潜油电泵机组电机保护器的双止推轴承装置的制作方法

本发明涉及潜油泵，特别是潜油电泵机组电机保护器的双止推轴承装置。

背景技术：
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潜油电泵机组主要用于深井泵油，电机轴的轴向负荷比常规水泵要大得多，所以其所使用轴向止推轴承承受高载荷(电机保护器需承受2.5-5吨止推力)。

潜油电泵机组由潜油电机、电机保护器、油气分离器、泵体组成。电机轴伸入电机保护器后再带动油气分离器、泵体运行，所以止推轴承装置是安装在电机保护器内。常规止推轴承采用滚珠、滚柱轴承，因其滚动摩擦是多点或多线与轴承套圈接触，承载负荷小，不能应用在潜油电泵机组中，潜油电泵机组是采用滑动摩擦的高负荷止推轴承。高负荷止推轴承由上静块、动块、下静块组成。上、下静块为单侧截面呈类“工”字形的环块体，动块为圆环块体，动块夹持在上、下静块之间，与上、下静块的贴合面为圆环面的滑动摩擦，负荷面积相当大，所以产生高负荷。上、下静块的环块体外侧矩形环中开设有四个定位销孔，与其对接的上接头、定位块上分别均布四个止动圆销动配合伸入静块外侧矩形环对应的定位销孔中实施对接。

现有单止推轴承装置由轴承座、一个高负荷止推轴承、上接头、下定位块组成。如附图所示：轴承座呈圆筒状体，轴承座圆筒体9底部向内延展一个底部圆环盘，轴承座外壁固定在电机保护器上，轴承座内壁为内螺纹孔，定位块7呈台阶套状，台阶套外螺纹拧合在圆筒体9内螺纹孔中，其底表面贴合在底部圆环盘21上表面上，高负荷止推轴承下静块5下部外侧矩形环内圆动配合套入 轴肩下表面之间安装有压簧；下级下定位块为一个圆螺母，圆螺母外螺纹拧合在下段圆筒体的下部内螺纹中，其上表面与压簧挡圈上圆环板下表面弹性压贴，圆螺母内圆通过键连接与压簧挡圈下管状体外圆实施固定套接。

本发明的优点在于：两级高负荷止推轴承负荷均衡，尤其是大负荷时更为均衡，不会产生简单双轴承串接方式的承载力不匀现象、单轴承负荷过大，高摩擦引发过烧高温烧损轴承现象，保持高负荷止推轴承耐高温的原有运行特性，双轴承负荷的均衡性可大幅提高潜油电泵机组的适用范围。

附图说明：

附图为本发明结构示意图。

具体实施方式：

本发明结构：包括单止推轴承装置，其特征在于：在单止推轴承装置的轴承座9下表面向下延展一个与轴承座圆筒体等径的下段圆筒体，下段圆筒体内安装有下级上定位块23、下级下定位块26、下级支撑管29、压簧24、压簧挡圈25，以及下级高负荷止推轴承的下级动块21、下级下静块22；下级动块通过下级两个半圆环10与下级支撑管紧配合扣套固定连接；单止推轴承装置的支撑套12下段内圆增设有矩形键槽，下级支撑管29上段内圆设有对应的矩形键槽，二矩形键槽之间通过套合一个长矩形键20实施传动连接；在下级动块21、下级支撑管29之间设有与电机轴13中央输油孔连通的径向输油孔，同时下级动块21的上表面与单止推轴承装置的下部圆环盘8下表面保有间距；下级上定位块23呈双向台阶套状，双向台阶套中央孔动配合套在电机轴13外圆上，下级下静块22下部的外侧矩形环内圆动配合套入双向台阶套的上台阶套外圆上，双向台阶套轴肩的上表面固定的四个止动圆销6伸入下级下静块22下部的外侧矩形环的对应定位销孔中；下级上定位块23双向台阶套下部外圆通过键连接与压簧挡 推轴承系统为硬接触工作状态，将两套单独的止推轴承系统简单的串联起来无法保证两套止推轴承都处在理想的工作状态(可能由于公差的原因导致一个止推轴承系统载荷过大，同时另外一个止推轴承系统载荷过小甚至完全不承受载荷)，无法实现合理的止推载荷分配。承载不均会造成单轴承负荷过大，加大负荷力度的摩擦引发过烧高温，降低高负荷止推轴承耐高温的原有运行特性。还会烧损轴承。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种潜油电泵机组电机保护器的双止推轴承装置。

