專利名稱：三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油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，特別是一種采用單一標(biāo)準(zhǔn)密封座模塊的按數(shù)學(xué)模式進行排列組合設(shè)計的沉降室串聯(lián)沉降室串聯(lián)沉降室組合成的三級密封保護的三腔結(jié)構(gòu)潛油電泵保護器。
背景技術(shù)：
潛油電泵保護器是油田采油機械潛油電泵系統(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機組時非常關(guān)注的重點。任何結(jié)構(gòu)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污染保證電機絕緣不被破壞；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。潛油電泵保護器傳統(tǒng)的設(shè)計理念零部件不可互換，而且是唯一的設(shè)計。如以往設(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，以及多種結(jié)構(gòu)模塊(三至四種)的復(fù)合式保護器。前三種不同結(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。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，需要較長時間，增加了設(shè)計成本，更不能適應(yīng)當(dāng)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。因此如何改變該類潛油電泵保護器產(chǎn)品設(shè)計的專一性、費工、費時的設(shè)計方式，前幾年出現(xiàn)了采用多種結(jié)構(gòu)模塊復(fù)合式設(shè)計的潛油電泵保護器。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)實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于設(shè)計一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，它采用單一標(biāo)準(zhǔn)模塊進行組合設(shè)計，它使產(chǎn)品的專一性非標(biāo)設(shè)計或多模塊設(shè)計變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的單一的通用的標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)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(shù)方案一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于它包括保護器頭、上部沉降室、上部密封座、中部沉降室、中部密封座、下部沉降室、下部密封座、上殼體、中殼體、下殼體、止推軸承室外殼、通軸及預(yù)注油底座；所述保護器頭依保護器上部沉降護軸管與上部沉降室輸入端相連接；所述上部沉降室輸出端依中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中部沉降護軸管與中部沉降室輸入端相連接；所述中部沉降室輸出端依下部機械密封件與中部密封座上端相連接；所述中部密封座下端依下部沉降護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相聯(lián)接的法蘭；所述通軸置于上部沉降室、中部沉降室、下部沉降室、上部密封座、中部密封座、下部密封座的中心處；所述上殼體、中殼體、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。所述保護器頭上有使保護器頭上部與分離器或吸入口法蘭相聯(lián)接的螺孔、上部機械密封件、上部內(nèi)外腔排氣孔、上部外腔排氣孔及上部呼吸孔；所述保護器頭內(nèi)部的上部機械密封件置于保護器頭部內(nèi)的通軸的上端部的花鍵以下部位；所述上部內(nèi)外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端口連接向下開口的上部補償管。所述上部密封座上有中部機械密封件、上腔放液孔、中腔內(nèi)外腔排氣孔、中腔外腔排氣孔及中腔呼吸孔；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；所述中腔內(nèi)外腔排氣孔依向下垂孔II與上部密封座下端面相連通；所述中腔呼吸孔下端口連接向下延伸的中部補償管。所述中部密封座上有下部機械密封件、中腔放液孔、下腔內(nèi)外腔排氣孔、下腔外腔排氣孔及下腔呼吸孔；所述中腔放液孔依向上斜孔II與中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III與中部密封座下端面相連通；所述下腔呼吸孔下部端口連接向下延伸的下部補償管；所述中部密封座中垂孔III下部端口不裝單流閥。