[发明专利]电动泵拉力轴承装置

说明书

技术领域

本发明电动泵拉力轴承装置，属于采油工程技术。

背景技术

在中国专利ZL00238622.4或ZL00239197.X中所介绍的两种电动泵,为了克服螺杆向下的轴向力,采用了密闭润滑式拉力轴承(滑动或滚动轴承),由于该轴承所处部位的径向尺寸限制使该轴承系统难以做大,其存在的问题是在螺杆泵轴向力较大时轴承的功率损失及磨损量都比较大,降低了轴承系统的可靠性及工作寿命;轴承所处润滑腔室的密封机构复杂并且不可靠,井液进入润滑腔室会进一步降低轴承的工作寿命。

发明内容

本发明的目的就是研究设计一种电动泵轴向拉力轴承装置来改善轴承的受力方式,以克服和解决现有轴承系统的功率损失及磨损量大、密封机构复杂不可靠等缺点和问题，达到降低轴承功率损失，大幅度提高其可靠性及工作寿命的目的。

本发明是通过下述结构技术方案来实现的，本电动泵轴向拉力轴承装置的原理结构示意图如图1所示，其特征在于：位于轴承定环2上的高压腔室6通过阻尼孔5和连通孔4与螺杆泵的出口压力连通；低压腔室12通过连通7、环形槽8及连通孔9与油井环形空间压力泵入口压力11连通，因此轴承动环1的上下两端面受到的作用力分别为泵入口压力和泵出口压力，在此压差作用下轴承动环1与定环2接触端面间会形成间隙，即支动环1在工作时处于浮动状态，从而避免了轴承运转中的磨损及摩擦功率损失，该机构的工作原理是：螺杆泵在运转中所产生的出口压力一小部分经连通孔4和阻尼孔5进入高压腔6，在高压腔6和低压腔12压差作用下，动环1与定环2的接触面间产生间隙，高压腔6内的井液通过该间隙进入低压腔12，再通过连通孔7、环形槽8及连通孔9排入套管环形空间。本机构设置阻尼孔5的目的限制井液的流量损失。

本电动泵轴向拉力轴承装置与现有的拉力轴承装置相比具有如下的优点和有益效果：①由于本发明的轴承动环在运转过程中处于浮动状态，不与定环端面接触，因此轴承几乎没有磨损量，可数百倍提高使用寿命，并且消除了轴承运转中的功率损失。②由于本发明省去了密封闭润滑系统，因此使轴承机构简化，制造容易，组装实施方便。③由于采用本发明后仍可实现ZL00239197.X中泵体可投捞的功能，因此采用该轴承机构的可投捞式电动泵仍保留上述专利中的所有优点。

下面对说明书的附图进一步说明如下：图1为电动泵轴向拉力轴承机构的原理结构示意图；

【附图说明】

图2为图1中A—A截面的剖视图；图3是本发明实施例之一的一种电动泵结构示意图。各图中：1为轴承动环，2为轴承定环，3为径向扶正轴承，4为连通孔，5为阻尼孔，6为高压腔室，7为连通孔，8为环形槽，9为连通孔，10为出油通道，11为套管环形空间，12为低压腔室，13为螺杆泵上柔轴，14为平键（连接动环1与柔轴13），15为锁紧螺母，16为“0”形密封圈，17为出油接头，18为轴承壳体，19为打捞头，20为泵出口，21为螺杆，22为泵定子，23为泵壳，24为下柔轴，25为花键，26为泵入口，27为传动轴，28为密封件，29为径向扶正轴承，30为保护器，31为潜油电机，32为动力电缆。

【具体实施方式】

本发明的实施可选用不同材料分别做轴承动环及定环，其实施例之一如图3所示，它是用本发明电泵拉力轴承机构设计的一种电动杆泵截面图，它由动力电缆32，潜油电机31，保护器30，泵吸入口26，下柔轴24，泵壳体23，定子22及螺杆21等组成，当通过电缆32给潜油电机31送电时，电机转动并通过保护器30的中心轴、传动轴27及下柔轴24将扭矩传给螺杆，同时泵开始工作，井液在泵的作用下通过入口26进入泵体，然后经出口20及出油通道10进入油管并排入地面输油管线。此时螺杆21在出口压力和螺旋力的作用下产生一向下拉力，通过上柔轴13将螺杆拉力作用在轴承动环1上，由于动环1的上下端面所受压力不同，使动环1处于浮动状态工作。