專利名稱：膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油機(jī)械用潛油電泵保護(hù)器，特別是一種采用單一標(biāo)準(zhǔn)密封座模塊的按數(shù)學(xué)模式進(jìn)行排列組合設(shè)計(jì)的膠囊室串聯(lián)沉降室組合成的二級(jí)密封保護(hù)的二腔結(jié)構(gòu)潛油電泵保護(hù)器。
背景技術(shù)：
潛油電泵保護(hù)器是油田采油機(jī)械潛油電泵系統(tǒng)的重要組成部分。它設(shè)置在油氣分離器(或吸入口)與潛油電機(jī)之間，它直接關(guān)系著潛油電泵機(jī)組的使用壽命，因此長期以來就是客戶購買潛油電泵機(jī)組時(shí)非常關(guān)注的重點(diǎn)。任何結(jié)構(gòu)形式的潛油電泵保護(hù)器都必須具備的五項(xiàng)功能是1、保護(hù)電機(jī)油使其不被井液污染保證電機(jī)絕緣不被破壞；2、平衡油井套管環(huán)形空間與電機(jī)內(nèi)部的壓力，使其達(dá)到平衡，保證電泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)；3、保護(hù)器內(nèi)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(hù)器是聯(lián)接電機(jī)與泵之間的橋梁，用它來傳遞扭矩；5、保護(hù)器可自動(dòng)隨時(shí)為潛油電機(jī)提供潤滑油。潛油電泵保護(hù)器傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念零部件不可互換，而且是唯一的設(shè)計(jì)。如以往設(shè)計(jì)的潛油電泵保護(hù)器有連通式結(jié)構(gòu)、沉降式結(jié)構(gòu)、膠囊式結(jié)構(gòu)等，以及多種結(jié)構(gòu)模塊(三至四種)的復(fù)合式保護(hù)器。前三種不同結(jié)構(gòu)的保護(hù)器采用的零部件均是針對某一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行專一性的設(shè)計(jì)，專用性很強(qiáng)，沒有通用性及互換性。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的品種很少，也就只有幾種，滿足不了現(xiàn)在的市場需求。如果想改變結(jié)構(gòu)就得重新設(shè)計(jì)，需要較長時(shí)間，增加了設(shè)計(jì)成本， 更不能適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)快速發(fā)展隨時(shí)變化的需要，往往會(huì)錯(cuò)過了銷售良機(jī)，也限制了潛油電泵的發(fā)展。因此如何改變該類潛油電泵保護(hù)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)的專一性、費(fèi)工、費(fèi)時(shí)的設(shè)計(jì)方式， 是產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的思考課題，前幾年設(shè)計(jì)出了采用多種結(jié)構(gòu)模塊復(fù)合式設(shè)計(jì)的潛油電泵保護(hù)器。由于是多種結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊，造成生產(chǎn)管理較為復(fù)雜。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，它采用單一標(biāo)準(zhǔn)模塊進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，它使產(chǎn)品的專一性非標(biāo)設(shè)計(jì)或多模塊設(shè)計(jì)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的單一的通用的標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)，該保護(hù)器是一種實(shí)用性強(qiáng)，新型石油機(jī)械用潛油電泵保護(hù)器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于它包括保護(hù)器頭、上部膠囊室、上部密封座、下部沉降室、下部密封座、上殼體、下殼體、止推軸承室外殼、通軸及預(yù)注油底座；所述保護(hù)器頭依保護(hù)器上部膠囊護(hù)軸管與上部膠囊室輸入端相連接；所述上部膠囊室輸出端依下部機(jī)械密封件與保護(hù)器上部密封座上端相連接；所述保護(hù)器上部密封座下端依下部沉降護(hù)軸管與下部沉降室輸入端相連接；所述下部沉降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(yù)注油底座上端相連接；所述預(yù)注油底座上有注油閥及與電機(jī)相聯(lián)接的法蘭；所述通軸置于上部膠囊室、下部沉降室、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于裝置外部構(gòu)成裝置的外殼。所述保護(hù)器頭上有使保護(hù)器頭上部與分離器或吸入口法蘭相聯(lián)接的螺孔、上部機(jī)械密封件、上部內(nèi)腔排氣孔、上部外腔排氣孔及上部呼吸孔；所述保護(hù)器頭內(nèi)部的上部機(jī)械密封件置于保護(hù)器頭部內(nèi)的通軸的上端部的花鍵以下部位；所述上部內(nèi)腔排氣孔依向下垂孔I與保護(hù)器頭下端面相連通；所述上部呼吸孔下部端口連接向下開口的短管；所述保護(hù)器頭中垂孔I下部端口連接保護(hù)器頭部的單流閥。