книги / Скважинные насосные установки для добычи нефти

Поочередно с пакетами на вал устанавливают радиальные пары трения: подшипники и втулки подшипников.

Подшипник в электродвигателе серии ЛВ5 выполнен из ста­ ли 20Х и снабжен подпружиненным стопором, который фикси­ рует в специальном пазу немагнитного пакета статора положе­ ние подшипника, предотвращая его проворачивание в расточке, препятствуя тем самым ее изнашиванию.

Втулки подшипников выполнены из бронзо-графита методом порошковой металлургии. В соответствии с ТУ 0220167-230-82 «Заготовка спеченная втулки подшипника электродвигателя се­ рии ПЭД» заготовка изготавливается из шихты следующего состава:

Свойства спеченных заготовок соответствуют следующим тре­ бованиям:

Во втулках имеются радиальные отверстия, по которым в зону трения «подшипник — втулка» поступает масло.

В двигателях унифицированной серии ПЭД модернизации М втулки подшипников металлокерамические, а корпуса выполне­ ны из чугуна «нирезист» с запрессованными стальными втулка­ ми и имеют устройство, обеспечивающее механическое стопо­ рение их от проворота в расточке статора.

В конструкции электродвигателей серии ПЭДУ применены подшипники скольжения, у которых в качестве пары трения используются металлофторопластовые втулки и стальные втул­ ки, насаженные на вал. Металлофторопластовая втулка изготав­ ливается из металлофторопластовой ленты вальцеванием и ка­ либровкой. Основу составляет стальная лента (сталь 08—10 по

ГОСТ 1050-88), омедненная с двух сторон. На одной стороне нанесен пористый слой из сферических частиц бронзы (диаметр 0,1 мм) толщиной 0,3...0,4 мм. Объем пор составляет 30...40 %. Поры на всю глубину заполнены фторопластом-4ДВ в смеси с дисульфидом молибдена (75 и 25 % соответственно). Металло­ фторопластовая втулка запрессована в корпус-подшипника, вы­ полненного из немагнитного материала [3].

В корпусе подшипников имеются осевые каналы (отверстия), предназначенные для прохода и циркуляции диэлектрического

масла.

Вал ротора пустотелый, выполнен из высокопрочной стали марки АЦ28ХГНЗФТ, высокой точности со специальной отдел­ кой поверхности по ТУ 14-1-4398-88.

Прутки для изготовления валов имеют диаметры 24,99; 29,99; 34,99 мм; длину — до 8 м; диаметр осевого канала — 7,1—8,2 мм.

В валу просверлены радиальные отверстия, которые долж­ ны совпадать с радиальными отверстиями во втулках подшип­ ников.

Регулировка совпадения радиальных отверстий достигается за счет плоских стальных регулировочных шайб толщиной 0,5 мм, надеваемых на вал. Вместе с регулировочными шайбами ставят­ ся шайбы из стеклотекстолита СТЭФ1 толщиной 2 мм по обе стороны втулки подшипника, выполняющие роль пары трения с торцом радиального подшипника.

Основание электродвигателя расположено в нижней части двигателя и служит для размещения фильтра, обратного клапа­ на для закачки в двигатель масла, перепускного клапана и маг­ нитов для улавливания продуктов износа. Основа фильтра — фильтрующий элемент из мелкоячеистой латунной сетки 016Н ГОСТ 6613-86.

Перепускной клапан обеспечивает сообщение полости элек­ тродвигателя с компенсатором при использовании гидрозащиты типа 1Г.

Головка, пята, подпятник

Головка представляет собой сборочную единицу, расположен­ ную в верхней части двигателя (над статором). В головке разме­ щен узел упорного подшипника, состоящий из пяты и подпят­ ника, крайних радиальных подшипников ротора, узлов токовво­

да и пробки, через которую производится закачка масла в про­ тектор при монтаже.

Осевые нагрузки ротора двигателя воспринимают пята и под­ пятник. Пята выполнена из стали 20Х с последующей цемента­ цией поверхности пары скольжения и термообработкой до 57— 63 HRC. В пяте в радиальном направлении имеется два (ЛВ5) или четыре (ПЭДУ) отверстия, которые выполняют роль турбинки для создания циркуляции масла во внутренней полости двигателя.

