高溫潛油電機保護器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高溫油井舉升技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種能夠有效解決高溫水平井或斜井潛油電栗密封防護的高溫潛油電機保護器。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫電機是高溫電潛栗的關(guān)鍵部件之一。因為工作在井下，必須禁止井液進入高溫電機。高溫潛油電機保護器的功能主要是使電機腔體內(nèi)外壓力平衡，隔離井液與電機油，避免井液進入電機內(nèi)部。另外，還承擔栗軸的重量和栗輪工作時產(chǎn)生的軸向力，這些力是通過軸端接觸傳遞到保護器中平面軸承上的。低溫電潛栗保護器通常使用沉淀式保護器和膠囊式保護器。但是高溫井多為水平井或斜井，井溫高達200°C以上。沉淀式保護器不適用于水平放置或傾斜放置，而膠囊式保護器的彈性囊沒有足夠的抗拉強度和耐溫性，因此這兩種保護器都不適用于高溫井。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種高溫潛油電機保護器，該保護器適用于高溫直接水平或斜井的電機腔體，使電機腔體內(nèi)外壓力平衡，隔離井液與電機油，避免井液進入電機內(nèi)部，加入護軸管組件和甩沙器組件延長了高溫電機的使用壽命。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種高溫潛油電機保護器，包括殼體，在殼體內(nèi)設(shè)置有保護器軸，保護器軸的下端通過平面軸承設(shè)置在殼體內(nèi)，上端固定有甩沙器組件，保護器軸的中部通過護軸管組件設(shè)置在殼體內(nèi)；在甩沙器組件下側(cè)的殼體內(nèi)設(shè)置具有第一斜孔和第二斜孔的保護器頭，所述甩沙器組件與保護器頭之間形成具有機械密封的機械密封腔，甩沙器組件上側(cè)的腔體通過設(shè)置在甩沙器組件內(nèi)的井液通孔與機械密封腔相連通，在保護器頭上設(shè)置有安全閥，所述安全閥的內(nèi)側(cè)與保護器腔相連通；在保護器頭內(nèi)的保護器軸上由上至下依次固定有軸套和甩油帽，機械密封與軸套之間的保護器腔通過第一斜孔與保護器頭下側(cè)的保護器腔相連通，軸套與甩油帽之間的保護器腔通過第二斜孔與保護器頭下側(cè)的保護器腔相連通；在保護器頭與護軸管組件之間的殼體內(nèi)設(shè)置有波紋管組件，所述波紋管組件由內(nèi)管和外管組成，內(nèi)管與外管之間形成的夾層空間通過呼吸孔與機械密封腔相連通；所述護軸管組件由第一支撐體和護軸管組成，第一支撐體固定在殼體內(nèi)，在第一支撐體內(nèi)設(shè)置有第一外襯套，所述第一外襯套與設(shè)置在保護器軸上的第一內(nèi)襯套組成一對摩擦副；所述護軸管設(shè)置在保護器軸的外側(cè)，與保護器軸之間留有間隙，其一端與第一支撐體相連接，另一端與保護器頭的內(nèi)孔滑動配合，在護軸管與保護器頭的內(nèi)孔之間設(shè)置有O型密封圈，在護軸管的上端設(shè)置有通油孔，所述通油孔與保護器腔相連通；在護軸管組件下側(cè)的殼體內(nèi)設(shè)置具有第三斜孔的中間體，中間體兩側(cè)的腔體通過第三斜孔相連通，在第一支撐體內(nèi)設(shè)置有第一電機油孔，護軸管組件與中間體之間的腔體通過第一電機油孔同護軸管與保護器軸之間的間隙相連通；在中間體上設(shè)置有注油閥，所述注油閥的內(nèi)側(cè)與保護器腔相連通；在殼體的下端設(shè)置具有第二電機油孔的尾座，尾座兩側(cè)的腔體通過第二電機油孔相連通，在尾座的下端安裝有運輸帽。
[0005]所述波紋管組件由若干節(jié)組成，各節(jié)由波紋管頭、導向環(huán)和波紋管底連成一體，各節(jié)的夾層空間相連通。
