ДИАФРАГМЕННЫЙ УЗЕЛ ГИДРОЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к гидравлической защите погружных маслонаполненных электродвигателей, предназначенных для привода погружных насосов при откачке жидкости из скважин.
Уровень техники
Известен диафрагменный узел гидрозащиты погружного электродвигателя, содержащий диафрагму, имеющую среднюю часть и два основания, выполненные в виде горловин с меньшим относительно средней части диаметром, и опору, на которой закреплена указанная диафрагма с образованием внутридиафрагменной полости (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР N 1020924, H02K 5/12, опубликовано 30.05.1983 в Бюл. №20).
Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии диафрагмы и опоры, на которой закреплена диафрагма.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении заявленного технического результата, заключается в необходимости использования в конструкции гидрозащиты отдельного сбрасывающего клапана, выпускающего жидкость из внутридиафрагменной полости в случае возникновения в этой полости избыточного давления.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является диафрагменный узел гидрозащиты погружного электродвигателя, содержащий бочонкообразную эластичную диафрагму, имеющую среднюю часть и два основания, выполненные в виде горловин с меньшим относительно средней части диаметром, и цилиндрическую опору, выполненную в виде гантели со сквозным осевым отверстием, при этом в стенке средней части гантели выполнено по крайней мере одно поперечное сквозное отверстие, а на концевых частях гантели выполнены кольцевые углубления для размещения в них соответствующих хомутов, посредством которых диафрагма своими основаниями закреплена на концевых частях гантели с образованием внутридиафрагменной полости (см. описание изобретения и чертеж к патенту RU №2194349 C1, М. кл. H02K 5/12, H02K 5/132, опубликовано 10.12.2002.
Признаки, являющиеся общими для известного и заявленного решений, заключаются в наличии бочонкообразной эластичной диафрагмы, имеющей среднюю часть и два основания, выполненные в виде горловин с меньшим относительно средней части диаметром, и цилиндрической опоры, на которой своими основаниями закреплена указанная диафрагма с образованием внутридиафрагменной полости,
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении требуемого технического результата, заключается в необходимости использования в конструкции гидрозащиты отдельного сбрасывающего клапана, выпускающего жидкость из внутридиафрагменной полости в случае возникновения в этой полости избыточного давления.
Сущность полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в упрощении конструкции и эксплуатации гидрозащиты погружного электродвигателя.
Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в исключении из конструкции гидрозащиты отдельного сбрасывающего клапана, выпускающего жидкость из внутридиафрагменной полости в случае возникновения в этой полости избыточного давления, при сохранении его функции за счет того, что эту функцию выполняет диафрагма.
Достигается технический результат тем, что диафрагменный узел гидрозащиты погружного электродвигателя содержит бочонкообразную эластичную диафрагму, имеющую среднюю часть и два основания, выполненные в виде горловин с меньшим относительно средней части диаметром, и цилиндрическую опору, на которой своими основаниями закреплена указанная диафрагма с образованием внутридиафрагменной полости, при этом опора выполнена в виде трубы с как минимум одним сквозным отверстием в ее стенке и с закрепленными на ее концах переходными муфтами, рабочие торцевые плоскости которых, обращенные друг к другу, вместе со средней частью диафрагмы и соответствующей наружной поверхностью трубы образуют упомянутую внутридиафрагменную полость, наружные боковые поверхности переходных муфт выполнены цилиндрическими и охвачены соответствующими основаниями диафрагмы, образующая наружной боковой поверхности первой муфты выполнена с одним углублением и сопряжена с радиусом рабочей торцевой плоскости этой муфты посредством дугообразной линии, а соответствующее основание диафрагмы, охватывающее первую муфту, жестко закреплено на первой муфте при помощи хомута, расположенного поверх этого основания в кольцевой канавке на поверхности данной муфты, образованной упомянутым углублением, образующая наружной боковой поверхности второй муфты выполнена с двумя углублениями и сопряжена с радиусом рабочей торцевой плоскости этой муфты посредством дугообразной линии, а соответствующее основание диафрагмы, охватывающее вторую муфту, закреплено на второй муфте при помощи двух кольцевых пружин, расположенных с поджатием поверх этого основания в соответствующих кольцевых канавках на поверхности данной муфты, образованных упомянутыми углублениями, и ограничительного кольца, свободно расположенного поверх этого основания между кольцевыми пружинами.