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III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IV與下部密封座下端面相連通。所述保護器內(nèi)的止推軸承付裝有高承載止推軸承。所述上部沉降室是由上部沉降護軸管的外圓、上殼體的內(nèi)圓間、保護器頭的下端面、下膠囊座的上端面及上部密封座的上部環(huán)形端面間所組成的空間。所述中部沉降室是由中部沉降護軸管的外圓、中殼體的內(nèi)圓間、上部密封座的下端面、下膠囊座的上端面及中部密封座的上部環(huán)形端面間所組成的空間。所述下部沉降室是由下部沉降護軸管的外圓，下殼體的內(nèi)圓間及中部密封座的下端面、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、中部密封座及下部密封座為單一結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座。本實用新型保護器的各項結(jié)構(gòu)功能及工作原理在于保護器是電機的一個密封系統(tǒng)，保護電機油不被井液污染，保護電機定子絕緣不被破壞，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)形式的保護器都必須具備的功能是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；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)；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； 保護器是聯(lián)接電機與泵之間的橋梁，用它來傳遞扭矩；保護器可自動隨時為潛油電機提供潤滑油。本保護器的結(jié)構(gòu)特征是設(shè)置在其上部的沉降式結(jié)構(gòu)也就是上部沉降室，設(shè)置在其中部的中部沉降室及下部的下部沉降室三個獨立的，分別先后起保護作用的三沉降結(jié)構(gòu)也就是上、中、下沉降室，融合到一臺保護器中形成一個組合式三級保護系統(tǒng)的(注設(shè)置在最上部保護器頭內(nèi)的上部機械密封件是上部沉降室的上部保護性密封也就是第一級軸封；設(shè)置在上沉降室下部的上部密封座上部的中部機械密封件是中部沉降室的上部保護性密封也就是第二級軸密封；設(shè)置在中部沉降室下部中部密封座上部的下部機械密封件是下部沉降室的上部保護性密封也就是第三級軸密封。)三腔結(jié)構(gòu)保護器，充分發(fā)揮它們各自的保護特長。機組下井后井液便沿著為它設(shè)計好的通道由保護器頭內(nèi)的呼吸孔進入上部沉降室內(nèi)的向下延伸的上部補償管口以下的環(huán)形空間，同時置換出了這部分空間的電機油，這時上部沉降室利用電機油與井液比重差原理進行工作，因上部沉降室的上部保護器頭內(nèi)設(shè)有第一級軸密封，上部沒有出路，井液也就置換不了浮在其上部的電機油，一但第一級軸密封失效，漏掉電機油，井液便上升，置換電機油直至上腔沉降護軸管上部通過徑向通孔，井液便沿著為它設(shè)計好的通道進入中部沉降室內(nèi)的向下延伸的中部補償管的下部管口以下的環(huán)形空間；這時中部沉降室利用電機油與井液的比重差原理進行工作(中部沉降室的上部設(shè)有第二級中部機械密封件)比重大的井液沉在下部，比重小的電機油浮在井液上部這樣繼續(xù)起著呼吸平衡的保護作用。當(dāng)中部沉降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)下部沉降室。由于下部沉降室的結(jié)構(gòu)也是根據(jù)電機油與井液的比重差原理設(shè)計的(下部沉降室的上部設(shè)有下部機械密封件)保證了進入下部沉降室的比重大的井液也只能處在沉降室內(nèi)的下部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通過設(shè)置在沉降護軸管上部的徑向開孔進入下部的電機，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。本實用新型的優(yōu)越性在于⑴本實用新型改變了以往零部件結(jié)構(gòu)專一性設(shè)計或多模塊設(shè)計的理念，只采用單一標(biāo)準(zhǔn)模塊進行組合設(shè)計，該保護器采用了同一種結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座，用于3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(yù)注油底座等主要零部件進行組合設(shè)計，組成為上中下部三個獨立的分別起保護作用的沉降室組合成三級保護的三腔結(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；C3)單一標(biāo)準(zhǔn)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，安全系數(shù)高；(4)由于組合式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)該保護器系三級保護系統(tǒng)，三腔組合型結(jié)構(gòu)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(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。


