ПРИВОД ВЕРТИКАЛЬНОГО СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

ПРИВОД ВЕРТИКАЛЬНОГО СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА


RU (11) 2238440 (13) C1

(51) 7 F04D13/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2003113184/06 
(22) Дата подачи заявки: 2003.05.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.05.05 
(45) Опубликовано: 2004.10.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Установка насосная центробежная вертикальная УНЦВ-125-1500. Руководство по эксплуатации. АФНИ.062664.005РЭ. Ижнефтемаш, - 2001, с.13-16, рис.1-4.
RU 9904 U1, 16.05.1999.
RU 2156379 C1, 20.09.2000.
US 3949567 A, 13.04.1976.
US 3918272 A, 11.11.1975. 
(72) Автор(ы): Козлов М.Т. (RU); Гурьянов И.К. (RU); Котин А.П. (RU); Федин В.Ф. (RU); Федотов Г.А. (RU); Тухватуллин Р.Р. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина (RU) 
Адрес для переписки: 423450, Республика Татарстан, г. Альметьевск, ул. Ленина, 75, ОАО "Татнефть", технический отдел 

(54) ПРИВОД ВЕРТИКАЛЬНОГО СКВАЖИННОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 
Изобретение относится к области насосостроения и предназначено для закачки технической воды в пласт при нефтедобыче. Привод содержит приводной вал, корпус, соединительные муфты, подшипниковые узлы и узел герметизации. Для соединения электродвигателя с приводным валом использована упругая муфта. Муфта, соединяющая центробежный насос с приводным валом, выполнена из полумуфт с фланцевыми участками, несущими на себе жестко установленные пальцы, расположенные на одном диаметре. Между полумуфтами установлен упругий диск, набранный из стальной упругой фольги, скрепленной в центральной зоне, и имеющий отверстия по количеству пальцев полумуфты. Подшипниковые узлы и узел герметизации установлены с возможностью поперечного перемещения в процессе монтажа, что в комплексе с упругими муфтами, установленными в местах соединения электродвигателя с приводным валом и приводного вала с валом насоса, обеспечивает соосность валов во время эксплуатации привода и повышает тем самым его эксплуатационную надежность и снижает трудоемкость изготовления деталей и узлов, обеспечивающих соосность его валов. 6 ил.





ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области насосостроения, в частности к вертикальным приводам скважинных насосов, и предназначено для закачки технической воды в пласт при нефтедобыче.

Известен привод скважинного погружного винтового насоса, включающий опорный узел, электродвигатель, червячный редуктор, подставку, устьевое уплотнение, клиноременную передачу, насосные штанги, полый вал и зажим (патент РФ №2136965, МКИ 7 F 04 В 47/02, 1999).

Недостатками конструкции являются:

- неудовлетворительное значение КПД, обусловленное наличием в конструкции червячного редуктора, имеющего КПД 70-75%;

- неудовлетворительный срок службы, обусловленный сравнительно быстрым износом контактирующих поверхностей пары червяк - колесо в условиях непрерывного режима работы.

Известен также поверхностный привод скважинного винтового насоса, состоящий из электродвигателя, редукторного модуля, редуктора с ведущим и промежуточным валами, узлами подвески и герметизации и присоединительных муфт (патент РФ №2139448, МКИ 7 F 04 В 47/02, 1999).

Недостатки устройства:

- значительные эксплуатационные расходы, обусловленные необходимостью проведения профилактического обслуживания узла герметизации, расположенного в труднодоступной зоне, а также сложностью достижения соосности валов модуля и редуктора;

- высокая трудоемкость изготовления, обусловленная наличием в конструкции большого количества деталей, к которым предъявляются жесткие требования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является привод вертикального скважинного центробежного насоса, содержащий приводной вал, корпус, основание, соединительные муфты, шарикоподшипниковый узел и узел герметизации, включающий корпус и уплотнительные элементы, узел подшипника скольжения, включающий корпус, и электродвигатель. (Установка насосная центробежная вертикальная УНЦВ-125-1500. Руководство по эксплуатации. АФНИ.062664.005РЭ. ИЖНЕФТЕМАШ, 2001, с.13-16, рис.1-4.)

Основными недостатками известного привода являются:

- низкая эксплуатационная надежность вследствие быстрого выхода из строя подшипникового узла и узла герметизации, обусловленная тем, что при монтаже невозможно добиться соосности валов электродвигателя, насоса и приводного вала из-за жесткого их расположения в корпусе;

- высокая трудоемкость изготовления некоторых деталей и узлов, обусловленная повышенными требованиями к их изготовлению с целью достижения желаемой соосности валов.

Задачей изобретения является создание привода, обладающего повышенной эксплуатационной надежностью и низкой трудоемкостью изготовления его деталей и узлов, обеспечивающих соосность его валов.

Технический результат достигается тем, что в приводе вертикального скважинного центробежного насоса, содержащем приводной вал, корпус, основание, соединительные муфты, шарикоподшипниковый узел и узел герметизации, включающий корпус и уплотнительные элементы, узел подшипника скольжения, включающий корпус, и электродвигатель, согласно изобретению шарикоподшипниковый узел выполнен съемным и вместе с узлом герметизации установлен с возможностью смещения перпендикулярно оси привода при монтаже; узел герметизации снабжен стаканом, в котором размещены уплотнительные элементы, причем стакан узла герметизации и корпус подшипника скольжения соответственно относительно корпуса и основания установлены с зазором и фиксированы от проворота с возможностью поперечного перемещения; муфта, соединяющая электродвигатель с приводным валом, выполнена в виде упругой муфты, а муфта, соединяющая центробежный насос с приводным валом, выполнена из полумуфт с фланцевыми участками, несущими на себе жестко установленные пальцы, расположенные на одном диаметре, между полумуфтами установлен упругий диск, набранный из стальной упругой фольги, скрепленной в центральной зоне, и имеющий отверстия по количеству пальцев полумуфты.

