УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использовано в погружных маслонаполненных электродвигателях, предназначенных для привода погружных насосов при откачке жидкости из скважин.
Уровень техники
Известно устройство для гидравлической защиты погружного маслонаполненного электродвигателя корпус, вал с опорными подшипниками, по меньшей мере, две последовательно расположенные камеры, связанные между собой гидравлически с помощью каналов и трубок, установленных во фланцах, при этом устройство снабжено дополнительным торцевым уплотнением, образующим закрытую камеру с вышерасположенным торцевым уплотнением, с трубкой, установленной во фланце, один конец которой размещен в полости упорного подшипника, а другой расположен не ниже уровня верхней границы полости дополнительного торцевого уплотнения (Патент RU №2210159 С2, Н02К 5/12, опубликовано 2003.08.10).
Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии вала, корпуса маслозаполняемой камеры и торцовых уплотнений.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении заявленного технического результата, заключается в выполнении верхнего торцового уплотнения одинарным.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является устройство для гидравлической защиты погружного маслонаполненного электродвигателя, содержащее корпус, выполненный в виде полого цилиндра, вертикально ориентированного в рабочем положении устройства, как минимум одну расположенную в корпусе маслозаполняемую камеру, вал, герметично установленный в корпусе по его оси при помощи опорных подшипников и выполненный с возможностью его соединения с валом электродвигателя, а также верхнее и нижнее торцовые уплотнения. Верхнее торцовое уплотнение выполнено сдвоенным и включает два неподвижных относительно корпуса кольца и две втулки, герметично закрепленные на валу с образованием с соответствующими им неподвижными кольцами двух герметизирующих пар трения, так что в вертикальном рабочем положения устройства втулка верхней герметизирующей пары трения расположена ниже неподвижного кольца этой пары, а втулка нижней герметизирующей пары трения расположена выше неподвижного кольца этой пары. Нижнее торцовое уплотнение выполнено одинарным и включает неподвижное относительно корпуса кольцо и втулку, герметично закрепленную на валу с образованием с указанным неподвижным кольцом герметизирующей пары трения, так что в вертикальном рабочем положения устройства втулка данной герметизирующей пары трения расположена выше неподвижного кольца этой пары (представлено в описании и на рисунке к патенту RU №2194349 С1, М.кл. Н02К 5/12, Н02К 5/132, опубликовано: 10.12.2002).
Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии корпуса, выполненного в виде полого цилиндра, вертикально ориентированного в рабочем положении устройства, как минимум одной расположенной в корпусе маслозаполняемой камеры, вала, герметично установленного в корпусе по его оси при помощи опорных подшипников и выполненного с возможностью его соединения с валом электродвигателя, а также верхнего и нижнего торцевых уплотнений, причем верхнее торцевое уплотнение выполнено сдвоенным и включает два неподвижных относительно корпуса кольца и две втулки, герметично закрепленные на валу с образованием с соответствующими им неподвижными кольцами двух герметизирующих пар трения, а нижнее торцевое уплотнение выполнено одинарным и включает неподвижное относительно корпуса кольцо и втулку, герметично закрепленную на валу с образованием с указанным неподвижным кольцом герметизирующей пары трения.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в указанном расположении втулок и колец герметизирующих пар трения верхнего и нижнего торцевых уплотнений. При таком расположении втулок и колец механические примеси попадают через зазор между валом и неподвижным кольцом верхней герметизирующей пары трения верхнего торцевого уплотнения во внутреннюю полость этой герметизирующей пары и под действием центробежных сил, обусловленных вращением вала в процессе работы устройства, стремятся в область работы рассматриваемой герметизирующей пары трения.
Сущность полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности торцевых уплотнений.
Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в исключении прохождения механических примесей во внутреннюю полость герметизирующей пары трения каждого торцевого уплотнения за счет того, что эти примеси центробежной силой, обусловленной вращением вала, отбрасываются от каждой герметизирующей пары трения.