本发明的方案是：包括单止推轴承装置，其特征在于：在单止推轴承装置的轴承座下表面向下延展一个与轴承座圆筒体等径的下段圆筒体，下段圆筒体内安装有下级上定位块、下级下定位块、下级支撑管、压簧、压簧挡圈，以及下级高负荷止推轴承的下级动块、下级下静块；下级动块通过下级两个半圆环与下级支撑管紧配合扣套固定连接；单止推轴承装置的支撑套下段内圆增设有矩形键槽，下级支撑管上段内圆设有对应的矩形键槽，二矩形键槽之间通过套合一个长矩形键实施传动连接；在下级动块、下级支撑管之间设有与电机轴中央输油孔连通的径向输油孔，同时下级动块的上表面与单止推轴承装置的下部圆环盘下表面保有间距；下级上定位块呈双向台阶套状，双向台阶套中央孔动配合套在电机轴外圆上，下级下静块下部的外侧矩形环内圆动配合套入双向台阶套的上台阶套外圆上，双向台阶套轴肩的上表面固定的四个止动圆销伸入下级下静块下部的外侧矩形环的对应定位销孔中；下级上定位块双向台阶套下部外圆通过键连接与压簧挡圈的下管状体内圆固定套接；压簧挡圈呈一个下管状体与一个上圆环板对接状；压簧挡圈上圆环板上表面与下级定位块双向台阶套 定位块7台阶套上套外圆实施下静块5的径向定位，定位块7上分别均布四个止动圆销6动配合伸入上静块3外侧矩形环对应的定位销孔中实施对接。上接头1呈四级台阶套放，台阶套外螺纹拧合在圆筒体9内螺纹孔中，其底表面贴靠在上静块3上部外侧矩形环的上表面上，高负荷止推轴承上静块3上部外侧矩形环内圆动配合套入上接头1台阶套的下台阶套外圆实施上静块3的径向定位，二者间也有止动圆销6、定位销孔实施对接。电机轴13外圆动配合套有支撑管11，支撑管11中段外圆设有一个环形槽，环形槽内安装两个对称的半圆环10，动块4上端面的台阶槽紧配合扣套在两个半圆环10外圆实施动块4与支撑管11的固定连接，支撑管11上端部内圆紧配合扣套在电机轴13上槽两个半圆环外圆上实施电机轴13与支撑管11的固定连接，支撑管11下端部为带有若干轴向条缝的台阶圆管，一个台阶套状的支撑套12内圆紧配合扣套在支撑管11下端台阶圆管外圆上迫使台阶圆管内圆直径缩小压贴在电机轴13上，实施支撑管11下部与电机轴的固定连接，从而单止推轴承装置的支撑管11、支撑套12、动块是随电机轴13转动。电机轴设有中央输油孔，动块4、支撑管11、电机轴13上设有与电机轴13中央输油孔连通的径向输油孔，以供润滑油进入高负荷止推轴承中进行润滑。安装时下静块5上表面与动块4下表面保有间隙，这间隙在1mm以内。

当潜油泵工作环境变化时，比如油井深度较大幅加深(深度加大值在一倍以内)，则潜油泵高负荷止推轴承承载负荷加大，而动力电机功率有富余，或是采用动力电机转速降低的方法，也可以泵油。这时的难点问题是必须加大高负荷止推轴承的载荷能力。常规的方法不是加大高负荷止推轴承的外径(因外径加大，体积尺寸也加大)，而是采用简单方式串接安装一个等径尺寸的高负荷止推轴承。我们做过试验发现：由于机械加工件会存在一定的公差，且普通的止 圈25的下管状体内圆固定套接；压簧挡圈25呈一个下管状体与一个上圆环板对接状；压簧挡圈25上圆环板上表面与下级定位块23双向台阶套轴肩下表面之间安装有压簧24；下级下定位块26为一个圆螺母，圆螺母外螺纹拧合在下段圆筒体的下部内螺纹中，其上表面与压簧挡圈25上圆环板下表面弹性压贴，圆螺母内圆通过键连接与压簧挡圈25下管状体外圆实施固定套接。

下级下定位块26的圆螺母外圆上设有一个圆环槽，用于圆螺母定位后用螺钉压迫圆环槽槽宽定位，使外螺纹变形后定位在下段圆筒体内。压簧挡圈25内、外圆通过键连接分别与下级上定位块23、圆螺母固定套接，保证了下级上定位块25不作周向旋转。

单止推轴承装置的支撑套7是随电机轴转动，从而带动下级支撑管29、下级动块21转动。

泵体不泵油时，单止推轴承装置上静块只承载压簧的预压弹性力，泵体泵油时承载下压的轴向力；由于止推轴承装置大载荷主要是向下的轴向力，所以下段圆筒体中可不安装下级上静块，只安装下级下静块22、下级动块21，从而简化结构。

下面就本发明机械原理进行说明，为了便于解说，将原单止推轴承装置视为上级止推轴承系统，下段圆筒体内筒内结构视为下级止推轴承系统来看：

本发明结构如附图所示，下级止推轴承系统采用压簧提供轴向弹性支撑力，由于安装的下级上定位块轴向位置是可调的，因此该压簧24安装时可根据需要施加一定范围内可调的预压力。当潜油电机保护器双止推轴承系统不承受外部载荷时，下级止推轴承系统的下级动块21及下级下静块22之间和上级止推轴承系统的动块4及上静块3之间具有一定的预紧力(即压簧的预压弹性力)。当施加在潜油电机保护器双止推轴承系统上的下压的轴向载荷从零逐渐增加(固 定瓦止推轴承系统不大于2.5吨，浮动瓦止推轴承系统不大于5吨)的过程中，下级止推轴承系统的载荷保持不变；上级止推轴承系统动块和上静块3的载荷逐渐降低直至降到零，之后下级和上级止推轴承的动块向下移动直到上级止推轴承系统的动块4与下静块5接触位置。当潜油电机保护器双止推轴承系统的轴向载荷继续增加时，由于弹性压缩量只产生了微小的变化(上级止推轴承动块窜量约为1mm左右)，因此其弹力基本保持不变，即下级止推轴承系统的载荷基本保持不变，上级止推轴承动块4和下静块5之间的载荷逐渐增加(固定瓦最大允许值为2.5吨，浮动瓦最大允许值为5吨)，当上级止推轴承的载荷为最大额定载荷时，潜油电机保护器双止推轴承系统的承受的轴向载荷达到最大额定值(双固定瓦系统为5吨，双浮动瓦系统为10吨)。上级止推轴承系统、下级止推轴承系统的二止推轴承承载力基本匀衡，不会产生简单双轴承串接方式的承载力大幅度不均匀现象。