附圖1為本實用新型所涉三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器整體結(jié)構(gòu)示意圖。其中A為上部沉降室，B為中部沉降室，C為下部沉降室，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(nèi)外腔排氣孔, 為垂孔I，5為上部外腔排氣孔，6為上部呼吸孔，7為上部補償管，8為上部沉降護軸管，9為上殼體，10為中部機械密封件，11為上部密封座，12為上腔放液孔，12a為斜孔I，13為中腔內(nèi)外腔排氣孔，13a為垂孔II，14為中腔外腔排氣孔，15為中腔呼吸孔，16為中部補償管，17為中部沉降護軸管，18 為中殼體，19為下部機械密封件，20為中部密封座，21為中腔放液孔，21a為斜孔II，22為下腔內(nèi)外腔排氣孔，2 為垂孔III，23為下腔外腔排氣孔，M為下腔呼吸孔，25為下部補償管，26為下部沉降護軸管，27為下殼體，28為下部密封座，29為下腔放液孔，29a為斜孔 III，30為下部內(nèi)外腔排氣孔，30a為垂孔IV，31為下部外腔排氣孔，32為下部呼吸孔，33為止推軸承室外殼，34為止推軸承付，35為預(yù)注油底座，36為注油閥，37為法蘭。
具體實施方式
實施例一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器(見附圖1)，其特征在于它包括保護器頭1、上部沉降室A、上部密封座11、中部沉降室B、中部密封座20、 下部沉降室C、下部密封座觀、上殼體9、中殼體18、下殼體27、止推軸承室外殼33、通軸2 及預(yù)注油底座35 ；所述保護器頭1依保護器上部沉降護軸管8與上部沉降室A輸入端相連接；所述上部沉降室A輸出端依中部機械密封件10與保護器上部密封座11上端相連接；所述保護器上部密封座11下端依中部沉降護軸管17與中部沉降室B輸入端相連接；所述中部沉降室B輸出端依下部機械密封件19與中部密封座20上端相連接；所述中部密封座20 下端依下部沉降護軸管26與下部沉降室C輸入端相連接；所述下部沉降室C輸出端與下部密封座觀上端相連接；所述下部密封座觀下端依止推軸承付34與預(yù)注油底座35上端相連接；所述預(yù)注油底座35上有注油閥36及與電機相聯(lián)接的法蘭37 ；所述通軸2置于上部沉降室A、中部沉降室B、下部沉降室C、上部密封座11、中部密封座20、下部密封座28的中心處；所述上殼體9、中殼體18、下殼體27及止推軸承室外殼33依次安裝于裝置外部構(gòu)成裝置的外殼。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(lián)接的螺孔la、上部機械密封件3、上部內(nèi)外腔排氣孔4、上部外腔排氣孔5及上部呼吸孔6 ；所述保護器頭1 內(nèi)部的上部機械密封件3置于保護器頭部內(nèi)的通軸2的上端部的花鍵以下部位；所述上部內(nèi)外腔排氣孔4依向下垂孔Ma與保護器頭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上部補償管7。(見附圖1)所述上部密封座11上有中部機械密封件10、上腔放液孔12、中腔內(nèi)外腔排氣孔 13、中腔外腔排氣孔14及中腔呼吸孔15 ；所述上腔放液孔12依向上斜孔11 與上部密封座11上端面相連通；所述中腔內(nèi)外腔排氣孔13依向下垂孔II13a與上部密封座11下端面相連通；所述中腔呼吸孔15下端口連接向下延伸的中部補償管16。(見附圖1)所述中部密封座20上有下部機械密封件19、中腔放液孔21、下腔內(nèi)外腔排氣孔 22、下腔外腔排氣孔23及下腔呼吸孔M ；所述中腔放液孔21依向上斜孔II21a與中部密封座20上端面相連通；所述下腔內(nèi)外腔排氣孔22依向下垂孔1112 與中部密封座20下端面相連通；所述下腔呼吸孔M下部端口連接向下延伸的下部補償管25 ；所述中部密封座20中垂孔1112 下部端口不裝單流閥。(見附圖1)所述下部密封座28上有下腔放液孔四、下部內(nèi)外腔排氣孔30、下部外腔排氣孔31 及下部呼吸孔32 ；所述下腔放液孔四依向上斜孔11129a與下部密封座28上端面相連通； 所述內(nèi)外腔排氣孔30依向下垂孔IV30a與下部密封座28下端面相連通。(見附圖1)所述保護器內(nèi)的止推軸承付34裝有高承載止推軸承。所述上部沉降室A是由上部沉降護軸管8的外圓、上殼體9的內(nèi)圓間、保護器頭1的下端面、下膠囊座的上端面及上部密封座11的上部環(huán)形端面間所組成的空間。(見附圖1)[0028]所述中部沉降室B是由中部沉降護軸管17的外圓、中殼體18的內(nèi)圓間、上部密封座11的下端面、下膠囊座的上端面及中部密封座20的上部環(huán)形端面間所組成的空間。(見附圖1)所述下部沉降室C是由下部沉降護軸管沈的外圓，下殼體27的內(nèi)圓間及中部密封座20的下端面、下膠囊座的上端面及下部密封座觀的上部環(huán)形端面間所組成的空間。 (見附圖1)所述上部密封座11、中部密封座20及下部密封座觀為單一結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座。 (見附圖1)
