高温潜油电机保护器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高温油井举升技术领域，特别是涉及一种能够有效解决高温水平井或斜井潜油电栗密封防护的高温潜油电机保护器。
【背景技术】
[0002]高温电机是高温电潜栗的关键部件之一。因为工作在井下，必须禁止井液进入高温电机。高温潜油电机保护器的功能主要是使电机腔体内外压力平衡，隔离井液与电机油，避免井液进入电机内部。另外，还承担栗轴的重量和栗轮工作时产生的轴向力，这些力是通过轴端接触传递到保护器中平面轴承上的。低温电潜栗保护器通常使用沉淀式保护器和胶囊式保护器。但是高温井多为水平井或斜井，井温高达200°C以上。沉淀式保护器不适用于水平放置或倾斜放置，而胶囊式保护器的弹性囊没有足够的抗拉强度和耐温性，因此这两种保护器都不适用于高温井。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高温潜油电机保护器，该保护器适用于高温直接水平或斜井的电机腔体，使电机腔体内外压力平衡，隔离井液与电机油，避免井液进入电机内部，加入护轴管组件和甩沙器组件延长了高温电机的使用寿命。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种高温潜油电机保护器，包括壳体，在壳体内设置有保护器轴，保护器轴的下端通过平面轴承设置在壳体内，上端固定有甩沙器组件，保护器轴的中部通过护轴管组件设置在壳体内；在甩沙器组件下侧的壳体内设置具有第一斜孔和第二斜孔的保护器头，所述甩沙器组件与保护器头之间形成具有机械密封的机械密封腔，甩沙器组件上侧的腔体通过设置在甩沙器组件内的井液通孔与机械密封腔相连通，在保护器头上设置有安全阀，所述安全阀的内侧与保护器腔相连通；在保护器头内的保护器轴上由上至下依次固定有轴套和甩油帽，机械密封与轴套之间的保护器腔通过第一斜孔与保护器头下侧的保护器腔相连通，轴套与甩油帽之间的保护器腔通过第二斜孔与保护器头下侧的保护器腔相连通；在保护器头与护轴管组件之间的壳体内设置有波纹管组件，所述波纹管组件由内管和外管组成，内管与外管之间形成的夹层空间通过呼吸孔与机械密封腔相连通；所述护轴管组件由第一支撑体和护轴管组成，第一支撑体固定在壳体内，在第一支撑体内设置有第一外衬套，所述第一外衬套与设置在保护器轴上的第一内衬套组成一对摩擦副；所述护轴管设置在保护器轴的外侧，与保护器轴之间留有间隙，其一端与第一支撑体相连接，另一端与保护器头的内孔滑动配合，在护轴管与保护器头的内孔之间设置有O型密封圈，在护轴管的上端设置有通油孔，所述通油孔与保护器腔相连通；在护轴管组件下侧的壳体内设置具有第三斜孔的中间体，中间体两侧的腔体通过第三斜孔相连通，在第一支撑体内设置有第一电机油孔，护轴管组件与中间体之间的腔体通过第一电机油孔同护轴管与保护器轴之间的间隙相连通；在中间体上设置有注油阀，所述注油阀的内侧与保护器腔相连通；在壳体的下端设置具有第二电机油孔的尾座，尾座两侧的腔体通过第二电机油孔相连通，在尾座的下端安装有运输帽。
[0005]所述波纹管组件由若干节组成，各节由波纹管头、导向环和波纹管底连成一体，各节的夹层空间相连通。
[0006]所述波纹管组件的材料为具有良好的抗腐蚀性能和耐高温性能的不锈钢膜片。
[0007]所述波纹管组件为双层结构。
[0008]所述甩沙器组件由第二支撑体和甩沙轮组成，第二支撑体固定在壳体内，甩沙轮固定在保护器轴上，在第二支撑体内设置有第二外衬套，所述第二外衬套与设置在保护器轴上的第二内衬套组成一对摩擦副。
[0009]所述甩沙器组件的第二外衬套和第二内衬套均由耐高温耐磨损的材料制成。
[0010]所述护轴管组件的第一外衬套和第一内衬套均由耐高温耐磨损的材料制成。
[0011]本发明的有益效果:
[0012]1、本发明的保护器腔与电机腔体互相连通，并用机械密封封闭起来，腔体上端设有一个安全阀，当腔体内部压力超过设定值时，安全阀开启，放出部分电机油，使腔内压力保持在设定值以下，以保证机组安全，因此机组可以在水平井或斜井中安全工作。
[0013]2、当电机油膨胀，本发明的波纹管被压缩时，夹层空间的井液从呼吸孔排出；收缩时波纹管被拉长，井液从呼吸孔进入夹层空间，从而使机组内外压力平衡。
[0014]3、护轴管组件可使保护器的工作寿命延长。在波纹管放松到自由长度状态以后，护轴管组件可使从机械密封摩擦副渗入的井液沉落到保护器腔底部。随着时间的推延，井液液面逐渐升高，直到升至护轴管上端的通油孔，保护器寿命结束。也就是说有了护轴管组件就可使动态平衡工作过程中的缓慢渗漏积累成保护器的工作寿命。如果没有护轴管组件，渗入的井液就进入电机腔内，使电机短路烧毁。
