专利名称：胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油机械用潜油电泵保护器，特别是一种采用标准模块支架座配合单一结构标准模块密封座进行组合设计的胶囊室并联胶囊室一级密封的二腔结构潜油电泵保护器。
背景技术：
潜油电泵保护器是油田采油机械潜油电泵系统的重要组成部分。它设置在潜油泵的油气分离器(或吸入口)与潜油电机之间，它直接关系着潜油电泵机组的使用寿命，因此长期以来就是客户购买潜油电泵机组时非常关注的重点。潜油电泵保护器传统的设计理念零部件不可互换，而且是唯一的设计。如以往设计的潜油电泵保护器有连通式结构、沉降式结构、胶囊式结构等，上述不同结构的保护器采用的零部件均是针对某一种结构进行专一性的设计，专用性很强，没有通用性及互换性。 产品结构的品种很少，满足不了现在的市场需求。如想改变结构就得重新设计，需要较长时间，增大了设计成本，更不能适应当今社会快速发展随时变化的需要，往往会错过了销售良机，限制了潜油电泵的发展。因此如何改变该类潜油电泵保护器产品设计的落后模式，是产品设计者的思考课题。前几年设计出了采用多种结构模块复合设计的潜油电泵保护器。由于是多种结构标准模块，生产管理较为复杂。因此针对上述潜油电泵保护器产品的设计方式，将其改为采用单一结构的标准模块按数学模式排列组合进行全覆盖设计，而全覆盖设计的所有各类型的保护器均是单腔分别起保护作用的保护器，该单腔中电机油容量较少，不能满足大的潜油电泵机组中的大容量电机的呼吸量要求，势必需要扩大保护器的容腔来增加电机油的容量。
(三)实用新型内容本实用新型的目的在于设计一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，它是采用标准模块支架座配合单一结构的标准模块密封座进行组合设计；为了适应大容量潜油电机大呼吸量的需要，使用模块式支架座将上、下两个胶囊室进行并联，形同一个大的胶囊室，增大了一倍的腔体油容量，以满足大容量潜油电机的大呼吸量需要；一级保护的二腔结构潜油电泵保护器；是一种实用性很强的新型石油机械用潜油电泵保护器。本实用新型的技术方案一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于它包括保护器头、上部胶囊室、支架座、下部胶囊室、下部密封座、上壳体、下壳体、通轴、止推轴承室外壳及预注油底座；所述保护器头下端依保护器上部胶囊护轴管与上部胶囊室输入端相连接；所述上部胶囊室输出端与保护器支架座上端相连接；所述保护器支架座下端依下部胶囊护轴管与下中部胶囊室输入端相连接；所述下部胶囊室输出端与下部密封座上端相连接；所述下部密封座下端依承载泵的轴向推力的止推轴承付与预注油底座上端相连接；所述预注油底座上有注油阀及与电机相连接的法兰；所述通轴置于上部胶囊室、支架座、下部胶囊室、下部密封座的中心处；所述上壳体、下壳体及止推轴承室外壳依次安装于装置外部构成装置的外壳。所述保护器头上有使保护器头上部与分离器或吸入口法兰相联接的螺孔、机械密封件、上部内腔排气孔、上部外腔排气孔及上部呼吸孔；所述保护器头内部的机械密封件置于保护器头部内的通轴的上端部的花键以下部位；所述上部内腔排气孔依向下垂孔I与保护器头下端面相连通；所述上部呼吸孔下部端口连接向下开口的短管；所述保护器头中垂孔I下部端口连接保护器头部的单流阀。所述支架座上有将上部胶囊室外腔和下部胶囊室外腔并联的过孔及安装上部胶囊护轴管的安装部位。所述下部密封座上有上部并联胶囊室外腔放液孔、下部内外腔排气孔、下部外腔排气孔及下部呼吸孔；所述上部并联胶囊室外腔放液孔依向上开口斜孔与下部密封座上端面相连通；所述下部内外腔排气孔依向下开口的垂孔II与下部密封座下端面相连通。所述止推轴承付装有高承载止推轴承。所述上部胶囊室分为内腔和外腔；其内腔是由上部胶囊内圆、上部胶囊护轴管的外圆、上部胶囊上胶囊座下端面及上部胶囊下胶囊座上端面所组成的空间；所述上部胶囊室外腔是由上部胶囊外圆与上壳体内圆所组成的空间；所述下部胶囊室分为内腔和外腔； 其内腔是由下部胶囊内圆、下部胶囊护轴管的外圆、下部胶囊上胶囊座下端面及下部胶囊下胶囊座上端面所组成的空间；所述下部胶囊室外腔是由下部胶囊外圆与下壳体内圆所组成的空间；所述上部胶囊室内腔与下部胶囊室内腔之间依轴瓦与通轴的间隙及轴瓦上对称的油槽相连通；所述上部胶囊室外腔与下部胶囊室外腔之间依支架座上的过孔相连通。