Новые признаки заявленного технического решения заключаются в выполнении опоры в виде трубы с как минимум одним сквозным отверстием в ее стенке и с закрепленными на ее концах переходными муфтами, рабочие торцевые плоскости которых, обращенные друг к другу, вместе со средней частью диафрагмы и соответствующей наружной поверхностью трубы образуют упомянутую внутридиафрагменную полость, при этом наружные боковые поверхности переходных муфт выполнены цилиндрическими и охвачены соответствующими основаниями диафрагмы, образующая наружной боковой поверхности первой муфты выполнена с одним углублением и сопряжена с радиусом рабочей торцевой плоскости этой муфты посредством дугообразной линии, а соответствующее основание диафрагмы, охватывающее первую муфту, жестко закреплено на первой муфте при помощи хомута, расположенного поверх этого основания в кольцевой канавке на поверхности данной муфты, образованной упомянутым углублением, образующая наружной боковой поверхности второй муфты выполнена с двумя углублениями и сопряжена с радиусом рабочей торцевой плоскости этой муфты посредством дугообразной линии, а соответствующее основание диафрагмы, охватывающее вторую муфту, закреплено на второй муфте при помощи двух кольцевых пружин, расположенных с поджатием поверх этого основания в соответствующих кольцевых канавках на поверхности данной муфты, образованных упомянутыми углублениями, и ограничительного кольца, свободно расположенного поверх этого основания между кольцевыми пружинами.
Перечень фигур чертежей
На фиг.1 показана нижняя (в рабочем положении) часть диафрагменного узла; на фиг 2 показана верхняя часть этого узла.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Диафрагменный узел гидрозащиты погружного электродвигателя (далее - узел) содержит бочонкообразную эластичную диафрагму 1, имеющую среднюю часть 2 и два основания (нижнее 3 и верхнее 4), выполненные в виде горловин с меньшим относительно средней части диаметром. Узел также содержит цилиндрическую опору (см. далее), на которой своими основаниями закреплена диафрагма 1 с образованием внутридиафрагменной полости 10.
Цилиндрическая опора выполнена в виде трубы 5 с как минимум одним сквозным отверстием в ее стенке (отверстие не показано) и с закрепленными на ее концах первой 6 и второй 7 переходными муфтами. Упомянутое сквозное отверстие в стенке трубы 5 предназначено для прохождения диэлектрической жидкости (масла) из пространства между валом, передающим вращательный момент от электродвигателя на насос, и трубой 5 (вал, электродвигатель и насос не показаны) во внутридиафрагменную полость 10, которая образована рабочими торцевыми плоскостями 8 и 9 переходных муфт 6 и 7, обращенных друг к другу, средней частью 2 диафрагмы 1 и соответствующей наружной поверхностью трубы 5.
Наружные боковые поверхности переходных муфт 6 и 7 выполнены цилиндрическими и охвачены соответствующими основаниями 3 и 4 диафрагмы 1. Образующая наружной боковой поверхности первой (нижней) муфты 6 выполнена с одним углублением 11 и сопряжена с радиусом рабочей торцевой плоскости 8 этой муфты посредством дугообразной линии 12. Основание 3 диафрагмы 1 жестко закреплено на первой муфте 6 при помощи хомута 13, расположенного поверх основания 3 в кольцевой канавке на поверхности данной муфты, образованной упомянутым углублением 11.
Образующая наружной боковой поверхности второй муфты 7 выполнена с двумя углублениями 14 и 15 и сопряжена с радиусом рабочей торцевой плоскости 9 муфты 7 посредством дугообразной линии 16.
Основание 4 диафрагмы 1 закреплено на муфте 7 при помощи двух кольцевых пружин 17, 18 и ограничительного кольца 19. Кольцевые пружины 17, 18 расположены с поджатием поверх основания 4 в соответствующих кольцевых канавках на поверхности муфты 7, образованных углублениями 14 и 15. Ограничительное кольцо 19 свободно расположено поверх основания 4 между кольцевыми пружинами 17 и 18.
Работа узла заключается в следующем.
При включении электродвигателя (не показан) диэлектрическая жидкость во внутридиафрагменной полости 10 нагревается и увеличивается в объеме. Увеличение объема диэлектрической жидкости в полости 10 компенсируется за счет деформации диафрагмы 1. При достижении определенного избыточного давления верхнее основание 4 муфты 1 и, соответственно, кольцевые пружины 17 и 18 растягиваются, вследствие чего возникает зазор между внутренней поверхностью основания 4 и наружной поверхностью муфты 7. Происходит выход избыточной жидкости из полости 10 и, вследствие этого, понижение давления в полости 10. При понижении давления пружины 17 и 18, удерживаемые ограничительным кольцом 19, а также основание 4 диафрагмы 1 возвращаются в исходное положение. При этом дугообразная форма линий 12 и 16 предотвращает нарушение целостности диафрагмы 1 в процессе ее циклической деформации.
Таким образом, основание 4 диафрагмы 1 вместе с кольцевыми пружинами 17 и 18 выполняет функцию сбрасывающего клапана, что исключает необходимость применения в конструкции гидрозащиты отдельного сбрасывающего клапана.