所述上部密封座上有下部機(jī)械密封件、上腔放液孔、下腔內(nèi)外腔排氣孔、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(nèi)外腔排氣孔依向下垂孔II與上部密封座下端面相連通；所述下腔呼吸孔下端口連接向下延伸的下部補(bǔ)償管。所述下部密封座上有下腔放液孔、下部內(nèi)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；所述內(nèi)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(hù)器內(nèi)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(nèi)腔和外腔；其內(nèi)腔是由上部膠囊內(nèi)圓、上部膠囊護(hù)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(nèi)圓所組成的空間。所述下部沉降室是由下部沉降護(hù)軸管的外圓、下殼體的內(nèi)圓間、上部密封座的下端面、下膠囊座的上端面及下部密封座的上部環(huán)形端面間所組成的空間。所述上部密封座、下部密封座為單一結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座。本實(shí)用新型保護(hù)器的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)功能及工作原理在于保護(hù)器是電機(jī)的一個(gè)密封系統(tǒng)，保護(hù)電機(jī)油不被井液污染，保護(hù)電機(jī)定子絕緣不被破壞，并且是潛油電泵的軸向止推系統(tǒng)，通過離心泵將地下原油舉升到地面。任何結(jié)構(gòu)形式的保護(hù)器都必須具備的功能是保護(hù)電機(jī)油使其不被井液污染，保證電機(jī)定子絕緣不被破壞；平衡油井套管環(huán)形空間與電機(jī)內(nèi)部的壓力，使其達(dá)到平衡，保證電泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)；保護(hù)器內(nèi)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； 保護(hù)器是聯(lián)接電機(jī)與泵之間的橋梁，用它來傳遞扭矩；保護(hù)器可自動(dòng)隨時(shí)為潛油電機(jī)提供潤滑油。本保護(hù)器的結(jié)構(gòu)特征是設(shè)置在其上部的膠囊式結(jié)構(gòu)也就是上部膠囊室，設(shè)置在其下部的沉降式結(jié)構(gòu)也就是下部沉降室，將分別先后起保護(hù)作用的不同結(jié)構(gòu)兩室，融合到一臺(tái)保護(hù)器中形成一個(gè)組合式二級(jí)保護(hù)系統(tǒng)的(注設(shè)置在最上部保護(hù)器頭內(nèi)的上部機(jī)械密封件是上部膠囊室的上部保護(hù)性密封也就是第一級(jí)軸封；設(shè)置在膠囊室下部的上部密封座上部的下部機(jī)械密封件是下部沉降室的上部保護(hù)性密封也就是第二級(jí)軸密封)二腔結(jié)構(gòu)保護(hù)器，充分發(fā)揮它們各自的保護(hù)特長。設(shè)置在上部的上部膠囊室它在電機(jī)油與井液之間形成了有彈性的隔離層，由于它的調(diào)節(jié)保護(hù)作用使得電機(jī)在運(yùn)行和停機(jī)時(shí)電機(jī)油的熱脹冷縮變化不會(huì)導(dǎo)致井液進(jìn)入下一級(jí)下部沉降室；一旦上部膠囊室失效，井液便沿著為它設(shè)計(jì)好的通道進(jìn)入下部沉降室內(nèi)的向下延伸的下部補(bǔ)償管的下部管口以下的環(huán)形空間；這時(shí)下部沉降室利用電機(jī)油與井液的比重差原理進(jìn)行工作(下部沉降室的上部設(shè)有第二級(jí)下部機(jī)械密封件比重大的井液沉在下部，比重小的電機(jī)油浮在井液上部這樣繼續(xù)起著呼吸平衡的保護(hù)作用)。比重小的電機(jī)油浮在井液的上面，由于上部沒有出路，這樣沉在下部的井液也就不能通過設(shè)置在沉降護(hù)軸管上部的徑向開孔進(jìn)入下部的電機(jī)，再次保護(hù)了電機(jī)油的清潔度和絕緣性能，同時(shí)提供了電機(jī)油熱脹冷縮的路徑，既保證了密封又能使電機(jī)的內(nèi)外壓力達(dá)到平衡。本實(shí)用新型的優(yōu)越性在于⑴本實(shí)用新型改變了以往零部件結(jié)構(gòu)專一性設(shè)計(jì)或多模塊設(shè)計(jì)的理念，只采用單一標(biāo)準(zhǔn)模塊進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，該保護(hù)器采用了同一種結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座，用于2個(gè)不同部位，再加上保護(hù)器頭、軸、機(jī)械密封件、膠囊、殼體、止推軸承付、預(yù)注油底座等主要零部件進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，組成為上部一個(gè)獨(dú)立膠囊室，下部一個(gè)獨(dú)立的沉降室組合成二級(jí)保護(hù)的二腔結(jié)構(gòu)保護(hù)器；(2)整體結(jié)構(gòu)保護(hù)效能好，可以充分地將井液與電機(jī)油隔離開，保證了電機(jī)絕緣不被井液侵蝕破壞，延長了機(jī)組的使用壽命；C3)單一標(biāo)準(zhǔn)模塊組合使用方便，管理方便，組成的保護(hù)器保護(hù)效果更加有效，安全系數(shù)高；(4)由于組合式保護(hù)器可采用多個(gè)不同結(jié)構(gòu)的單元自由組合使用，因而使其更適于與具有較大呼吸量的電機(jī)配套使用；(5)保護(hù)器內(nèi)的止推軸承承載能力大；(6)該保護(hù)器系二級(jí)保護(hù)系統(tǒng)， 