所述支架座为模块式支架座；所述下部密封座为单一结构标准模块密封座。本实用新型保护器的各项结构功能及工作原理在于保护器是电机的一个密封系统，保护电机油不被井液污染，保护电机定子绝缘不被破坏，并且是潜油电泵的轴向止推系统，通过离心泵将地下原油举升到地面；任何结构形式的保护器都必须具备的功能是(1) 保护电机油使其不被井液污染，保证电机定子绝缘不被破坏；( 平衡油井套管环形空间与电机内部的压力，使其达到平衡，保证电泵正常运转；C3)保护器内部的止推轴承用来承载泵的轴向推力，保证电泵能正常举升原油；(4)保护器是联接电机与泵之间的桥梁，用它来传递扭矩；( 保护器可随时自动为潜油电机提供润滑油。本实用新型在不改变组合式保护器总体结构的情况下，尤其是保护器壳体长度是一致的，也就是每个规格中各个单腔单元的长度是一致的，派生出两个胶囊并联的结构，该结构两个胶囊内的电机油是连通的，而需将这两个胶囊分别装在两个壳体中。联接这两个胶囊的模块式支架座中无机械密封，通过该支架座的联接，这样就使保护器胶囊室的容腔扩大了一倍，也就满足了大容量电机的呼吸要求了，争取了用户，同时对保护器的整体结构不需做大的改变，只是变换了一个座就行了。本保护器的结构特征是将该二腔保护器内的设置在上部的及下部的两个胶囊室壳体中间设置支架座(派生)无机械密封，对外不设排气孔及放液孔；这样上部的及下部的两个胶囊室的内腔就可以从支架座内的轴瓦与通轴之间的间隙及轴瓦上的油槽并连起来， 形成一个大的容腔，使内部容积增加一倍，而上部的及中部的两个胶囊室的外腔(胶囊外壁与壳体内壁间)起并联作用的是支架座的下胶囊座安装处的端面外沿处对称开的4个外腔并联用过液斜孔，这样就形成了一个大的外腔。该结构保护器可与其他结构的保护器串联使用，形成复合型保护系统，以满足大容量电机大呼吸量的需要，充分发挥它们各自的保护特长。如设置在上下部并联的两个胶囊室，当潜油电泵下井后，井液通过保护器头内的头部呼吸孔首先进入上部胶囊外圆与上部壳体内圆之间形成的上部胶囊室的外腔，随之就通过支架座内的并联通孔进入下部胶囊室的外腔(随着井液的进入，同时也置换出去了胶囊室外腔中的电机油)，这样上部的及下部的两个并联的胶囊就在电机油与井液之间形成了有弹性的隔离层。当电泵机组工作时，内部的电机油升温膨胀上升，通过保护器头的单流阀进入油井套管中，保持内外的压力平衡，当电泵机组停止工作时内部的电机油降温收缩， 此时单流阀关闭，胶囊开始收缩变形，以保持内外压力平衡。电泵机组的每次关启均要重复上述的动作，由于胶囊的调节保护作用，满足了大容量电机在运行和停机时的热胀冷缩时大呼吸量的需要。由于胶囊的隔离作用，就不会导致井液进入下一级保护系统。本实用新型的优越性在于(1)本结构改变了以往零部件结构专一性设计或多种结构模块设计的理念，采用派生的标准支架座模块配合单一结构标准密封座模块进行组合设计；该保护器采用了一个标准模块式支架座，一个单一结构标准模块密封座，再加上保护器头、轴、机械密封件、胶囊、壳体、止推轴承付、预注油底座等主要零部件进行组合设计，成为并联的双胶囊室一级保护系统的二腔结构保护器；(2)与两腔或三腔沉降式结构保护器串联使用，整体结构保护效能好，能满足大容量电机大呼吸量的需要，并可以将井液与电机油隔离开，保证了潜油电机绝缘系统不被井液侵蚀破坏，延长了机组的使用寿命；(3)标准模块组合使用方便，组合成的组合式保护器保护效果更加有效，安全系数高；(4)由于组合式保护器可采用多个不同结构的单元自由组合使用，因而使其更适于与具有较大呼吸量的电机配套使用；( 保护器内的止推轴承承载能力大；(6)复合型使用寿命长，降低了机组运行成本，使潜油电泵机组具有很好的性价比，产品在市场上具有很好的竞争力，市场前景非常广阔，可极大的满足国内外客户的需求；(7)采用单一结构标准模块设计，可根据不同用户的不同要求及所配电机容量的大小视情况进行合理配置，即可排列组合设计出不同结构的三腔、两腔及单腔保护器，还可根据承载力需要，增加配置独立的止推轴承段以适应更大的轴向力，而且所有排列组合设计出的各型保护器均可整机进行串联使用，并可使串联后的两节保护器内的两组止推轴承付同时受力，目的也是为了适应更大容量电机，更大泵的轴向推力的需要。
