УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА УПОРНОГО ПОДШИПНИКОВОГО УЗЛА ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к измерению износа упорного подшипникового узла погружных электродвигателей безразборным методом и может быть использовано в народном хозяйстве для подъема жидкости из скважины и для обеспечения бесперебойного водоснабжения.
Известно индикаторное устройство (SU 177632 А1, МПК 6 G01B 3/22, опубл. 01.01.1966), в котором индикатор закреплен на перемещаемом элементе, а щуп индикатора упирается в неподвижный стержень, проходящий сквозь прорезь этого элемента.
Недостатком описанного аналога является неудобство в эксплуатации, сложность и затруднительное применение его для измерения износа упорного подшипникового узла погружных электродвигателей.
Известно, устройство для контроля технического состояния погружных электродвигателей (RU 2163349 С1, МПК 7 G01B 3/22, опубл. 20.02.2001). Устройство состоит из неподвижного корпуса, внутри которого расположен суппорт с возможностью горизонтального перемещения и фиксации, внутри суппорта вертикально расположен индикатор, состоящий из неподвижного и подвижного контактного стержней. Подвижный контактный стержень проходит сквозь прорезь, расположенную в основании корпуса. Корпус выполнен из листовой стали с Г-образно загнутыми боковыми краями. Суппорт состоит из двух частей, одна из которых выполнена в виде четырехгранной гайки, другая - в виде стопорной втулки.
Недостатком данного аналога является непригодность его применения из-за невозможности крепления в необходимом месте погружного электродвигателя, чтобы произвести измерения износа упорного подшипникового узла погружного электродвигателя без его разборки.
Известно, принятое за прототип, устройство для контроля степени износа подшипниковых узлов погружных электродвигателей (RU 2510655 C1, опубл. 10.04.2014). Устройство содержит соединенные соединительной муфтой электродвигатель и насос, датчик состояния подшипниковых узлов с электрическими подводящими проводами, блок управления и сигнализации. Устройство служит для осуществления ступенчатого контроля подшипниковых узлов электродвигателя путем контроля осевых и радиальных смещений оси вала электродвигателя. Для этого дополнительно установлена система управления, включающая закрепленную соосно на соединительной муфте с возможностью перемещения в осевом и радиальном направлениях дисковая муфта, не менее пяти датчиков состояния подшипниковых узлов и не менее пяти изолированных электродов.
Недостатком прототипа является сложность конструкции устройства для контроля степени износа подшипниковых узлов погружных электродвигателей в связи с необходимостью контроля и измерения не только осевых, но и радиальных смещений оси вала, трудоемкость применения устройства в целом в связи со сложностью его конструкции, установки и крепления устройства на погружном электродвигателе.
Технической задачей полезной модели является обеспечение простоты ее использования для измерения износа упорного подшипника в осевом направлении на погружном электродвигателе без его разборки, а также упрощение крепления полезной модели на насосной установке.
Технический результат достигается за счет того, что устройство для определения износа упорного подшипникового узла погружного электродвигателя содержит погружной электродвигатель, соединенный с насосом соединительной муфтой, и установку для определения состояния упорного подшипникового узла, но, в отличие от прототипа, в качестве установки применено измерительное устройство, состоящее из неподвижного корпуса, внутри которого расположен суппорт с индикатором, соединенным с подвижным и неподвижным контактными стержнями, причем измерительное устройство установлено на станине с отверстием для прохождения подвижного контактного стержня, станина жестко закреплена на торце электродвигателя, а на соединительной муфте при помощи резьбового соединения установлена съемная пластина, контактирующая с концом подвижного стержня.
В полезной модели в качестве установки для определения износа в осевом направлении упорного подшипникового узла применено измерительное устройство, состоящее из неподвижного корпуса, внутри которого расположен суппорт с индикатором, соединенным с подвижным и неподвижным контактными стержнями, оно обеспечивает простоту использования. В прототипе данная установка состоит из блока управления и сигнализации и дополнительной системы управления с датчиками и электродами.