二腔組合型結(jié)構(gòu)使用壽命長，降低了機(jī)組運(yùn)行成本，使本公司潛油電泵機(jī)組具有很好的性價(jià)比，產(chǎn)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(nèi)外客戶的需求； (7)采用單一結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同用戶的不同要求及所配電機(jī)容量的大小，視情況進(jìn)行合理配置，即可排列組合設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)的三腔、兩腔及單腔保護(hù)器，還可根據(jù)大止推力需要，增加配置獨(dú)立的止推軸承段，以適應(yīng)更大的軸向推力，而且所有排列組合設(shè)計(jì)出的各種結(jié)構(gòu)保護(hù)器均可整機(jī)進(jìn)行串聯(lián)使用，并可使串聯(lián)后保護(hù)器內(nèi)的兩組止推軸承付經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，使它們同時(shí)受力，目的也是為了適應(yīng)更大容量電機(jī)，更大泵的軸向推力的需要。


附圖為本實(shí)用新型所涉膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔結(jié)構(gòu)潛油電泵保護(hù)器整體結(jié)構(gòu)示意圖。其中A為上部膠囊室，B為下部沉降室，1為保護(hù)器頭，Ia為螺孔，2為通軸，3為上部機(jī)械密封件，4為上部內(nèi)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，8為短管，9為上部膠囊護(hù)軸管，10為上殼體，11為下部機(jī)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(nèi)外腔排氣孔，14a為垂孔II，15為下腔外腔排氣孔，16為下腔呼吸孔，17為下部補(bǔ)償管，18為下部沉降護(hù)軸管，19為下殼體，20為下部密封座，21為下腔放液孔，21a為斜孔II，22為下部內(nèi)外腔排氣孔，22a為垂孔III，23 為下部外腔排氣孔，24為下部呼吸孔，25為止推軸承室外殼，26為止推軸承付，27為預(yù)注油底座，28為注油閥，29為法蘭。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器(見附圖)，其特征在于它包括保護(hù)器頭1、上部膠囊室A、上部密封座12、下部沉降室B、下部密封座20、上殼體10、下殼體19、止推軸承室外殼25、通軸2及預(yù)注油底座27 ；所述保護(hù)器頭1依保護(hù)器上部膠囊護(hù)軸管9與上部膠囊室A輸入端相連接；所述上部膠囊室A輸出端依下部機(jī)械密封件11與保護(hù)器上部密封座12上端相連接；所述保護(hù)器上部密封座12下端依下部沉降護(hù)軸管18與下部沉降室B輸入端相連接；所述下部沉降室B輸出端與下部密封座20上端相連接；所述下部密封座20下端依止推軸承付沈與預(yù)注油底座27上端相連接；所述預(yù)注油底座27上有注油閥觀及與電機(jī)相聯(lián)接的法蘭四；所述通軸2置于上部膠囊室A、下部沉降室B、上部密封座12、下部密封座20的中心處；所述上殼體10、下殼體19及止推軸承室外殼25依次安裝于裝置外部構(gòu)成裝置的外殼。所述保護(hù)器頭1上有使保護(hù)器頭上部與分離器或吸入口法蘭相聯(lián)接的螺孔la、上部機(jī)械密封件3、上部內(nèi)腔排氣孔4、上部外腔排氣孔5及上部呼吸孔6 ；所述保護(hù)器頭1內(nèi)部的上部機(jī)械密封件3置于保護(hù)器頭部內(nèi)的通軸2的上端部的花鍵以下部位；所述上部內(nèi)腔排氣孔4依向下垂孔Ma與保護(hù)器頭1下端面相連通；所述上部呼吸孔6下部端口連接向下開口的短管8 ；所述保護(hù)器頭1中垂孔Ma下部端口連接保護(hù)器頭部的單流閥7。(見附圖)所述上部密封座12上有下部機(jī)械密封件11、上腔放液孔13、下腔內(nèi)外腔排氣孔 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I13a與上部密封座12上端面相連通；所述下腔內(nèi)外腔排氣孔14依向下垂孔IIHa與上部密封座12下端面相連通；所述下腔呼吸孔16下端口連接向下延伸的下部補(bǔ)償管17。(見附圖)所述下部密封座20上有下腔放液孔21、下部內(nèi)外腔排氣孔22、下部外腔排氣孔23 及下部呼吸孔M ；所述下腔放液孔21依向上斜孔II21a與下部密封座20上端面相連通； 所述內(nèi)外腔排氣孔22依向下垂孔1112 與下部密封座20下端面相連通。(見附圖)所述保護(hù)器內(nèi)的止推軸承付沈裝有高承載止推軸承。所述上部膠囊室A分為內(nèi)腔和外腔；其內(nèi)腔是由上部膠囊內(nèi)圓、上部膠囊護(hù)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(nèi)圓所組成的空間。(見附圖)所述下部沉降室B是由下部沉降護(hù)軸管18的外圓、下殼體19的內(nèi)圓間、上部密封座12的下端面、下膠囊座的上端面及下部密封座20的上部環(huán)形端面間所組成的空間。(見附圖)所述上部密封座12、下部密封座20為單一結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座。(見附圖)