附图1为本实用新型所涉胶囊室并联胶囊室一级密封的二腔结构潜油电泵保护器的整体结构示意图。其中A为上部胶囊室，B为下部胶囊室，1为保护器头，Ia为螺孔，2为通轴，3为机械密封件，4为上部内腔排气孔，如为垂孔1，5为上部外腔排气孔，6为上部呼吸孔，7为单流阀，8为短管，9为上部胶囊护轴管，10为上壳体，11为支架座，Ila为过孔，12为下壳体， 13为下部胶囊护轴管，14为上部并联胶囊室外腔放液孔，14a为斜孔，15为下部密封座，16 为下部内外腔排气孔，16a为垂孔II，17为下部外腔排气孔，18为下部呼吸孔，19为止推轴承室外壳，20为止推轴承付，21为预注油底座，22为注油阀，23为法兰。
具体实施方式
实施例一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器(见附图1)， 其特征在于它包括保护器头1、上部胶囊室A、支架座11、下部胶囊室B、下部密封座15、上壳体10、下壳体12、通轴2、止推轴承室外壳19及预注油底座21 ；所述保护器头1下端依保护器上部胶囊护轴管9与上部胶囊室A输入端相连接；所述上部胶囊室A输出端与保护器支架座11上端相连接；所述保护器支架座11下端依下部胶囊护轴管13与下中部胶囊室B 输入端相连接；所述下部胶囊室B输出端与下部密封座15上端相连接；所述下部密封座15 下端依承载泵的轴向推力的止推轴承付20与预注油底座21上端相连接；所述预注油底座 21上有注油阀22及与电机相连接的法兰23 ；所述通轴2置于上部胶囊室A、支架座11、下部胶囊室B、下部密封座15的中心处；所述上壳体10、下壳体12及止推轴承室外壳19依次安装于装置外部构成装置的外壳。所述保护器头1上有使保护器头上部与分离器或吸入口法兰相联接的螺孔la、机械密封件3、上部内腔排气孔4、上部外腔排气孔5及上部呼吸孔6 ；所述保护器头1内部的机械密封件3置于保护器头部内的通轴2的上端部的花键以下部位；所述上部内腔排气孔 4依向下垂孔I如与保护器头1下端面相连通；所述上部呼吸孔6下部端口连接向下开口的短管8;所述保护器头1中垂孔I如下部端口连接保护器头部的单流阀7。(见附图1)所述支架座11上有将上部胶囊室A外腔和下部胶囊室B外腔并联的过孔Ila及安装上部胶囊护轴管9的安装部位。(见附图1)所述下部密封座15上有上部并联胶囊室外腔放液孔14、下部内外腔排气孔16、 下部外腔排气孔17及下部呼吸孔18 ；所述上部并联胶囊室外腔放液孔14依向上开口斜孔 14a与下部密封座15上端面相连通；所述下部内外腔排气孔16依向下开口的垂孔II 16a 与下部密封座15下端面相连通。(见附图1)所述止推轴承付20装有高承载止推轴承。所述上部胶囊室A分为内腔和外腔；其内腔是由上部胶囊内圆、上部胶囊护轴管9 的外圆、上部胶囊上胶囊座下端面及上部胶囊下胶囊座上端面所组成的空间；所述上部胶囊室A外腔是由上部胶囊外圆与上壳体10内圆所组成的空间；所述下部胶囊室B分为内腔和外腔；其内腔是由下部胶囊内圆、下部胶囊护轴管13的外圆、下部胶囊上胶囊座下端面及下部胶囊下胶囊座上端面所组成的空间；所述下部胶囊室B外腔是由下部胶囊外圆与下壳体12内圆所组成的空间；所述上部胶囊室A内腔与下部胶囊室B内腔之间依轴瓦与通轴 2的间隙及轴瓦上对称的油槽相连通；所述上部胶囊室A外腔与下部胶囊室B外腔之间依支架座11上的过孔Ila相连通。(见附图1)所述支架座11为模块式支架座；所述下部密封座15为单一结构标准模块密封座。 (见附图1)
