ПРОТЕКТОР

Полезная модель относится к электромашиностроению и может быть использована в погружных электронасосах для добычи нефти.
Известен протектор, содержащий сборный корпус, верхнюю и нижнюю компенсаторные камеры с диафрагмами, канал для пластовой жидкости, вал с подшипниками и торцовыми уплотнениями и устройство для сброса давления - патент на полезную модель RU 51684 U1 F04D 13/10, Н02К 5/12 на «Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя», опубл. 27.02.2006.
Компенсаторные камеры известного устройства выполнены с сообщающимися друг с другом внутренними полостями с диафрагмами; полости, расположенные снаружи диафрагм, выполнены также сообщающимися друг с другом и каналом для пластовой жидкости; при этом компенсаторные камеры расположены между торцовыми уплотнениями вала, а протектор в направлении входного конца вала от нижней компенсаторной камеры имеет гидрозатворную камеру, упорный подшипник вала; устройство для сброса давления - в виде подпружиненного обратного клапана расположено в теле верхнего ниппеля.
Недостаток известного устройства заключается в малой надежности, обусловленной недостаточной универсальностью узлов устройства, а также отсутствием в конструкции узлов, блокирующих протечки пластовой жидкости по валу после верхнего торцового уплотнения на участках верхней и нижней компенсаторных камер.
Задачей полезной модели является повышение надежности протектора.
Эта задача решается усовершенствованием протектора, содержащего сборный корпус, верхнюю и нижнюю компенсаторные камеры с диафрагмами, канал для пластовой жидкости, вал с подшипниками и торцовыми уплотнениями и устройство сброса давления.
Усовершенствование заключается в том, что протектор выполнен с торцовым уплотнением вала между компенсаторными камерами, верхняя из которых сообщена своей внутренней полостью с задиафрагменной полостью нижней компенсаторной камеры, выполненной с открытой внутренней полостью в направлении входного конца вала, а устройство для сброса давления выполнено двухступенчатым - со ступенью для сброса давления из внутренней полости нижней компенсаторной камеры в ее задиафрагменную полость и внутреннюю полость верхней компенсаторной камеры и ступенью для сброса давления из внутренней полости последней в ее задиафрагменную полость и канал для пластовой жидкости.
Выполнение протектора с торцовым уплотнением вала между компенсаторными камерами, верхняя из которых сообщена своей внутренней полостью с задиафрагменной полостью нижней, позволяет заполнить последнюю диэлектрическим маслом и исключить перетекание просочившейся через верхнее торцовое уплотнение пластовой жидкости во внутреннюю полость нижней компенсаторной камеры по валу и направить ее в задиафрагменную полость нижней компенсаторной камеры для отстоя и накопления внизу последней.
Выполнение нижней компенсаторной камеры с открытой внутренней полостью в направлении входного конца вала обеспечивает свободное перетекание диэлектрического масла между камерой и электродвигателем при работе и выключении последнего.
Выполнение устройства для сброса давления двухступенчатым - со ступенью для сброса давления из внутренней полости нижней компенсаторной камеры в ее задиафрагменное пространство и внутреннюю полость верхней камеры обеспечивает сброс давления электродвигателя в диэлектрическое масло, т.е. в условиях практически исключающих загрязнение диэлектрического масла электродвигателя.
Выполнение устройства для сброса давления со ступенью для сброса давления из внутренней полости верхней компенсаторной камеры в ее задиафрагменное пространство и канал для пластовой жидкости обеспечивает сброс давления в пластовую жидкость независимо, а в худшем случае, одновременно со сбросом давления из внутренней полости нижней компенсаторной камеры, т.е. в условиях исключающих загрязнение диэлектрического масла последней минимально вероятными протечками пластовой жидкости в верхнюю (промежуточную) компенсаторную камеру, из которой названные протечки накапливаются в нижней части задиафрагменной полости нижней компенсаторной камеры.
Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, где показано на:
Фиг.1 - верхняя часть протектора;
Фиг.2 - нижняя часть протектора;
Фиг.3 - ступень для сброса давления из нижней компенсаторной камеры;
Фиг.4 - ступень для сброса давления из верхней компенсаторной камеры, дается описание предлагаемой полезной модели.
Протектор содержит сборный корпус 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 компенсаторные камеры с диафрагмами 4 и 5 соответственно, канал 6 для пластовой жидкости, вал 7 с радиальными 8 и торцовым 9 подшипниками, торцовые уплотнения 10, 11 и устройство для сброса давления.
Протектор характеризуется тем, что он выполнен с торцовым уплотнением 11 вала 7 между компенсаторными камерами 2 и 3, верхняя 2 из которых, например, посредством отверстия 12 в нижнем ниппеле 13 сообщена своей внутренней полостью 14 с задиафрагменной полостью 15 нижней компенсаторной камеры 3, выполненной с открытой внутренней полостью 16 в направлении входного конца 17 вала 7; устройство для сброса давления выполнено двухступенчатым - со ступенью 18 для сброса давления из внутренней полости 16 нижней компенсаторной камеры 3 в ее задиафрагменную полость 15 и внутреннюю полость 14 верхней компенсаторной камеры 2 через отверстие 12 и ступенью 19 для сброса давления из внутренней полости 14 в задиафрагменную полость 20 и сообщающийся с ней канал 6 для пластовой жидкости. Ступень 18 для сброса давления выполнена в виде узла крепления диафрагмы 5 с браслетными пружинами 21 на верхнем ниппеле 22 нижней компенсаторной камеры 3, а ступень 19 для сброса давления - в виде узла крепления диафрагмы 4 с браслетными пружинами 23 на верхнем ниппеле 24 верхней компенсаторной камеры 2.
При подготовке к работе протектор собирают с электродвигателем (на Фиг. не показан) и заполняют полости описанной сборки диэлектрическим маслом.
Подготовленную к работе сборку состыковывают с центробежным насосом и опускают в скважину. При этом пластовая жидкость через канал 6 заполняет задиафрагменную полость 20 верхней компенсаторной камеры 2, сдавливает диафрагму 4 и, вытесняя часть масла из полости 14 через отверстие 12 в задиафрагменную полость 15, сдавливает диафрагму 5 и выравнивает давление пластовой жидкости с давлением масла в сборке.
В процессе работы электродвигателя его диэлектрическое масло разогревается и увеличивается в объеме, что вызывает расширение диафрагмы 5 и вытеснение ею масла из задиафрагменной полости 15 через отверстие 12 в полость 14 и одновременное расширение диафрагмы 4. После примыкания одной из диафрагм, например 4, к стенке 25 и продолжающегося расширения диафрагмы 5 возрастает перепад давления между сообщающимися полостями 15, 14 и полостью 20 с пластовой жидкостью и диафрагмой 4 с пружинами 23, что вызывает удлинение последних с раскрытием ступени 19 для сброса давления и выброс через образующуюся щель между диафрагмой 4 и ниппелем 24 излишков диэлектрического масла в пластовую жидкость.
В варианте примыкания к стенке 26 только диафрагмы 5 от нагревающегося масла возрастает давление на нее из внутренней полости 16 нижней компенсаторной камеры 3 относительно давления в задиафрагменной полости 15, равного давлению пластовой жидкости, что вызывает удлинение пружин 21 с раскрытием ступени 18 для сброса давления и выброс в образовавшуюся щель между диафрагмой 5 и ниппелем 22 излишков диэлектрического масла в полость 15 с перетеканием его в полость 14 через отверстие 12.
В варианте с примыканием к стенкам 25 и 26 соответственно диафрагм 4 и 5 возрастает перепад давления диэлектрического масла в полости 16 относительно задиафрагменной полости 15 и сообщающейся с ней полости 14, что приводит к поочередному раскрытию ступеней 18 и 19 для сброса давления и выбросу излишков диэлектрического масла из полости 16 в полость 15, затем в полость 14 и из нее в полость 20 с пластовой жидкостью.
При выключении электродвигателя диэлектрическое масло остывает и уменьшается в объеме, что компенсируется сжатием диафрагм 4 и 5 пластовой жидкостью.
Выполнение протектора по полезной модели, благодаря расширению универсальности его узлов и блокированию протечек пластовой жидкости по валу между верхней и нижней компенсаторными камерами, повышает надежность протектора.