Установка измерительного устройства на станине с отверстием для прохождения подвижного контактного стержня, жесткое закрепление станины на торце электродвигателя и установка на соединительной муфте при помощи резьбового соединения съемной пластины, контактирующей с концом подвижного стержня также служит для обеспечения простоты использования, установки и крепления устройства для измерения износа упорного подшипникового узла в осевом направлении без разборки погружного электродвигателя, соединенного с насосом.
При износе упорного подшипника вал с ротором смешается вертикально вниз по оси относительно корпуса электродвигателя на величину износа. Таким образом, износ упорного подшипника контролируют по перемещению ротора электродвигателя.
На чертеже (фиг.) представлено схематичное изображение предлагаемого устройства.
Устройство для измерения износа упорного подшипникового узла погружного электродвигателя включает двигатель 12, соединительную муфту 10 (фиг.) и измерительное устройство, которое состоит из корпуса 1, в лапах которого просверлены два отверстия под установочные винты суппорта 2, в суппорте 2 просверлено отверстие 3 и нарезана резьба под стопорную втулку 4, служащую для фиксации суппорта 2, неподвижного стержня 5, индикатора 6. Соединительная муфта 10 соединяет вал 11 двигателя 12 с валом 14 насоса 13. На боковой поверхности соединительной муфты 10 (фиг. А-А) выполнено отверстие 16 с резьбой, для крепления пластины 8 (размеры пластины из стали 3, например, толщина - 4 мм, ширина - 4 мм, длина - 150 мм). Часть пластины 8 с одной стороны, выполнена под крепление на муфте, имеет круглое сечение с наружной резьбой, например М3. (фиг., А-А). На торце электродвигателя 12 при помощи трех шпилек 9 (используются имеющиеся на двигателе) прикреплена станина 7 с отверстием 15 для прохождения контактного стержня 5, станина 7 также служит для закрепления с помощью винтового соединения (например - М8) корпуса устройства 1 для измерения износа на станине. Станина выполнена из материала, например сталь 3, размеры: квадрат 300×300 мм, толщина - 5 мм, диаметр отверстия 15 равен, например 30 мм, а отверстие 17 (фиг. Б-Б) в соответствии с маркой погружного электродвигателя, например для погружного электродвигателя марки ПЭДВ 0,75-95 диаметр отверстия 17 равен d=40 мм.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом измерений к торцу электродвигателя при помощи трех шпилек 9 жестко закрепляют станину 7, на соединительной муфте 10 с помощью резьбы устанавливают съемную пластину 8. К станине 7 с помощью винтов закрепляют основание корпуса 1. Затем устанавливают в паз корпуса 1 суппорт 2 в виде четырехгранной гайки, резьбовую стопорную втулку 4 устанавливают в отверстие 3 гайки 2 до упора в корпус, этим фиксируют перемещение суппорта в продольном направлении. Индикаторная головка 6 со стержнем 5 вводится в отверстие 15 до контакта стержня 5 с поверхностью съемной пластины 8 и фиксируется винтом втулки 4. При этом индикатор показывает начальный износ, который записывают.
Затем снимают съемную пластину 8 для того, чтобы она не служила помехой при вращении вала электродвигателя с насосом. Далее включают двигатель с насосом для работы, например в течение 24 часов. После окончания 24-часовой работы и остановки электродвигателя, на муфте 10 повторно закрепляют съемную пластину 8, повторяют описанные выше измерения при помощи индикаторной головки 6 со стержнем 5, при этом записывают показания индикатора. После чего произошедший в течение 24 часов износ упорного подшипникового узла определяют как разность показаний индикатора перед и после включения двигателя с насосом. Аналогично производят последующие измерения до наступления предельного износа, соответствующего техническим требованиям на капитальный ремонт погружных электродвигателей ТК 70.0009.001-84. - М.: ГОСНИТИ, 1985, 78 с.
Использование полезной модели позволяет обеспечить микрометрический контроль износа упорного подшипникового узла в течение времени его эксплуатации. Причем контроль технического состояния упорного подшипникового узла осуществляют без разборки электродвигателя.