权利要求1.一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于它包括保护器头、上部胶囊室、支架座、下部胶囊室、下部密封座、上壳体、下壳体、通轴、止推轴承室外壳及预注油底座；所述保护器头下端依保护器上部胶囊护轴管与上部胶囊室输入端相连接；所述上部胶囊室输出端与保护器支架座上端相连接；所述保护器支架座下端依下部胶囊护轴管与下中部胶囊室输入端相连接；所述下部胶囊室输出端与下部密封座上端相连接；所述下部密封座下端依承载泵的轴向推力的止推轴承付与预注油底座上端相连接；所述预注油底座上有注油阀及与电机相连接的法兰；所述通轴置于上部胶囊室、支架座、下部胶囊室、下部密封座的中心处；所述上壳体、下壳体及止推轴承室外壳依次安装于装置外部构成装置的外壳。
2.根据权利要求1所述一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于所述保护器头上有使保护器头上部与分离器或吸入口法兰相联接的螺孔、机械密封件、上部内腔排气孔、上部外腔排气孔及上部呼吸孔；所述保护器头内部的机械密封件置于保护器头部内的通轴的上端部的花键以下部位；所述上部内腔排气孔依向下垂孔I与保护器头下端面相连通；所述上部呼吸孔下部端口连接向下开口的短管；所述保护器头中垂孔I下部端口连接保护器头部的单流阀。
3.根据权利要求1所述一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于所述支架座上有将上部胶囊室外腔和下部胶囊室外腔并联的过孔及安装上部胶囊护轴管的安装部位。
4.根据权利要求1所述一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于所述下部密封座上有上部并联胶囊室外腔放液孔、下部内外腔排气孔、下部外腔排气孔及下部呼吸孔；所述上部并联胶囊室外腔放液孔依向上开口斜孔与下部密封座上端面相连通；所述下部内外腔排气孔依向下开口的垂孔II与下部密封座下端面相连通。
5.根据权利要求1所述一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于所述止推轴承付装有高承载止推轴承。
6.根据权利要求1所述一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于所述上部胶囊室分为内腔和外腔；其内腔是由上部胶囊内圆、上部胶囊护轴管的外圆、上部胶囊上胶囊座下端面及上部胶囊下胶囊座上端面所组成的空间；所述上部胶囊室外腔是由上部胶囊外圆与上壳体内圆所组成的空间；所述下部胶囊室分为内腔和外腔； 其内腔是由下部胶囊内圆、下部胶囊护轴管的外圆、下部胶囊上胶囊座下端面及下部胶囊下胶囊座上端面所组成的空间；所述下部胶囊室外腔是由下部胶囊外圆与下壳体内圆所组成的空间；所述上部胶囊室内腔与下部胶囊室内腔之间依轴瓦与通轴的间隙及轴瓦上对称的油槽相连通；所述上部胶囊室外腔与下部胶囊室外腔之间依支架座上的过孔相连通。
7.根据权利要求1所述一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于所述支架座为模块式支架座；所述下部密封座为单一结构标准模块密封座。
专利摘要一种胶囊室并联胶囊室一级密封二腔结构潜油电泵保护器，其特征在于它包括保护器头、上部胶囊室、支架座、下部胶囊室、下部密封座、上壳体、下壳体、通轴、止推轴承室外壳及预注油底座；本实用新型的优越性在于该保护器采用了一个标准模块式支架座，一个单一结构标准模块密封座，再加上保护器头、轴、机械密封件、胶囊、壳体、止推轴承付、预注油底座等主要零部件进行组合设计，成为并联的双胶囊室一级保护系统的二腔结构保护器；与两腔或三腔沉降式结构保护器串联使用，整体结构保护效能好，能满足大容量电机大呼吸量的需要，并可以将井液与电机油隔离开，保证了潜油电机绝缘系统不被井液侵蚀破坏，延长了机组的使用寿命。
文档编号F04B49/10GK202228331SQ20112033517
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年9月7日
发明者丛政, 刘立新, 唐鸿舞, 李健忠, 李艳丽, 殷士明, 苏翼, 马名妍 申请人:天津市百成油田采油设备制造有限公司