслонасосом 9 масло под давлением с нагнетательной стороны через канал 9 подается в осевой канал 7 вала 3. Из последнего масло по радиальным каналам 8 поступает в радиальные подшипники 4 с формированием кольцевого масляного кольца и гидравлической подвески вала 3 электродвигателя. Из радиальных подшипников 4 масло поступает в маслозаполненную полость 10 электродвигателя, омывает последний и из полости 10 поступает на вход 23 маслонасоса 5.
Одновременно от вала 3 ротора 2 электродвигателя работает дополнительный маслонасос 13, который через канал 17 подает под напором масло в пазы 18 подпятника 12 с формированием жидкостного маслянного
кольца между подпятником 12 и опорным вкладышем 19 пяты, что позволяет уравновесить нагрузку на пяту 11, передаваемую от вала, например центробежного насоса, через вал 3 ротора 2 электродвигателя. Из пяты 11 масло поступает по каналу 20 в резервуар 14 и далее через фильтр 15 и компенсатор 15 объемного расширения масла по трубопроводу 21 на всасывающую сторону дополнительного маслонасоса 13.
Настоящая полезная модель может быть использована в нефтедобывающей, горнодобывающей и других отраслях промышленности, где требуется откачки из скважин различных жидких сред.