Подпятник изготавливается из бронзы с нанесенным слоем баббита марки Б83 или композиционных материалов.

Подпятники выполняются со сферическим основанием и име­ ют шесть сегментов с баббитовым слоем, которые установлены на отдельных стержнях (ножках). Сферическое основание пред­ назначено для самоустановки и центрирования.

Подпятники, изготовленные методом порошковой металлур­ гии, выполнены из антифрикционного материала на основе меди. Конструкция подпятника обеспечивает заход смазочно-охлаж­ дающей жидкости в зону трения. Используемый для подпятни­ ка материал сочетает в себе высокие механические и антифрик­ ционные свойства, наличие в его составе твердых смазок — гра­ фита и дисульфида молибдена — позволяет применять этот по­ рошковый материал даже в условиях сухого трения. Подпятни­ ки из композиционных материалов обеспечивают высокий ко­ эффициент использования материала, низкий коэффициент тре­ ния (0,01—0,03) [3].

Узел токоввода

Узел токоввода служит для питания обмотки статора и содер­ жит кабельную муфту и электроизоляционную колодку (рис. 1.97). В колодке размещены составные электрические контакты, свя­ занные с выводами обмотки статора. Соединение кабельной муфты с головкой ПЭД герметично, при этом электрические контакты узла токоввода находятся в полости двигателя, запол­ ненного диэлектрическим маслом.

Колодка имеет три отверстия для установки контактных гильз и центральное отверстие для прохода диэлектрического масла. Она выполнена из электроизоляционных пластмасс типа АГ4.

Рис. 1.97. Токоввод погружного электродвигателя

Выводной провод обмотки статора с впаянным наконечни­ ком имеет резьбовое окончание для соединения с контактной гильзой. Материал выводного провода типа ПФС или ПФТ, наконечник выполнен из меди.

Контактная гильза выполнена из латуни, имеет в осевом на­ правлении разрезы, а в верхней части кольцевую пружину, которая предназначена для сжатия лепестков гильзы. В нижней части кон­ тактной гильзы имеется резьбовое отверстие, которое предназна­ чено для соединения составных контактов (наконечника и гильзы). В отверстиях колодки токоввода имеются буртики, удерживающие гильзу с наконечником от перемещения в осевом направлении.

Установленные в колодке контакты (гильзы) имеют незначи­ тельную свободу перемещения, что обеспечивает их самоустановку при соединении с контактами кабельной муфты.

После сборки двигатель заполняется специальным диэлект­ рическим нагревостойким маслом, обладающим высокими сма­ зывающими свойствами. Цель заполнения двигателя маслом — защита двигателя от проникновения в его полость окружающей пластовой жидкости, охлаждение обмоток и смазывание под­ шипников. Двигатели заполняются диэлектрическим маслом с пробивным напряжением не менее 30 кВ.

Циркуляция масла внутри двигателя осуществляется из поло­ сти фильтра по внутреннему отверстию в валу через пяту — турбинку, затем масло поступает для смазки радиальных подшип­ ников, откуда попадает в зазор между статором и ротором и возвращается к фильтру.

Циркулирующее внутри двигателя масло передает тепло ста­ тору и через железо и корпус статора — омывающей двигатель пластовой жидкости.

В двигателях серии ПЭД применяются масла: трансформа­ торное, типа МА-ПЭД8, МА-ПЭД12, МДПЭ (табл. 1.18) [3].

Технические данные и типовые нагрузочные характеристики ПЭД российского производства приведены таблице 1.19 и на рис. 1.99 и 1.100 [3, 5].

Теплостойкость обмоточных проводов электродвигателя обыч­ но ограничивается температурой 130 °С. С учетом перегрева дви­ гателя за счет потерь энергии в нем и с учетом теплоотвода от деталей двигателя, температура окружающей среды ограничена

убольшинства двигателей 90 °С.

Впоследние годы все более широкое применение находят в нефтяной промышленности теплостойкие двигатели, предназ­ наченные для работы при температуре окружающей среды до 120 и даже до 150 °С.

Pv кВт

Рг кВт

Рис. 1.99. Нагрузочные характеристики ПЭДУ45-103В5

Параметры погружных электродвигателей

Двигатели асинхронные погружные унифищфованной серии Пэ д модернизации М ТУ 3381-026-211945400-97