МУФТА ГИБКАЯ

Полезная модель относится к нефтяному машиностроению и может быть использована для герметичного гибкого шарнирного соединения установок электроприводных центробежных насосов с насосно-компрессорными трубами, а также насосно-компрессорных труб между собой, при добыче нефти из наклонно-направленных и искривленных скважин.
7
Известен виброгаситель, содержащий цельную втулку с внутренним пазом, один торец которой выполнен с внутренним буртом, а на свободном торце выполнена резьба, идентичная резьбе крышки, соединяемые фланцы с выступами и проточками, соответствующими габаритам проточек, выступов у бурта и крышки втулки, боковые поверхности которых выполнены в виде конусов, обращенных друг к другу, манжетные кольца, изготовленные из упругоэластичного материала, заключенные в проточки и соответствующие поверхностям выступов (Патент РФ 2211986, МПК F16L 23/02, опубл. 04.12.2001).
Недостатком данного виброгасителя является низкая надежность герметичности соединения, обусловленная возможностью осевого перемещения фланцев друг относительно друга, а также снижение герметичности связанное с ростом угла наклона участка скважины, на котором расположена установка электроприводного центробежного насоса, относительно вертикали, вследствие уменьшения растягивающей нагрузки, действующей на фланцы. Кроме того предложенная конструкция не может передать вращающий момент для поворота установки электроприводного центробежного насоса вокруг собственной оси в скважине, что требуется при ее аварийном извлечении.
7
Известна погружная насосная установка, содержащая размещенную в скважине колонну насосно-компрессорных труб, состоящую из последовательно соединенных между собой секций и расположенный на спускаемом конце колонны насосный агрегат, состоящий из модульных секций, каждая из которых содержит корпус и продольную ось и имеет возможность ограниченного перемещения относительно друг друга, причем корпуса модульных секций связаны между собой при помощи накидной гайки, один из стыкуемых корпусов снабжен внутренней сферической расточкой, наружной резьбой под гайку, а другой наружной сферической расточкой, а устройство ограниченного перемещения модульных секций относительно друг друга выполнено в виде пружинных стержней (Патент РФ 2076952, МПК F04B 47/02, опубл. 26.07.1994).
Недостатком данной погружной насосной установки является низкая надежность устройства во время эксплуатации - при частых пусках и остановках установок электроприводных центробежных насосов, а также при передаче вращающего момента для поворота установки электроприводного центробежного насоса вокруг собственной оси в скважине, что требуется при ее аварийном извлечении, вследствие использования пружинных стержней.
7
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является муфта гибкая, содержащая два корпуса, соединенных между собой посредством кольца со сферической наружной поверхностью, выполненного с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами (Патент РФ 2478836, МПК F04D 13/10, F04D 29/62, опубл. 28.07.2011).
Недостатком данной муфты гибкой является сложный процесс сборки корпусов, кольца, пальцев и уплотнительных элементов, обусловленный требуемой степенью деформации уплотнительных элементов, а также низкая надежность герметичности муфты гибкой вследствие сложности контроля степени деформации уплотнительных элементов в процессе сборки.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в разработке муфты гибкой, обеспечивающей герметичное гибкое шарнирное соединение установок электроприводных центробежных насосов с насосно-компрессорными трубами, а также насосно-компрессорных труб между собой при добыче нефти из наклонно-направленных и искривленных скважин, облегчающей процесс сборки устройства.
Поставленная задача решается тем, что муфта гибкая содержит два корпуса, соединенные между собой кольцом со сферической наружной поверхностью, выполненным с крестовиной из пальцев, посредством которых кольцо соединено с корпусами. В отличие от прототипа на внутренней поверхности каждого из корпусов размещена резьбовая втулка с центральным отверстием и цилиндрическим хвостовиком, между наружной поверхностью которого и внутренней поверхностью корпуса размещено уплотнение в виде кольца из эластичного материала, упирающееся в сферическую наружную поверхность кольца с крестовиной из пальцев.
Согласно полезной модели между уплотнениями и резьбовыми втулками размещены кольца регулировочные с возможностью герметичного прижатия уплотнения к сферической наружной поверхности кольца с крестовиной из пальцев; муфта дополнительно содержит наконечники с уплотнениями.
На Фиг.1 показан общий вид муфты гибкой. На Фиг.2 - разрез А-А. На Фиг.3 показана муфта гибкая с наконечниками.
Муфта гибкая (Фиг.1) состоит из корпусов 1 и 2, соединенных кольцом 3 со сферической наружной поверхностью пальцами 4, уплотнений 5 в виде колец из эластичного материала, прижатых к сферической поверхности кольца 3 двумя втулками 6 с кольцами регулировочными 7. Возможна также установка наконечников 8 и 9 (Фиг.3), герметично соединенных с корпусами 1 и 2 с помощью колец уплотнительных 10.
При работе муфты в наклонно-направленной или искривленной скважине, смонтированной либо между установкой электроприводного центробежного насоса и насосно-компрессорной трубой, либо между насосно-компрессорными трубами, оси корпусов 1 и 2 могут размещаться под углом друг относительно друга благодаря их шарнирному герметичному соединению, образованному кольцом 3, пальцами 4, уплотнениями 5 и втулками 6 с регулировочными кольцами 7. Уплотнения 5 прижимаются к наружной сферической поверхности кольца 3 втулками 6 и обеспечивают герметичность стыковки и усилие изгиба корпуса 1 относительно корпуса 2.
Использование регулировочных колец 7 позволяет изменять величину деформации уплотнений 5 и таким образом регулировать степень герметичности и усилие относительного изгиба корпусов.
Герметичность соединения корпусов 1 и 2 с наконечниками 8 и 9 обеспечивается кольцами уплотнительными 10.
Процесс сборки предложенной муфты облегчается тем, что установка уплотнений 5 производится после сочленения кольца 3 с корпусами 1 и 2 с помощью пальцев 4, таким образом отпадает необходимость преодоления усилий упругой деформации уплотнения 5 при совмещении цилиндрических отверстий в кольце 3 и корпусах 1 и 2 для монтажа пальцев 4.
При использовании муфты гибкой с наконечниками 8 и 9 для сочленения установок электроприводных центробежных насосов с насосно-компрессорными трубами, либо для установки между насосно-компрессорными трубами обеспечивается гибкость установок электроприводных центробежных насосов относительно насосно-компрессорных труб при сохранении герметичности в местах их сочленения, что позволяет размещать установки электроприводных центробежных насосов в скважинах со сверхнормативной кривизной без возникновения изгибных напряжений, снижающих ресурс их работоспособности.
Таким образом, предложенная полезная модель обеспечивает герметичное гибкое соединение стыкуемых узлов и облегчает процесс сборки муфты гибкой.