權(quán)利要求1.一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于它包括保護(hù)器頭、上部膠囊室、上部密封座、下部沉降室、下部密封座、上殼體、下殼體、止推軸承室外殼、 通軸及預(yù)注油底座；所述保護(hù)器頭依保護(hù)器上部膠囊護(hù)軸管與上部膠囊室輸入端相連接； 所述上部膠囊室輸出端依下部機(jī)械密封件與保護(hù)器上部密封座上端相連接；所述保護(hù)器上部密封座下端依下部沉降護(hù)軸管與下部沉降室輸入端相連接；所述下部沉降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(yù)注油底座上端相連接；所述預(yù)注油底座上有注油閥及與電機(jī)相聯(lián)接的法蘭；所述通軸置于上部膠囊室、下部沉降室、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于裝置外部構(gòu)成裝置的外殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于所述保護(hù)器頭上有使保護(hù)器頭上部與分離器或吸入口法蘭相聯(lián)接的螺孔、上部機(jī)械密封件、上部內(nèi)腔排氣孔、上部外腔排氣孔及上部呼吸孔；所述保護(hù)器頭內(nèi)部的上部機(jī)械密封件置于保護(hù)器頭部內(nèi)的通軸的上端部的花鍵以下部位；所述上部內(nèi)腔排氣孔依向下垂孔 I與保護(hù)器頭下端面相連通；所述上部呼吸孔下部端口連接向下開口的短管；所述保護(hù)器頭中垂孔I下部端口連接保護(hù)器頭部的單流閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于所述上部密封座上有下部機(jī)械密封件、上腔放液孔、下腔內(nèi)外腔排氣孔、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(nèi)外腔排氣孔依向下垂孔II與上部密封座下端面相連通；所述下腔呼吸孔下端口連接向下延伸的下部補(bǔ)償管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于所述下部密封座上有下腔放液孔、下部內(nèi)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；所述內(nèi)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(jù)權(quán)利要求1所述一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于所述保護(hù)器內(nèi)的止推軸承付裝有高承載止推軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于所述上部膠囊室分為內(nèi)腔和外腔；其內(nèi)腔是由上部膠囊內(nèi)圓、上部膠囊護(hù)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(nèi)圓所組成的空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于所述下部沉降室是由下部沉降護(hù)軸管的外圓、下殼體的內(nèi)圓間、上部密封座的下端面、下膠囊座的上端面及下部密封座的上部環(huán)形端面間所組成的空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于所述上部密封座、下部密封座為單一結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座。
專利摘要一種膠囊室串聯(lián)沉降室二級(jí)密封的二腔潛油電泵保護(hù)器，其特征在于它包括保護(hù)器頭、上部膠囊室、上部密封座、下部沉降室、下部密封座、上殼體、下殼體、止推軸承室外殼、通軸及預(yù)注油底座；本實(shí)用新型的優(yōu)越性在于該保護(hù)器采用了同一種結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座，用于2個(gè)不同部位，再加上保護(hù)器頭、軸、機(jī)械密封件、膠囊、殼體、止推軸承付、預(yù)注油底座等主要零部件進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，組成為上部一個(gè)獨(dú)立膠囊室，下部一個(gè)獨(dú)立的沉降室組合成二級(jí)保護(hù)的二腔結(jié)構(gòu)保護(hù)器；整體結(jié)構(gòu)保護(hù)效能好，可以充分地將井液與電機(jī)油隔離開，保證了電機(jī)絕緣不被井液侵蝕破壞，延長了機(jī)組的使用壽命。
文檔編號(hào)F04B49/10GK202220721SQ20112033562
公開日2012年5月16日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者叢政, 劉立新, 唐鴻舞, 李健忠, 李艷麗, 殷士明, 蘇翼, 馬名妍 申請人:天津市百成油田采油設(shè)備制造有限公司