Достигается технический результат тем, что устройство содержит корпус, выполненный в виде полого цилиндра, вертикально ориентированного в рабочем положении устройства, как минимум одну расположенную в корпусе маслозаполняемую камеру, вал, герметично установленный в корпусе по его оси при помощи опорных подшипников и выполненный с возможностью его соединения с валом электродвигателя, а также верхнее и нижнее торцевые уплотнения, причем верхнее торцевое уплотнение выполнено сдвоенным и включает два неподвижных относительно корпуса кольца и две втулки, герметично закрепленные на валу с образованием с соответствующими им неподвижными кольцами двух герметизирующих пар трения, а нижнее торцевое уплотнение выполнено одинарным и включает неподвижное относительно корпуса кольцо и втулку, герметично закрепленную на валу с образованием с указанным неподвижным кольцом герметизирующей пары трения, при этом в рабочем положения устройства втулка каждой герметизирующей пары трения верхнего торцевого уплотнения расположена выше неподвижного кольца этой пары, а втулка герметизирующей пары трения нижнего торцевого уплотнения расположена ниже неподвижного кольца этой пары.
Новые признаки заявленного технического решения заключаются в указанном расположении втулок и колец герметизирующих пар трения торцевых уплотнений: в рабочем (вертикальном) положения устройства втулка каждой герметизирующей пары трения верхнего торцевого уплотнения расположена выше неподвижного кольца этой пары, а втулка герметизирующей пары трения нижнего торцевого уплотнения расположена ниже неподвижного кольца этой пары.
Перечень фигур чертежей
На фиг.1 показан фрагмент устройства, включающий верхнее и нижнее торцевые уплотнения; на фиг.2 показан фрагмент устройства, представляющий крупно верхнее торцевое уплотнение; на фиг.3 показан фрагмент устройства, представляющий крупно нижнее торцевое уплотнение.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя (фиг.1) содержит корпус 1, выполненный в виде полого цилиндра, вертикально ориентированного в рабочем положении устройства, как минимум одну расположенную в корпусе маслозаполняемую камеру 2, вал 3, герметично установленный в корпусе 1 по его оси при помощи опорных подшипников (подшипники не показаны) и выполненный с возможностью его соединения с валом погружного электродвигателя (двигатель не показан), а также верхнее 4 и нижнее 5 торцевые уплотнения.
Верхнее торцевое уплотнение 4 (фиг.2) выполнено сдвоенным и включает два неподвижных относительно корпуса 1 кольца 6, 7 и две втулки 8, 9, герметично закрепленные на валу 3 с образованием с соответствующими им неподвижными кольцами двух герметизирующих пар трения - верхней, образованной кольцом 6 и втулкой 8, и нижней, образованной кольцом 7 и втулкой 9. При этом в рабочем положения устройства втулка каждой герметизирующей пары трения верхнего торцевого уплотнения расположена выше неподвижного кольца этой пары: втулка 8 расположена выше кольца 6, втулка 9 расположена выше кольца 7. Кроме того, верхнее торцевое уплотнение расположено в защитном кожухе и дополнительно защищено отбойником 11.
Нижнее торцевое уплотнение 5 (фиг.3) выполнено одинарным и включает неподвижное относительно корпуса 1 кольцо 12 и втулку 13, герметично закрепленную на валу 3 с образованием с неподвижным кольцом 12 герметизирующей пары трения. При этом в рабочем положения устройства втулка 13 данной герметизирующей пары трения расположена ниже неподвижного кольца 12 этой пары.
Работа устройства заключается в следующем.
В процессе работы устройства, когда вал 3 вращается с большой скоростью в корпусе 1, в наиболее сложных условиях находится верхнее торцевое уплотнение 4. Для предотвращения скапливания механических примесей в области этого торцевого уплотнения в конструкцию введены кожух 10 и отбойник 11. При этом последовательное расположение колец и втулок, при котором втулка 8 расположена выше кольца 6, а втулка 9 - выше кольца 7, приводит к гидравлическому «запиранию» вала 3 сверху, так как втулка, расположенная выше соответствующего кольца, охватывает вал с необходимым герметизирующим натягом. Вследствие этого под действием центробежных сил, обусловленных вращением вала 3, поступающие сверху механические примеси отбрасываются от соответствующей герметизирующей пары трения, что защищает эту пару от разрушающего действия этих примесей. Что касается нижнего торцевого уплотнение 5, то оно «запирает» вал снизу, так как втулка 13 расположена ниже кольца 12. Таким образом, вал 3 оказывается гидравлически «заперт» с двух сторон: сверху сдвоенным торцевым уплотнением 4, а снизу - одинарным торцевым уплотнением 5.