權(quán)利要求1.一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于它包括保護器頭、上部沉降室、上部密封座、中部沉降室、中部密封座、下部沉降室、下部密封座、上殼體、 中殼體、下殼體、止推軸承室外殼、通軸及預(yù)注油底座；所述保護器頭依保護器上部沉降護軸管與上部沉降室輸入端相連接；所述上部沉降室輸出端依中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中部沉降護軸管與中部沉降室輸入端相連接；所述中部沉降室輸出端依下部機械密封件與中部密封座上端相連接；所述中部密封座下端依下部沉降護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相聯(lián)接的法蘭；所述通軸置于上部沉降室、中部沉降室、下部沉降室、上部密封座、中部密封座、下部密封座的中心處；所述上殼體、中殼體、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所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于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(lián)接的螺孔、上部機械密封件、上部內(nèi)外腔排氣孔、上部外腔排氣孔及上部呼吸孔；所述保護器頭內(nèi)部的上部機械密封件置于保護器頭部內(nèi)的通軸的上端部的花鍵以下部位；所述上部內(nèi)外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端口連接向下開口的上部補償管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于所述上部密封座上有中部機械密封件、上腔放液孔、中腔內(nèi)外腔排氣孔、中腔外腔排氣孔及中腔呼吸孔；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；所述中腔內(nèi)外腔排氣孔依向下垂孔II與上部密封座下端面相連通；所述中腔呼吸孔下端口連接向下延伸的中部補償管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于所述中部密封座上有下部機械密封件、中腔放液孔、下腔內(nèi)外腔排氣孔、下腔外腔排氣孔及下腔呼吸孔；所述中腔放液孔依向上斜孔II與中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III與中部密封座下端面相連通；所述下腔呼吸孔下部端口連接向下延伸的下部補償管；所述中部密封座中垂孔III下部端口不裝單流閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，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III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IV與下部密封座下端面相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于所述保護器內(nèi)的止推軸承付裝有高承載止推軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于所述上部沉降室是由上部沉降護軸管的外圓、上殼體的內(nèi)圓間、保護器頭的下端面、 下膠囊座的上端面及上部密封座的上部環(huán)形端面間所組成的空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于所述中部沉降室是由中部沉降護軸管的外圓、中殼體的內(nèi)圓間、上部密封座的下端面、下膠囊座的上端面及中部密封座的上部環(huán)形端面間所組成的空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于所述下部沉降室是由下部沉降護軸管的外圓，下殼體的內(nèi)圓間及中部密封座的下端面、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。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于所述上部密封座、中部密封座及下部密封座為單一結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座。
專利摘要一種三個串聯(lián)的獨立沉降室三級密封的潛油電泵保護器，其特征在于它包括保護器頭、上部沉降室、上部密封座、中部沉降室、中部密封座、下部沉降室、下部密封座、上殼體、中殼體、下殼體、止推軸承室外殼、通軸及預(yù)注油底座；本實用新型的優(yōu)越性在于該保護器采用了同一種結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊密封座，用于3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(yù)注油底座等主要零部件進行組合設(shè)計，組成為上中下部三個獨立的分別起保護作用的沉降室組合成三級保護的三腔結(jié)構(gòu)保護器；整體結(jié)構(gòu)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F04B49/10GK202228330SQ20112033483
公開日2012年5月23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