На фиг.1 изображен продольный разрез привода;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;

на фиг.4 - продольный разрез муфты, соединяющей вал насоса с приводным валом;

на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4;

на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.1.

Привод состоит (фиг.1) из электродвигателя 1, корпуса 2, установленного на основании 3, соединенного с переходником 4, соединительной упругой муфты 5, шарикоподшипникового узла 6, узла герметизации 7, подшипника скольжения 8, приводного вала 9 и соединительной упругой муфты 10.

Узел герметизации 7 состоит из съемного корпуса 11 (фиг.3), набора уплотнительных элементов 12, помещенного в стакан 13, установленный в корпусе 11 с зазором и тем самым имеющий возможность свободного хода в поперечном направлении. Штифты 14 предотвращают вращение стакана 13 относительно корпуса 11.

Упругая муфта 10 состоит (фиг.4 и 5) из полумуфт 15 и 16, снабженных пальцами 17, расположенными на одном диаметре, между которыми установлен диск 18, набранный из стальной пружинной фольги, скрепленной не плотно в центральной зоне, и снабженный отверстиями по количеству пальцев 17 полумуфт 15 и 16.

Упругая муфта 5 (фиг.2) состоит из полумуфт 19 и 20 и расположенных между ними эластичных пальцев 21 и пружины 22, поджимающей полумуфту 20 к электродвигателю 1.

Корпус 23 (фиг.1) подшипника скольжения 8 относительно основания 3 установлен с зазором и от проворота зафиксирован штырями 24 (фиг.6).

Корпуса шарикоподшипникового узла 6 и узла герметизации 7 в местах крепления соответственно к корпусу 2 и основанию 3 установлены с возможностью поперечного смещения.

Сборку привода осуществляют в следующей последовательности. В основание 3 устанавливают корпус 23 подшипника скольжения 8, к нему прикрепляют переходник 4 и ставят его на подставку (на чертеже не показана). Корпус 2 устанавливают на основание 3 и соединяют их между собой болтами. Сборку узла герметизации 7 и шарикоподшипникового узла 6 производят на приводном валу 9, расположенном вне корпуса 2. На конец приводного вала 9 сажают полумуфту 19 и с собранными узлами вставляют в корпус 2, направляя второй его конец в отверстие корпуса 23 подшипника скольжения 8. Вторую полумуфту 20 сажают на конец вала электродвигателя 1 и устанавливают пружину 22, после этого электродвигатель 1 устанавливают на корпус 2, направляя полумуфту 19 в отверстие полумуфты 20. Одновременно вставляют эластичные пальцы 21.

Полумуфту 16 (фиг.4) муфты 10 сажают на вал насоса и последний прикрепляют к переходнику 4, предварительно направив конец приводного вала 9 в отверстие полумуфты 15. После этого прокручивают приводной вал 9 и проверяют соосность валов электродвигателя 1, насоса и приводного вала 9 и только после этого шарикоподшипниковый узел 6 и узел герметизации 7 жестко закрепляют соответственно к корпусу 2 и основанию 3.

Работа привода осуществляется следующим образом.

Крутящий момент от электродвигателя 1 передается полумуфте 20 и через эластичные пальцы 21 - полумуфте 19, которая приводит во вращение приводной вал 9. Последний передает усилие полумуфте 15 и через пальцы 17 воздействует на диск 18, который, находясь в зацеплении (контакте) с полумуфтой 16, передает усилие на вал насоса. Если при работе имеет место небольшое радиальное биение приводного вала 9, оно компенсируется соединительными упругими муфтами 5 и 10 и набором уплотнительных элементов 12, размещенных в стакане 13 узла герметизации 7.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого привода заключается:

- в повышении эксплуатационной надежности, достигаемой благодаря тому, что соосность валов электродвигателя и насоса обеспечивается самоустановкой подшипниковых узлов и узла герметизации относительно оси приводного вала вследствие способности их смещаться в поперечном направлении в процессе монтажа привода, а также благодаря наличию в конструкции упругих муфт, компенсирующих смещение приводного вала относительно валов насоса и электродвигателя;

- в снижении трудоемкости изготовления деталей, обусловленной ослаблением технологических требований к этому процессу. В известном устройстве, взятом за прототип, допуски на вал и корпусные детали, куда устанавливается вал, должны быть выполнены с очень высокой точностью, порядка 5-10 микрон, в предлагаемом устройстве эти показатели на порядок меньше. 



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Привод вертикального скважинного центробежного насоса, содержащий приводной вал, корпус, основание, соединительные муфты, шарикоподшипниковый узел и узел герметизации, включающий корпус и уплотнительные элементы, узел подшипника скольжения, включающий корпус, и электродвигатель, отличающийся тем, что шарикоподшипниковый узел выполнен съемным и вместе с узлом герметизации установлен с возможностью смещения перпендикулярно оси привода при монтаже; узел герметизации снабжен стаканом, в котором размещены уплотнительные элементы, причем стакан узла герметизации и корпус подшипника скольжения соответственно относительно корпуса и основания установлены с зазором и фиксированы от проворота с возможностью поперечного перемещения; муфта, соединяющая электродвигатель с приводным валом, выполнена в виде упругой муфты, а муфта, соединяющая центробежный насос с приводным валом, выполнена из полумуфт с фланцевыми участками, несущими на себе жестко установленные пальцы, расположенные на одном диаметре, между полумуфтами установлен упругий диск, набранный из стальной упругой фольги, скрепленной в центральной зоне, и имеющий отверстия по количеству пальцев полумуфты.







ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru