膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器的製作方法
2023-06-05 11:51:36
專利名稱：膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油機械用潛油電泵保護器，特別是一種採用單一結構標準密封座模塊的按數學模式進行排列組合設計的膠囊室串聯膠囊室組合成的二級密封保護的二腔結構潛油電泵保護器。
背景技術：
潛油電泵保護器是油田採油機械潛油電泵系統的重要組成部分。它設置在油氣分離器(或吸入口)與潛油電機之間，它直接關係著潛油電泵機組的使用壽命，因此長期以來就是客戶購買潛油電泵機組時非常關注的重點。任何結構形式的潛油電泵保護器都必須具備的五項功能是1、保護電機油使其不被井液汙染保證電機絕緣不被破壞；2、平衡油井套管環形空間與電機內部的壓力，使其達到平衡，保證電泵正常運轉；3、保護器內部的止推軸承用來承載泵的軸向推力，保證電泵能正常舉升原油；4、保護器是聯接電機與泵之間的橋梁，用它來傳遞扭矩；5、保護器可自動隨時為潛油電機提供潤滑油。潛油電泵保護器傳統的設計理念零部件不可互換，而且是唯一的設計。如以往設計的潛油電泵保護器有連通式結構、沉降式結構、膠囊式結構等，上述不同結構的保護器採用的零部件均是針對某一種結構進行專一性的設計，專用性很強，沒有通用性及互換性。產品結構的品種很少(三至四種)，滿足不了現在的市場需求。如果想改變結構就得重新設計，增大了設計成本，更不能適應當今社會快速發展隨時變化的需要，往往會錯過了銷售良機，限制了潛油電泵的發展。因此如何改變該類潛油電泵產品設計的落後模式，是產品設計者的思考課題。前幾年設計出了採用多種結構模塊複合設計的潛油電泵保護器，由於是多種結構標準模塊，生產管理較為複雜。因此針對上述潛油電泵保護器產品的設計方式，將其改為採用單一結構的標準模塊按數學模式排列組合進行全覆蓋一次性設計。
(三)實用新型內容本實用新型的目的在於設計一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，它採用單一結構標準模塊進行組合設計，它使產品的專一性非標設計或多結構多模塊設計變為標準的單一結構的通用標準模塊設計，該保護器是一種實用性強，新型石油機械用潛油電泵保護器。本實用新型的技術方案一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於它包括保護器頭、上部膠囊室、上部密封座、下部膠囊室、下部密封座、上殼體、下殼體、止推軸承室外殼、通軸及預注油底座；所述保護器頭依保護器上部膠囊護軸管與上膠囊室輸入端相連接；所述上部膠囊室輸出端依下部機械密封件與保護器上部密封座上端相連接；所述保護器上部密封座下端依下部膠囊護軸管與下部膠囊室輸入端相連接； 所述下部膠囊室輸出端與下部密封座上端相連接；所述下部密封座下端依止推軸承付與預注油底座上端相連接；所述預注油底座上有注油閥及與電機相聯接的法蘭；所述通軸置於上部膠囊室、下部膠囊室、上部密封座、下部密封座的中心處；所述上殼體、下殼體及止推軸承室外殼依次安裝於裝置外部構成裝置的外殼。所述保護器頭上有使保護器頭上部與分離器或吸入口法蘭相聯接的螺孔、上部機械密封件、上部內腔排氣孔、上部外腔排氣孔及上部呼吸孔；所述保護器頭內部的上部機械密封件置於保護器頭部內的通軸的上端部的花鍵以下部位；所述上部內腔排氣孔依向下垂孔I與保護器頭下端面相連通；所述上部呼吸孔下部埠連接向下開口的短管I ；所述保護器頭中垂孔I下部埠連接保護器頭部的單流閥I。所述上部密封座上有下部機械密封件、上腔放液孔、下腔內腔排氣孔、下腔外腔排氣孔及下腔呼吸孔；所述上腔放液孔依向上斜孔I與上部密封座上端面相連通；所述下腔內腔排氣孔依向下垂孔II與上部密封座下端面相連通；所述下腔呼吸孔下埠連接向下開口的短管II ；所述上部密封座中垂孔II下部埠聯接上密封座上的單流閥II。所述下部密封座上有下腔放液孔、下部內外腔排氣孔、下部外腔排氣孔及下部呼吸孔；所述下腔放液孔依向上斜孔II與下部密封座上端面相連通；所述下部內外腔排氣孔依向下垂孔III與下部密封座下端面相連通。所述保護器內的止推軸承付裝有高承載止推軸承。所述上部膠囊室分為內腔和外腔；其內腔是由上部膠囊內圓、上部膠囊護軸管的外圓、上部膠囊上膠囊座下端面及上部膠囊下膠囊座上端面所組成的空間；所述上部膠囊室外腔是由上部膠囊外圓與上殼體內圓所組成的空間。所述下部膠囊室分為內腔和外腔；其內腔是由下部膠囊內圓、下部膠囊護軸管的外圓、下部膠囊上膠囊座下端面及下部膠囊下膠囊座上端面所組成的空間；所述下部膠囊室外腔是由下部膠囊外圓與下殼體內圓所組成的空間。所述上部密封座、下部密封座均為單一結構標準模塊密封座。本實用新型保護器的各項結構功能及工作原理在於保護器是電機的一個密封系統，保護電機油不被井液汙染，保護電機定子絕緣不被破壞，並且是潛油電泵的軸向止推系統，通過離心泵將地下原油舉升到地面。本保護器的結構特徵是設置在其上部的膠囊式結構也就是上部膠囊室，設置在其下部的膠囊式結構是下部膠囊室，這二個室是分別先後起保護作用的，將其融合到一臺保護器中形成一個組合式二級保護系統(注設置在最上部保護器頭內的上部機械密封件是上部膠囊室的上部保護性密封也就是第一級軸密封；設置在上膠囊室下部的上部密封座上的下部機械密封件是下部膠囊室的上部保護性密封也就是第二級軸密封。)二腔結構保護器，充分發揮它們各自的保護特長。當電泵機組下井後，井液便沿著為它設計好的通道由保護器頭內的呼吸孔進入上部膠囊室的外腔，同時置換出去外腔的電機油，這時設置在上部的上部膠囊室中的膠囊它在電機油與井液之間形成了有彈性的隔離層，由於它的調節保護作用使得電機在運行和停機時電機油的熱脹冷縮變化不會導致井液進入下一級下部膠囊室；一旦上部膠囊室失效，井液便沿著為它設計好的通道進入下部膠囊室的外腔，由於下部膠囊也是一個有彈性的隔離層同樣起著調節保護作用使得電機在運行和停機時電機油的熱脹冷縮變化不會導致井液進入下部電機，再次保護了電機油的清潔度和絕緣性能，同時提供了電機油熱脹冷縮的路徑，既保證了密封，又能使電機的內外壓力達到平衡。本實用新型的優越性在於⑴本實用新型改變了以往零部件結構專一性設計或多模塊設計的理念，只採用單一標準模塊進行組合設計，該保護器採用了同一種結構的標準模塊密封座二個，用於二個不同部位，再加上保護器頭、軸、機械密封件、膠囊、殼體、止推軸承付、預注油底座等主要零部件進行組合設計，組成為上部一個獨立膠囊室，下部一個獨立膠囊室，分別起保護作用的二級保護二腔結構保護器；(2)整體結構保護效能好，可以充分地將井液與電機油隔離開，保證了電機絕緣不被井液侵蝕破壞，延長了機組的使用壽命；
(3)單一標準模塊組合使用方便，管理方便，組成的保護器保護效果更加有效，安全係數高；
(4)由於組合式保護器可採用多個單元自由組合使用，因而使其更適於與具有一般呼吸量的電機配套使用；(5)保護器內的止推軸承承載能力大；(6)該保護器系二級保護系統，二腔組合型結構使用壽命長，降低了機組運行成本，使本公司潛油電泵機組具有很好的性價比，產品在市場上具有很好的競爭力，前景非常廣闊，可極大的滿足國內外客戶的需求；(7) 採用單一結構標準模塊設計，可根據不同用戶的不同要求及所配電機容量的大小，視情況進行合理配置，即可排列組合設計出不同結構的三腔、兩腔及單腔保護器，還可根據大承載力需要增加配置獨立的止推軸承段以適應更大的軸向力，而且所有排列組合設計出的各型保護器均可整機進行串聯使用，並可使上下節保護器內的兩組止推軸承付同時受力，目的也為了適應更大容量電機及更大泵的軸向推力的需求。