[0015]护轴管组件内的第一外衬套与装在保护器轴上的第一内衬套组成一对摩擦副，通过这对摩擦副的径向支撑，可使中间机械密封的动环径向跳动量减少，从而减少中间机械密封的泄漏量，延长了保护器的使用寿命。
[0016]4、甩沙器组件通过甩沙轮的离心力作用，把井液中的泥沙甩到第二支撑体外面，沉落在其周围，澄清的井液通过第二支撑体的井液通孔进入机械密封的外腔和波纹管组件的夹层空间中，从而使机械密封和波纹管组件不受泥沙损害。
[0017]5、本发明的甩沙器组件由第二支撑体和甩沙轮组成，第二支撑体固定在壳体内，甩沙轮固定在保护器轴上，在第二支撑体内设置有第二外衬套，所述第二外衬套与设置在保护器轴上的第二内衬套组成一对摩擦副，通过摩擦副的径向支撑，使机械密封的动环径向跳动量减少，从而减少机械密封的泄漏量，延长了保护器的使用寿命。
【附图说明】
[0018]图1为本发明的高温潜油电机保护器的结构示意图；
[0019]图2为图1的A-A剖视图；
[0020]图3为图1的B-B剖视图；
[0021]图4为本发明的波纹管组件的结构示意图；
[0022]图5为本发明的护轴管组件的结构示意图；
[0023]图6为本发明的甩沙器组件的结构示意图；
[0024]图中:1-甩沙器组件，2-机械密封，3-安全阀，4-井液通孔，5-甩油帽，6-波纹管组件，7-保护器轴，8-护轴管组件，9-壳体，10-平面轴承，11-中间体，12-尾座，13-运输帽，14-机械密封腔，15-第一斜孔，16-第一电机油孔，17-通油孔，18-呼吸孔，19-注油阀，20-波纹管头，21-外管，22-内管，23-夹层空间，24-导向环，25-波纹管底，26-0型密封圈，27-护轴管，28-第一外衬套，29-第一内衬套，30-第一支撑体，31-甩沙轮，32-第二外衬套，33-第二内衬套，34-第二支撑体，35-保护器头，36-第三斜孔，37-第二电机油孔，38-轴套，39-第二斜孔。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0026]如图1?图6所示，一种高温潜油电机保护器，包括壳体9，在壳体9内设置有保护器轴7，保护器轴7的下端通过平面轴承10设置在壳体9内，上端固定有甩沙器组件1，保护器轴7的中部通过护轴管组件8设置在壳体9内；在甩沙器组件I下侧的壳体9内设置具有第一斜孔15和第二斜孔39的保护器头35，所述甩沙器组件I与保护器头35之间形成具有机械密封2的机械密封腔14，甩沙器组件I上侧的腔体通过设置在甩沙器组件I内的井液通孔4与机械密封腔14相连通，在保护器头35上设置有安全阀3，所述安全阀3的内侧与保护器腔相连通；在保护器头35内的保护器轴7上由上至下依次固定有轴套38和甩油帽5，机械密封2与轴套38之间的保护器腔通过第一斜孔15与保护器头35下侧的保护器腔相连通，轴套38与甩油帽5之间的保护器腔通过第二斜孔39与保护器头35下侧的保护器腔相连通；在保护器头35与护轴管组件8之间的壳体9内设置有波纹管组件6，所述波纹管组件6由内管22和外管21组成，内管22与外管21之间形成的夹层空间23通过呼吸孔18与机械密封腔14相连通；所述护轴管组件8由第一支撑体30和护轴管27组成，第一支撑体30固定在壳体9内，在第一支撑体30内设置有第一外衬套28，所述第一外衬套28与设置在保护器轴7上的第一内衬套29组成一对摩擦副，所述护轴管组件8的第一外衬套28和第一内衬套29均由耐高温耐磨损的材料制成，可延长保护器的使用寿命；所述护轴管27设置在保护器轴7的外侧，与保护器轴7之间留有间隙，其一端与第一支撑体30相连接，另一端与保护器头35的内孔滑动配合，在护轴管27与保护器头35的内孔之间设置有O型密封圈26，在护轴管27的上端设置有通油孔17，所述通油孔17与保护器腔相连通；在护轴管组件8下侧的壳体9内设置具有第三斜孔36的中间体11，中间体11两侧的腔体通过第三斜孔36相连通，在第一支撑体30内设置有第一电机油孔16，护轴管组件8与中间体11之间的腔体通过第一电机油孔16同护轴管27与保护器轴7之间的间隙相连通；在中间体11上设置有注油阀19，注油时卸下注油阀19的丝堵，接上油管，便可把电机油注入保护器腔和电机腔内。所述注油阀19的内侧与保护器腔相连通；在壳体9的下端设置具有第二电机油孔37的尾座12，尾座12两侧的腔体通过第二电机油孔37相连通，在尾座12的下端安装有运输帽13。
[0027]所述波纹管组件6由若干节组成，各节由波纹管头20、导向环24和波纹管底25连成一体，所述导向环24为中空结构，使各节的夹层空间23相连通。所述波纹管组件6为双层结构，其材料为具有良好的抗腐蚀性能和耐高温性能的不锈钢膜片。
[0028]所述甩沙器组件I由第二支撑体34和甩沙轮31组成，第二支撑体34固定在壳体9内，甩沙轮31固定在保护器轴7上，在第二支撑体34内设置有第二外衬套32，所述第二外衬套32与设置在保护器轴7