ПОГРУЖНОЙ МАСЛОЗАПОЛНЕННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА С НАСОСНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ДЛЯ ЦИРКУЛЯЦИИ МАСЛА

Полезная модель относится к нефтедобывающей технике, а именно к конструкции погружных насосных агрегатов с системами циркуляции масла и охлаждения погружных маслозаполненных электродвигателей (далее ПЭД).
Известен погружной насосный агрегат с маслозаполненным электродвигателем, содержащий статор, ротор с пустотелым валом, маслозаполненную полость, пяту с радиальными отверстиями, установленную на валу [см. Оборудование для добычи нефти и газа. Часть 1. В.Н.Ивановский, В.И.Дарищев, А.А.Сабиров, В.С.Каштанов, С.С.Пекин. 2002 г., Москва, "Нефть и газ", С.457, 458]. Масло проходит из маслозаполненной полости по внутреннему отверстию в валу через отверстия в пяте, и, проходя через канал, образованный поверхностями статора и ротора попадает обратно в маслозаполненную полость. В условиях интенсивного тепловыделения, при использовании высокооборотных электродвигателей высокой мощности (десятки кВт и более) происходит перегрев обмотки статора вызывающий пробой.
Наиболее близким прототипом настоящей полезной модели является погружной маслозаполненный электродвигатель центробежного насоса, содержащий корпус статор, ротор с пустотелым валом, пяту, узел токоввода, полость, заполненную маслом, с охлаждающими элементами (тепловые трубы) и насосными элементами для циркуляции масла, (патент RU 2246164, дата публикации 2005.02.10), причем насосные элементы для циркуляции масла в виде ступеней, расположены на валу ниже статора. Недостаток этой конструкции состоит в том, что она трудоемка в изготовлении и некомпактна.
Цель настоящего изобретения - создание эффективного, компактного охлаждающего элемента для локального отвода тепла из статорной зоны ПЭД, который может функционировать как разгрузочный элемент для пяты и одновременно обеспечивать циркуляцию масла ПЭД.
Для достижения указанного технического результата в известном погружном
маслозаполненнном электродвигателе, содержащем корпус статор, ротор с пустотелым валом, пяту, узел токоввода, полость, заполненную маслом, с насосным элементом для циркуляции масла насосный элемент для циркуляции масла выполнен в виде винтового разгрузочного насоса расположенного на роторе, причем поверхность указанного насоса охватывается внутренней поверхностью статора, вал содержит сквозной канал для циркуляции масла, причем указанный канал содержит выходное отверстие расположенное на уровне верхней части маслозаполненной области между статором и ротором, а пята имеет сквозной канал для протока масла во входное отверстие вала, расположенное на его нижнем конце
На рис 1. показана схема ПЭД с элементом для циркуляции масла.
В состав ПЭД 1 входит корпус 7, в котором размещены узел токоввода 2 соединенный проводом с обмотками статора 4. Вал содержит внутренний осевой канал 3 с выходным отверстием 10 и входное отверстие 11. Винтовой разгрузочный насос 5 (показан наклонными линиями), выполнен на внешней поверхности ротора с пустотелым валом 6. Пята с подпятником (образующие осевую опору) 9 размещена ниже статора 4. Ниже пяты с подпятником находится компенсатор с полостью, заполненной маслом 8.
Устройство работает следующим образом. Винтовой разгрузочный насос 5 на роторе создает поток масла S между ротором и статором, направленный вниз, и создается подъемная сила F действующая на вал, направленная вверх. При этом снижается осевое контактное давление в осевой опоре, происходит разгрузка пяты, соответственно растет ее ресурс. Масло поднимается вверх по внутреннему осевому каналу ротору из маслозаполненной полости 8 проходит через выходное отверстие 10 и попадает в верхнюю часть области между статором и ротором. Усиленная циркуляция, создаваемая винтовым разгрузочным насосом 5 способствует более интенсивному выводу тепла из термонапряженной области, сформированной интенсивными тепловым источниками - обмотками статора 4 и распределенными диссипативными источниками в протекающей жидкости.