附圖1為本實用新型所涉膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器的整體結構示意圖。其中A為上部膠囊室，B為下部膠囊室，1為保護器頭，Ia為螺孔，2為通軸，3為上部機械密封件，4為上部內腔排氣孔，如為垂孔1，5為上部外腔排氣孔，6為上部呼吸孔， 7為單流閥1，8為短管1，9為上部膠囊護軸管，10為上殼體，11為下部機械密封件，12為上部密封座，13為上腔放液孔，13a為斜孔I，14為下腔內腔排氣孔，14a為垂孔II，15為下腔外腔排氣孔，16為下腔呼吸孔，17為單流閥II，18為短管II，19為下部膠囊護軸管，20為下殼體，21為下部密封座，22為下腔放液孔，22a為斜孔II，23為下部內外腔排氣孔，23a為垂孔III，M為下部外腔排氣孔，25為下部呼吸孔，26為止推軸承室外殼，27為止推軸承付， 28為預注油底座，四為注油閥，30為法蘭。
具體實施方式
實施例一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器(見附圖1)， 其特徵在於它包括保護器頭1、上部膠囊室A、上部密封座12、下部膠囊室B、下部密封座21、 上殼體10、下殼體20、止推軸承室外殼沈、通軸2及預注油底座觀；所述保護器頭1依保護器上部膠囊護軸管9與上膠囊室A輸入端相連接；所述上部膠囊室A輸出端依下部機械密封件11與保護器上部密封座12上端相連接；所述保護器上部密封座12下端依下部膠囊護軸管19與下部膠囊室B輸入端相連接；所述下部膠囊室B輸出端與下部密封座21上端相連接；所述下部密封座21下端依止推軸承付27與預注油底座觀上端相連接；所述預注油底座觀上有注油閥四及與電機相聯接的法蘭30 ；所述通軸2置於上部膠囊室A、下部膠囊室B、上部密封座12、下部密封座21的中心處；所述上殼體10、下殼體20及止推軸承室外殼26依次安裝於裝置外部構成裝置的外殼。[0020]所述保護器頭1上有使保護器頭上部與分離器或吸入口法蘭相聯接的螺孔la、上部機械密封件3、上部內腔排氣孔4、上部外腔排氣孔5及上部呼吸孔6 ；所述保護器頭1內部的上部機械密封件3置於保護器頭部內的通軸2的上端部的花鍵以下部位；所述上部內腔排氣孔4依向下垂孔I如與保護器頭1下端面相連通；所述上部呼吸孔6下部埠連接向下開口的短管I 8;所述保護器頭1中垂孔I如下部埠連接保護器頭部的單流閥I 7。 (見附圖1)所述上部密封座12上有下部機械密封件11、上腔放液孔13、下腔內腔排氣孔14、 下腔外腔排氣孔15及下腔呼吸孔16 ；所述上腔放液孔13依向上斜孔I 13a與上部密封座 12上端面相連通；所述下腔內腔排氣孔14依向下垂孔II 1 與上部密封座12下端面相連通；所述下腔呼吸孔16下埠連接向下開口的短管II 18;所述上部密封座12中垂孔II 1 下部埠聯接上密封座上的單流閥II 17。(見附圖1)所述下部密封座21上有下腔放液孔22、下部內外腔排氣孔23、下部外腔排氣孔M 及下部呼吸孔25 ；所述下腔放液孔22依向上斜孔II 22a與下部密封座21上端面相連通； 所述下部內外腔排氣孔23依向下垂孔III 23a與下部密封座21下端面相連通。(見附圖 1)所述保護器內的止推軸承付27裝有高承載止推軸承。所述上部膠囊室A分為內腔和外腔；其內腔是由上部膠囊內圓、上部膠囊護軸管9 的外圓、上部膠囊上膠囊座下端面及上部膠囊下膠囊座上端面所組成的空間；所述上部膠囊室A外腔是由上部膠囊外圓與上殼體10內圓所組成的空間。(見附圖1)所述下部膠囊室B分為內腔和外腔；其內腔是由下部膠囊內圓、下部膠囊護軸管 19的外圓、下部膠囊上膠囊座下端面及下部膠囊下膠囊座上端面所組成的空間；所述下部膠囊室B外腔是由下部膠囊外圓與下殼體20內圓所組成的空間。(見附圖1)所述上部密封座12、下部密封座21均為單一結構標準模塊密封座。
權利要求1.一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於它包括保護器頭、上部膠囊室、上部密封座、下部膠囊室、下部密封座、上殼體、下殼體、止推軸承室外殼、通軸及預注油底座；所述保護器頭依保護器上部膠囊護軸管與上膠囊室輸入端相連接； 所述上部膠囊室輸出端依下部機械密封件與保護器上部密封座上端相連接；所述保護器上部密封座下端依下部膠囊護軸管與下部膠囊室輸入端相連接；所述下部膠囊室輸出端與下部密封座上端相連接；所述下部密封座下端依止推軸承付與預注油底座上端相連接；所述預注油底座上有注油閥及與電機相聯接的法蘭；所述通軸置於上部膠囊室、下部膠囊室、上部密封座、下部密封座的中心處；所述上殼體、下殼體及止推軸承室外殼依次安裝於裝置外部構成裝置的外殼。