[0006]所述波紋管組件的材料為具有良好的抗腐蝕性能和耐高溫性能的不銹鋼膜片。
[0007]所述波紋管組件為雙層結(jié)構(gòu)。
[0008]所述甩沙器組件由第二支撐體和甩沙輪組成，第二支撐體固定在殼體內(nèi)，甩沙輪固定在保護器軸上，在第二支撐體內(nèi)設(shè)置有第二外襯套，所述第二外襯套與設(shè)置在保護器軸上的第二內(nèi)襯套組成一對摩擦副。
[0009]所述甩沙器組件的第二外襯套和第二內(nèi)襯套均由耐高溫耐磨損的材料制成。
[0010]所述護軸管組件的第一外襯套和第一內(nèi)襯套均由耐高溫耐磨損的材料制成。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012]1、本發(fā)明的保護器腔與電機腔體互相連通，并用機械密封封閉起來，腔體上端設(shè)有一個安全閥，當腔體內(nèi)部壓力超過設(shè)定值時，安全閥開啟，放出部分電機油，使腔內(nèi)壓力保持在設(shè)定值以下，以保證機組安全，因此機組可以在水平井或斜井中安全工作。
[0013]2、當電機油膨脹，本發(fā)明的波紋管被壓縮時，夾層空間的井液從呼吸孔排出；收縮時波紋管被拉長，井液從呼吸孔進入夾層空間，從而使機組內(nèi)外壓力平衡。
[0014]3、護軸管組件可使保護器的工作壽命延長。在波紋管放松到自由長度狀態(tài)以后，護軸管組件可使從機械密封摩擦副滲入的井液沉落到保護器腔底部。隨著時間的推延，井液液面逐漸升高，直到升至護軸管上端的通油孔，保護器壽命結(jié)束。也就是說有了護軸管組件就可使動態(tài)平衡工作過程中的緩慢滲漏積累成保護器的工作壽命。如果沒有護軸管組件，滲入的井液就進入電機腔內(nèi)，使電機短路燒毀。
[0015]護軸管組件內(nèi)的第一外襯套與裝在保護器軸上的第一內(nèi)襯套組成一對摩擦副，通過這對摩擦副的徑向支撐，可使中間機械密封的動環(huán)徑向跳動量減少，從而減少中間機械密封的泄漏量，延長了保護器的使用壽命。
[0016]4、甩沙器組件通過甩沙輪的離心力作用，把井液中的泥沙甩到第二支撐體外面，沉落在其周圍，澄清的井液通過第二支撐體的井液通孔進入機械密封的外腔和波紋管組件的夾層空間中，從而使機械密封和波紋管組件不受泥沙損害。
[0017]5、本發(fā)明的甩沙器組件由第二支撐體和甩沙輪組成，第二支撐體固定在殼體內(nèi)，甩沙輪固定在保護器軸上，在第二支撐體內(nèi)設(shè)置有第二外襯套，所述第二外襯套與設(shè)置在保護器軸上的第二內(nèi)襯套組成一對摩擦副，通過摩擦副的徑向支撐，使機械密封的動環(huán)徑向跳動量減少，從而減少機械密封的泄漏量，延長了保護器的使用壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的高溫潛油電機保護器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0020]圖3為圖1的B-B剖視圖；
[0021]圖4為本發(fā)明的波紋管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明的護軸管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6為本發(fā)明的甩沙器組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖中:1-甩沙器組件，2-機械密封，3-安全閥，4-井液通孔，5-甩油帽，6-波紋管組件，7-保護器軸，8-護軸管組件，9-殼體，10-平面軸承，11-中間體，12-尾座，13-運輸帽，14-機械密封腔，15-第一斜孔，16-第一電機油孔，17-通油孔，18-呼吸孔，19-注油閥，20-波紋管頭，21-外管，22-內(nèi)管，23-夾層空間，24-導向環(huán)，25-波紋管底，26-0型密封圈，27-護軸管，28-第一外襯套，29-第一內(nèi)襯套，30-第一支撐體，31-甩沙輪，32-第二外襯套，33-第二內(nèi)襯套，34-第二支撐體，35-保護器頭，36-第三斜孔，37-第二電機油孔，38-軸套，39-第二斜孔。