Модуль дополнительный для гибкого шарнирного соединения элементов электроцентробежного насоса

Полезная модель относится к нефтяному машиностроению и может быть использована для гибкого шарнирного соединения гидрозащитыи газосепаратора или входного модуля в составе установок электроцентробежных насосов при добыче нефти из наклонно-направленных и искривленных скважин.
Известна гибкая шарнирная муфта, содержащая два корпуса, соединенные между собой посредством кольца со сферической наружной поверхностью, выполненного с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами, промежуточный вал с двумя шарнирными муфтами, равноудаленными от центра симметрии крестовины (патент РФ №2230233, МПК F04D 13/10, 29/62, опубл. 11.09.2002 г.).
Недостатком известной шарнирной муфты является низкая надежность передачи вращающего момента.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является муфта гибкая, содержащая два корпуса с расположенным между ними кольцом со сферической наружной поверхностью, выполненным с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами, размещенный внутри крестовины промежуточный вал с двумя шарнирными муфтами, расположенными между промежуточным валом и нижним и верхним валами, установленные на шарнирных муфтах крыльчатки с лопастями, а нижний и верхний валы установлены в корпусах подшипников скольжения(патент РФ №151079, МПК F04D 13/00, опубл. 20.03.2015 г.).
Находясь между погружным электродвигателем и гидрозащитой, указанная муфта гибкая работает в замкнутом объеме масляной полости, что позволяет охлаждать шарнирные соединения валов при наличии системы внутренней циркуляции. В случае применения такой муфты для соединения гидрозащиты и газосепаратора или входного модуля, произойдет перегрев шарнирных соединений валов вследствие отсутствия наличия сквозных проходных каналов для смазки и охлаждения шарниров скважинной жидкостью. Кроме того, отсутствие узла восприятия осевой нагрузки означает передачу осевой нагрузки через нижний вал на вал гидрозащиты, что снижает надежность всей установки электропогружного насоса.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности и упрощение конструкции заявляемого модуля.
Технический результат заключается в обеспечении гибкого соединения погружных устройств в составе установки электроприводного центробежного насоса при обеспечении работоспособности трансмиссии модуля дополнительного в среде скважинной жидкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в модуле дополнительном для гибкого шарнирного соединения элементов электроцентробежного насоса, содержащемдва корпуса с расположенным между ними кольцом со сферической наружной поверхностью, выполненным с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами, размещенный внутри крестовины промежуточный вал с двумя шарнирными муфтами, равноудаленными от центра симметрии крестовины, расположенными между промежуточным валом и нижним и верхним валами, установленными, соответственно, в нижнем и верхнем корпусах подшипников скольжения, крыльчатки, нижний и верхний фланцы для соединения модуля к элементам электроцентробежного насоса, согласно полезной модели в нижнем и верхнем фланцах выполнены радиальные отверстия, крыльчатки расположены на нижнем и верхнем валах, а в нижнем и верхнем корпусах подшипников скольжения выполнены радиальные и осевые отверстия. Кроме того, в нижнем корпусе подшипникаскольжениярасположена часть осевого подшипника, другая часть которого расположена в нижней шарнирной муфте.
На фигуре показан общий вид модуля дополнительного.
Устройство содержит два корпуса 1, соединенных кольцом 2 со сферической наружной поверхностью посредством крестовины из пальцев 3. Трансмиссия модуля дополнительного состоит из вала нижнего 4, вала промежуточного 5 и вала верхнего 6, соединенных между собой равноудаленными от центра симметрии крестовины из пальцев 3 шарнирными муфтами 7.
Для присоединения посредством нижнего вала 4 к гидрозащите модуль дополнительный содержит нижний фланец 8 с радиальными отверстиями 9. Для присоединения посредством верхнего вала 6 к газосепаратору или модулю входному модуль дополнительный содержит верхний фланец 10 с радиальными отверстиями 11. Нижний и верхний валы 4, 6 установлены соответственно в нижнем корпусе подшипников скольжения 12 и верхнем корпусе подшипников скольжения 13. Трансмиссия модуля дополнительного через осевой подшипник 14 скольженияопирается на нижний корпус подшипников скольжения 12, а через радиальные подшипники 15 на корпусную часть модуля дополнительного. На валах нижнем и верхнем 4, 6 установлены крыльчатки 16. В нижнем и верхнем корпусах подшипников скольжения 12, 13 выполнены осевые отверстия 17 и радиальные отверстия 18.
При работе устройства в искривленном участке скважины в составе установки электроприводного центробежного насоса ось погружного электродвигателя с гидрозащитой может размещаться под углом к оси газосепаратора или входного модуля с секциями электронасосного агрегата благодаря шарнирному соединению, образованному корпусами 1 шарнира, соединенными пальцами 3 с кольцом 2.
Вращающий момент от вала гидрозащиты к валу газосепаратора или входного модуля передается через валы 4, 5, 6, соединенные между собой двумя шарнирными муфтами 7. Восприятие радиальной нагрузки при вращении трансмиссии производится радиальными подшипниками 15 скольжения. Восприятие осевой нагрузки от веса трансмиссии производится осевым подшипником 14 скольжения.
Скважинная жидкость, вследствие вращения крыльчаток 16 попадает во внутреннюю полость модуля дополнительного через радиальные отверстия 9 нижнего фланца 8. После чего, пройдячерез радиальные отверстия 17 в нижнем и верхнем корпусах подшипников 12, 13 выходит из внутренней полости модуля дополнительного через радиальные отверстия 11 фланца верхнего 10. Часть скважинной жидкости через осевые отверстия 18 смазывает и охлаждает радиальные подшипники 15 нижнего и верхнего корпуса подшипников 12, 13.
Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает шарнирное соединения погружных устройств в составе установки электроприводного центробежного насоса при охлаждении и смазывании скважинной жидкостью, что позволяет повысить надежность модуля.