2.根據權利要求1所述一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於所述保護器頭上有使保護器頭上部與分離器或吸入口法蘭相聯接的螺孔、上部機械密封件、上部內腔排氣孔、上部外腔排氣孔及上部呼吸孔；所述保護器頭內部的上部機械密封件置於保護器頭部內的通軸的上端部的花鍵以下部位；所述上部內腔排氣孔依向下垂孔I與保護器頭下端面相連通；所述上部呼吸孔下部埠連接向下開口的短管I ；所述保護器頭中垂孔I下部埠連接保護器頭部的單流閥I。
3.根據權利要求1所述一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於所述上部密封座上有下部機械密封件、上腔放液孔、下腔內腔排氣孔、下腔外腔排氣孔及下腔呼吸孔；所述上腔放液孔依向上斜孔I與上部密封座上端面相連通；所述下腔內腔排氣孔依向下垂孔II與上部密封座下端面相連通；所述下腔呼吸孔下埠連接向下開口的短管II ；所述上部密封座中垂孔II下部埠聯接上密封座上的單流閥II。
4.根據權利要求1所述一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於所述下部密封座上有下腔放液孔、下部內外腔排氣孔、下部外腔排氣孔及下部呼吸孔；所述下腔放液孔依向上斜孔II與下部密封座上端面相連通；所述下部內外腔排氣孔依向下垂孔III與下部密封座下端面相連通。
5.根據權利要求1所述一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於所述保護器內的止推軸承付裝有高承載止推軸承。
6.根據權利要求1所述一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於所述上部膠囊室分為內腔和外腔；其內腔是由上部膠囊內圓、上部膠囊護軸管的外圓、上部膠囊上膠囊座下端面及上部膠囊下膠囊座上端面所組成的空間；所述上部膠囊室外腔是由上部膠囊外圓與上殼體內圓所組成的空間。
7.根據權利要求1所述一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於所述下部膠囊室分為內腔和外腔；其內腔是由下部膠囊內圓、下部膠囊護軸管的外圓、下部膠囊上膠囊座下端面及下部膠囊下膠囊座上端面所組成的空間；所述下部膠囊室外腔是由下部膠囊外圓與下殼體內圓所組成的空間。
8.根據權利要求1所述一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於所述上部密封座、下部密封座均為單一結構標準模塊密封座。
專利摘要一種膠囊室串聯膠囊室二級密封二腔結構潛油電泵保護器，其特徵在於它包括保護器頭、上部膠囊室、上部密封座、下部膠囊室、下部密封座、上殼體、下殼體、止推軸承室外殼、通軸及預注油底座；本實用新型的優越性在於該保護器採用了同一種結構的標準模塊密封座二個，用於二個不同部位，再加上保護器頭、軸、機械密封件、膠囊、殼體、止推軸承付、預注油底座等主要零部件進行組合設計，組成為上部一個獨立膠囊室，下部一個獨立膠囊室，分別起保護作用的二級保護二腔結構保護器；整體結構保護效能好，可以充分地將井液與電機油隔離開，保證了電機絕緣不被井液侵蝕破壞，延長了機組的使用壽命。
文檔編號F04B49/10GK202250767SQ201120335188
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月7日 優先權日2011年9月7日
發明者叢政, 劉立新, 唐鴻舞, 李健忠, 李豔麗, 殷士明, 蘇翼, 馬名妍 申請人:天津市百成油田採油設備製造有限公司