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0026]如圖1?圖6所示，一種高溫潛油電機保護器，包括殼體9，在殼體9內(nèi)設(shè)置有保護器軸7，保護器軸7的下端通過平面軸承10設(shè)置在殼體9內(nèi)，上端固定有甩沙器組件1，保護器軸7的中部通過護軸管組件8設(shè)置在殼體9內(nèi)；在甩沙器組件I下側(cè)的殼體9內(nèi)設(shè)置具有第一斜孔15和第二斜孔39的保護器頭35，所述甩沙器組件I與保護器頭35之間形成具有機械密封2的機械密封腔14，甩沙器組件I上側(cè)的腔體通過設(shè)置在甩沙器組件I內(nèi)的井液通孔4與機械密封腔14相連通，在保護器頭35上設(shè)置有安全閥3，所述安全閥3的內(nèi)側(cè)與保護器腔相連通；在保護器頭35內(nèi)的保護器軸7上由上至下依次固定有軸套38和甩油帽5，機械密封2與軸套38之間的保護器腔通過第一斜孔15與保護器頭35下側(cè)的保護器腔相連通，軸套38與甩油帽5之間的保護器腔通過第二斜孔39與保護器頭35下側(cè)的保護器腔相連通；在保護器頭35與護軸管組件8之間的殼體9內(nèi)設(shè)置有波紋管組件6，所述波紋管組件6由內(nèi)管22和外管21組成，內(nèi)管22與外管21之間形成的夾層空間23通過呼吸孔18與機械密封腔14相連通；所述護軸管組件8由第一支撐體30和護軸管27組成，第一支撐體30固定在殼體9內(nèi)，在第一支撐體30內(nèi)設(shè)置有第一外襯套28，所述第一外襯套28與設(shè)置在保護器軸7上的第一內(nèi)襯套29組成一對摩擦副，所述護軸管組件8的第一外襯套28和第一內(nèi)襯套29均由耐高溫耐磨損的材料制成，可延長保護器的使用壽命；所述護軸管27設(shè)置在保護器軸7的外側(cè)，與保護器軸7之間留有間隙，其一端與第一支撐體30相連接，另一端與保護器頭35的內(nèi)孔滑動配合，在護軸管27與保護器頭35的內(nèi)孔之間設(shè)置有O型密封圈26，在護軸管27的上端設(shè)置有通油孔17，所述通油孔17與保護器腔相連通；在護軸管組件8下側(cè)的殼體9內(nèi)設(shè)置具有第三斜孔36的中間體11，中間體11兩側(cè)的腔體通過第三斜孔36相連通，在第一支撐體30內(nèi)設(shè)置有第一電機油孔16，護軸管組件8與中間體11之間的腔體通過第一電機油孔16同護軸管27與保護器軸7之間的間隙相連通；在中間體11上設(shè)置有注油閥19，注油時卸下注油閥19的絲堵，接上油管，便可把電機油注入保護器腔和電機腔內(nèi)。所述注油閥19的內(nèi)側(cè)與保護器腔相連通；在殼體9的下端設(shè)置具有第二電機油孔37的尾座12，尾座12兩側(cè)的腔體通過第二電機油孔37相連通，在尾座12的下端安裝有運輸帽13。
[0027]所述波紋管組件6由若干節(jié)組成，各節(jié)由波紋管頭20、導向環(huán)24和波紋管底25連成一體，所述導向環(huán)24為中空結(jié)構(gòu)，使各節(jié)的夾層空間23相連通。所述波紋管組件6為雙層結(jié)構(gòu)，其材料為具有良好的抗腐蝕性能和耐高溫性能的不銹鋼膜片。
[0028]所述甩沙器組件I由第二支撐體34和甩沙輪31組成，第二支撐體34固定在殼體9內(nèi)，甩沙輪31固定在保護器軸7上，在第二支撐體34內(nèi)設(shè)置有第二外襯套32，所述第二外襯套32與設(shè)置在保護器軸7