專利名稱：上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油機械用潛油電泵保護器，特別是一種采用標準模塊進行組合設(shè)計的上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器。
背景技術(shù)：
潛油電泵保護器是油田采油、潛油電泵系統(tǒng)的重要組成部分。它裝置在油氣分離器與潛油電機之間，它直接關(guān)系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時非常關(guān)注的重點。以往設(shè)計的潛油電泵保護器有連通式結(jié)構(gòu)、沉降式結(jié)構(gòu)、膠囊式結(jié)構(gòu)等。這幾種不同結(jié)構(gòu)的保護器采用的零部件均是針對某一種結(jié)構(gòu)進行專一性的設(shè)計，專用性很強，沒有通用性及互換性。結(jié)構(gòu)的品種很少，也就只有4-5種，滿足不了現(xiàn)在的市場需要。如果想改變結(jié)構(gòu)就得重新設(shè)計，需要較長時間，增加了設(shè)計成本，更不能適應(yīng)當今社會快速發(fā)展隨時變化的需要，往往會錯過了銷售良機，也限制了潛油電泵的發(fā)展。因此如何針對該類潛油電泵保護器產(chǎn)品的專一性、費工、費時的設(shè)計方式而改為采用標準模塊式進行排列組合的結(jié)構(gòu)設(shè)計是潛油電泵保護器標準化發(fā)展的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于設(shè)計一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，它采用標準模塊式組合設(shè)計，成為上部有兩個獨立的分別起保護作用的膠囊室、下部有一個沉降室產(chǎn)品形式；它使產(chǎn)品的專一性非標設(shè)計變?yōu)闃藴实摹⑼ㄓ玫哪K式設(shè)計，是一種可組合的實用性強的新型石油機械用潛油電泵保護器。
本實用新型的技術(shù)方案一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于它包括上部兩個獨立的且分別起保護作用的膠囊室和下部一個沉降室，整體結(jié)構(gòu)是由保護器頭、上膠囊室、上密封座體、中膠囊室、下密封座體、下沉降室、沉降護軸管座體、各段殼體、通軸及底座所構(gòu)成；所說的保護器頭依保護器上護軸管與上膠囊室輸入端相連接，上膠囊室輸出端依中段機械密封與保護器上密封座體相連接，保護器上密封座體依中護軸管與中膠囊室輸入端相連接，中膠囊室輸出端依下段機械密封與下密封座體相連接，下密封座體依下段護軸管與下沉降室輸入端相連接，下沉降室輸出端與沉降護軸管座體相連接，沉降護軸管座體下端依止推軸承與底座相連接，底座上有注油閥及與電機相聯(lián)接的法蘭，通軸置于兩個膠囊室及一個沉降室、上密封座體、下密封座體、沉降護軸管座體的中心處；各段殼體包括上殼體、中殼體、下殼體及止推軸承外殼。
上述所說的保護器頭頂端有保護器頭上部與分離器法蘭相聯(lián)接的螺孔，保護器頭部是由上機械密封、排氣孔、呼吸孔及與呼吸孔下部端口相接的、向下延伸的短管及保護器頭部單流閥構(gòu)成，上機械密封置于保護器頭部的通軸端部的花鍵以下部位，呼吸孔平行于通軸，排氣孔與保護器頭下端面間連通有斜孔，斜孔出口處連接有保護器頭部單流閥。
上述所說的上密封座體是由中機械密封、排氣孔、單流閥、呼吸孔、短管及排氣孔與上密封座體的下端面間連通的斜孔構(gòu)成，斜孔下部端口處連接單流閥，連接有短管的呼吸孔平行于通軸。
上述所說的下密封座體是由下機械密封、排氣孔、呼吸孔及排氣孔與下密封座體的下端面間連通的斜孔所構(gòu)成，斜孔下部端口處無螺紋，呼吸孔為斜孔，不平行于通軸。
上述所說的沉降護軸管座體上有接通于沉降護軸管座體的側(cè)端面與底端面的排氣孔和平行于通軸的呼吸孔。
上述所說的保護器內(nèi)的止推軸承為用來承載潛油泵的軸向推力的裝置，止推軸承下還可外加能夠提高承載力的止推軸承段。
上述所說的保護器底座上有注油閥，底端為與電機相聯(lián)接的法蘭。
上述所說的上膠囊室是由膠囊內(nèi)圓、上膠囊座下端面、下膠囊座上端面及護軸管的外圓所構(gòu)成。
上述所說的中膠囊室是由膠囊內(nèi)圓、上膠囊座下端面、下膠囊座上端面及護軸管的外圓所構(gòu)成。
上述所說的下沉降室是由下密封座體的下端面、沉降護軸管座體的上端面及下殼體的內(nèi)圓與下護軸管的外圓間形成的環(huán)形空間所構(gòu)成，其中還包括與保護器下密封座體內(nèi)的呼吸孔的下部端口相接向下延伸的下補償管，及與沉降護軸管座體內(nèi)呼吸孔的上部端口相接向上延伸的連通管所組成；保護器下密封座體的下端面以下及下護軸管的上部無過油孔。
任何結(jié)構(gòu)形式的保護器都必須具備的功能是1、保護電機油使其不被井液污染、保證電機定子絕緣不被破壞；2、平衡油井套管環(huán)形空間與電機內(nèi)部的壓力，使其達到平衡，保證電泵正常運轉(zhuǎn)；3、保護器內(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、保護器是聯(lián)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。
本實用新型的工作原理及具備的功能在于保護器是電機的一個密封系統(tǒng)，是為了保護電機油使其不被井液污染、保護電機定子絕緣不被破壞，并且是潛油泵的軸向止推系統(tǒng)，通過離心泵將地下原油舉升到地面。本保護器設(shè)置有保護器上部及中部的兩個獨立的且分別先后起保護作用的膠囊式結(jié)構(gòu)(注也就是上下膠囊室)及設(shè)置在下部的一個同樣起保護作用的沉降式結(jié)構(gòu)(注也就是沉降室)，該三腔結(jié)構(gòu)融合到一臺保護器中形成一個復(fù)合式三級保護系統(tǒng)，即設(shè)置在最上部的保護器頭內(nèi)的機械密封件，是膠囊室的上部保護密封；設(shè)置在中部的上機械密封座體上部的機械密封件，是中膠囊室的上部保護密封；設(shè)置在下部的下密封座體上部的機械密封件，是下部沉降的上部保護密封；該三腔結(jié)構(gòu)保護器能充分發(fā)揮它們各自的保護特長。
本實用新型的優(yōu)越性在于1、本結(jié)構(gòu)改變了以往零部件結(jié)構(gòu)專一性設(shè)計的理念，采用標準模塊進行組合裝配，即采用了一個上密封座標準模塊、一個下密封座標準模塊及一個沉降護軸管座標準模塊，再加上保護器頭、軸、機械密封件、膠囊、殼體、止推軸承、底座等主要零部件進行組合，成為上部兩個獨立膠囊室、下部一個沉降室的復(fù)合式三級保護的三腔結(jié)構(gòu)保護器；2、整體結(jié)構(gòu)保護效能好，可以將井液與電機油隔離開，保證了電機絕緣不被井液浸蝕破壞，延長了機組的使用壽命；3、標準模塊組合使用方便，組成的復(fù)合式保護器保護效果更加有效，安全系數(shù)高；4、由于組合保護器可采用多個單元自由組合使用，因而使其更適于與具有較大呼吸量的電機配套使用；5、保護器內(nèi)的止推軸承承載能力大；6、降低了機組運行成本，使?jié)撚碗姳脵C組具有很好的性價比，產(chǎn)品在市場上具有很好的競爭力，市場前景非常廣闊，可極大的滿足國內(nèi)外客戶的需求。


附圖為本實用新型所涉上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
其中A為上膠囊室，B為中膠囊室，C為下沉降室1為保護器頭； 1a為與分離器法蘭相聯(lián)接的螺孔；2為保護器軸(通軸)；3為保護器上(頭部)機械密封； 4為保護器頭部排氣孔；5為保護器頭部呼吸孔； 6為保護器頭部單流閥；7為保護器頭部短管； 8為保護器上護軸管；9為保護器上殼體； 10為保護器中部機械密封；11為保護器上密封座排氣孔；11a為排氣孔11與上密封座體12的下端面間連通的斜孔；12為保護器上密封座體；13為保護器上密封座呼吸孔；14為保護器上密封座單流閥；15為保護器上密封座短管；16為保護器中護軸管； 17為保護器中部殼體；18為保護器下部機械密封； 19為保護器下密封座排氣孔；19a為排氣孔19與下密封座體20的下端面間連通的斜孔；20為保護器下密封座體；21為保護器下密封座呼吸孔；22為保護器下沉降室補償管；23為保護器下護軸管； 24為保護器下沉降室連通管；25為保護器下殼體；26為保護器沉降護軸管座呼吸孔；27為保護器沉降護軸管座排氣孔；28為保護器沉降護軸管座體；29為保護器止推軸承外殼； 30為保護器止推軸承；31為保護器底座； 32為保護器注油閥；33為保護器與電機聯(lián)接法蘭。
具體實施方式
實施例一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器(見附圖)，其特征在于它包括上部兩個獨立的且分別起保護作用的膠囊室和下部一個沉降室，整體結(jié)構(gòu)是由保護器頭1、上膠囊室A、上密封座體12、中膠囊室B、下密封座體20、下沉降室C、沉降護軸管座體28、各段殼體、通軸2及底座31所構(gòu)成；所說的保護器頭1依保護器上護軸管8與上膠囊室A輸入端相連接，上膠囊室A輸出端依中段機械密封10與保護器上密封座體12相連接，保護器上密封座體12依中護軸管16與中膠囊室B輸入端相連接，中膠囊室B輸出端依下段機械密封18與下密封座體20相連接，下密封座體20依下段護軸管23與下沉降室C輸入端相連接，下沉降室C輸出端與沉降護軸管座體28相連接，沉降護軸管座體28下端依止推軸承30與底座31相連接，底座31上有注油閥32及與電機相聯(lián)接的法蘭33，通軸2置于兩個膠囊室A、B及一個沉降室C、上密封座體12、下密封座體20、沉降護軸管座體28的中心處；各段殼體包括上殼體9、中殼體17、下殼體25及止推軸承外殼29。
上述所說的保護器頭1頂端有保護器頭上部與分離器法蘭相聯(lián)接的螺孔1a，保護器頭部是由上機械密封3、排氣孔4、呼吸孔5及與呼吸孔5下部端口相接的、向下延伸的短管7及保護器頭部單流閥6構(gòu)成，上機械密封3置于保護器頭部的通軸2端部的花鍵以下部位，呼吸孔5平行于通軸2，排氣孔4與保護器頭下端面間連通有斜孔4a，斜孔4a出口處連接有保護器頭部單流閥6。
上述所說的上密封座體12是由中機械密封10、排氣孔11、單流閥14、呼吸孔13、短管15及排氣孔11與上密封座體12的下端面間連通的斜孔11a構(gòu)成，斜孔11a下部端口處連接單流閥14，連接有短管15的呼吸孔13平行于通軸2。
上述所說的下密封座體20是由下機械密封18、排氣孔19、呼吸孔21及排氣孔19與下密封座體20的下端面間連通的斜孔19a所構(gòu)成，斜孔19a下部端口處無螺紋，呼吸孔21為斜孔，不平行于通軸2。
上述所說的沉降護軸管座體28上有接通于沉降護軸管座體28的側(cè)端面與底端面的排氣孔27和平行于通軸2的呼吸孔26。
上述所說的保護器內(nèi)的止推軸承30為用來承載潛油泵的軸向推力的裝置，止推軸承30下還可外加能夠提高承載力的止推軸承段。
上述所說的保護器底座31上有注油閥32，底端為與電機相聯(lián)接的法蘭33。
上述所說的上膠囊室A是由膠囊內(nèi)圓、上膠囊座下端面、下膠囊座上端面及護軸管8的外圓所構(gòu)成。
上述所說的中膠囊室B是由膠囊內(nèi)圓、上膠囊座下端面、下膠囊座上端面及護軸管16的外圓所構(gòu)成。
上述所說的下沉降室C是由下密封座體20的下端面、沉降護軸管座體28的上端面及下殼體25的內(nèi)圓與下護軸管23的外圓間形成的環(huán)形空間所構(gòu)成，其中還包括與保護器下密封座體20內(nèi)的呼吸孔21的下部端口相接向下延伸的下補償管22，及與沉降護軸管座體28內(nèi)呼吸孔26的上部端口相接向上延伸的連通管24所組成；保護器下密封座體20的下端面以下及下護軸管23的上部無過油孔。
本實用新型的工作過程為設(shè)置在上部的A膠囊室，它在電機油與井液之間形成了有彈性的隔離層，由于它的調(diào)節(jié)保護作用使得電機在運行和停機時，電機油的熱脹冷縮不會導(dǎo)致井液進入下一級B膠囊室；一但A膠囊室失效，井液便沿著為它設(shè)計好的通道進入B膠囊室的外腔。這時B膠囊室又在電機油與井液之間形成了有彈性的隔離層，繼續(xù)起著呼吸、平衡、保護作用。當B膠囊室失效時井液便沿著預(yù)先為它設(shè)計好的通道，進入第三級保護系統(tǒng)C沉降室。由于C沉降室的結(jié)構(gòu)是根據(jù)電機油與井液的比重差原理設(shè)計的(沉降室的上部設(shè)有機械密封18)，保證了進入C沉降室的比重大的井液只能處在沉降室內(nèi)的補償管向下開口處的下方環(huán)形空間，比重小的電機油浮在井液的上面，由于上部沒有出路，這樣沉在下部的井液也就不能夠通過設(shè)置在沉降室內(nèi)的向上開口的連通管進入下部的電機。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(nèi)外壓力達到平衡。
權(quán)利要求1.一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于它包括上部兩個獨立的且分別起保護作用的膠囊室和下部一個沉降室，整體結(jié)構(gòu)是由保護器頭、上膠囊室、上密封座體、中膠囊室、下密封座體、下沉降室、沉降護軸管座體、各段殼體、通軸及底座所構(gòu)成；所說的保護器頭依保護器上護軸管與上膠囊室輸入端相連接，上膠囊室輸出端依中段機械密封與保護器上密封座體相連接，保護器上密封座體依中護軸管與中膠囊室輸入端相連接，中膠囊室輸出端依下段機械密封與下密封座體相連接，下密封座體依下段護軸管與下沉降室輸入端相連接，下沉降室輸出端與沉降護軸管座體相連接，沉降護軸管座體下端依止推軸承與底座相連接，底座上有注油閥及與電機相聯(lián)接的法蘭，通軸置于兩個膠囊室及一個沉降室、上密封座體、下密封座體、沉降護軸管座體的中心處；各段殼體包括上殼體、中殼體、下殼體及止推軸承外殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的保護器頭頂端有保護器頭上部與分離器法蘭相聯(lián)接的螺孔，保護器頭部是由上機械密封、排氣孔、呼吸孔及與呼吸孔下部端口相接的、向下延伸的短管及保護器頭部單流閥構(gòu)成，上機械密封置于保護器頭部的通軸端部的花鍵以下部位，呼吸孔平行于通軸，排氣孔與保護器頭下端面間連通有斜孔，斜孔出口處連接有保護器頭部單流閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的上密封座體是由中機械密封、排氣孔、單流閥、呼吸孔、短管及排氣孔與上密封座體的下端面間連通的斜孔構(gòu)成，斜孔下部端口處連接單流閥，連接有短管的呼吸孔平行于通軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的下密封座體是由下機械密封、排氣孔、呼吸孔及排氣孔與下密封座體的下端面間連通的斜孔所構(gòu)成，斜孔下部端口處無螺紋，呼吸孔為斜孔，不平行于通軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的沉降護軸管座體上有接通于沉降護軸管座體的側(cè)端面與底端面的排氣孔和平行于通軸的呼吸孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的保護器內(nèi)的止推軸承為用來承載潛油泵的軸向推力的裝置，止推軸承下還可外加能夠提高承載力的止推軸承段。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的保護器底座上有注油閥，底端為與電機相聯(lián)接的法蘭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的上膠囊室是由膠囊內(nèi)圓、上膠囊座下端面、下膠囊座上端面及護軸管的外圓所構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的中膠囊室是由膠囊內(nèi)圓、上膠囊座下端面、下膠囊座上端面及護軸管的外圓所構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于所說的下沉降室是由下密封座體的下端面、沉降護軸管座體的上端面及下殼體的內(nèi)圓與下護軸管的外圓間形成的環(huán)形空間所構(gòu)成，其中還包括與保護器下密封座體內(nèi)的呼吸孔的下部端口相接向下延伸的下補償管，及與沉降護軸管座體內(nèi)呼吸孔的上部端口相接向上延伸的連通管所組成；保護器下密封座體的下端面以下及下護軸管的上部無過油孔。
專利摘要一種上部二個獨立膠囊下部一個沉降結(jié)構(gòu)三腔電泵保護器，其特征在于它包括上部兩個獨立的且分別起保護作用的膠囊室和下部一個沉降室，整體結(jié)構(gòu)是由保護器頭、上膠囊室、上密封座體、中膠囊室、下密封座體、下沉降室、沉降護軸管座體、各段殼體、通軸及底座所構(gòu)成。本實用新型的優(yōu)越性1.標準模塊組合裝配，成為上部兩個獨立膠囊室、下部一個沉降室的復(fù)合式三級保護的三腔結(jié)構(gòu)保護器；2.整體結(jié)構(gòu)保護效能好，延長了機組的使用壽命；3.使用方便，組成的復(fù)合式保護器保護效果更加有效，安全系數(shù)高；4.可采用多個單元自由組合使用；5.保護器內(nèi)的止推軸承承載能力大；6.產(chǎn)品在市場上具有很好的竟爭力，市場前景非常廣闊。
文檔編號F04D29/08GK2903478SQ20052012294
公開日2007年5月23日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者殷士明, 趙玉東 申請人:天津市油田采油成套設(shè)備有限公司