RU13123U1 - SUBMERSIBLE WELL TURBOGENERATOR - Google Patents

Abstract

1. Погружной скважинный турбогенератор, содержащий гидротурбину, маслонаполненный электрогенератор, состоящий из герметичного корпуса со статором и размещенного внутри на валу ротора-индуктора (из постоянных магнитов), магнитную муфту между гидротурбиной и валом ротора, ведущее звено которой встроено в гидротурбину, ведомое звено встроено в электрогенератор и размещено на верхнем консольном участке вала ротора под тонкостенным участком корпуса электрогенератора, охватываемого ведущим звеном магнитной муфты, а гидротурбина с корпусом в виде патрубка с обтекателем на верхнем его торце и лопатками на наружной поверхности надета и закреплена посредством подшипниковых опор на верхней части корпуса электрогенератора с образованием полости над последним, отличающийся тем, что снабжен дополнительной подшипниковой опорой, которая размещена в кольцевом зазоре между корпусами электрогенератора и гидротурбины ниже тонкостенного участка корпуса электрогенератора, сильфонной камерой, гидравлически - посредством канала в теле последнего - сообщенной с его внутренней полостью, причем камера эта размещена в полости между корпусами электрогенератора и гидротурбины, поршнем и пружиной сжатия, размещенными в верхней части корпуса гидротурбины, причем пружина заневолена между обтекателем и поршнем, уплотнением в виде пары контактирующих друг с другом торцами колец, одно из которых размещено на корпусе электрогенератора, другое - в корпусе гидротурбины, причем на этих торцах обоих колец уплотнения нанесен высокотвердый материал, а уплотнение размещено в кольцевом зазоре между корпусами гидротурбины и электроге1. Submersible borehole turbogenerator containing a hydraulic turbine, oil-filled electric generator, consisting of a sealed housing with a stator and placed inside on the rotor-inductor shaft (of permanent magnets), a magnetic coupling between the hydraulic turbine and the rotor shaft, the drive link of which is built into the turbine, the driven link is integrated in the electric generator and is located on the upper cantilever section of the rotor shaft under the thin-walled section of the electric generator housing, covered by the leading link of the magnetic coupling, and the turbine with the housing in the form of a nozzle with a fairing on its upper end and blades on the outer surface, is worn and secured by bearings on the upper part of the generator housing with the formation of a cavity above the latter, characterized in that it is equipped with an additional bearing support, which is located in the annular gap between the generator and the turbine below the thin-walled section of the generator body, the bellows chamber, hydraulically - through the channel in the body of the latter - communicated with its internal cavity ,, and this chamber is located in the cavity between the cases of the electric generator and the turbine, a piston and a compression spring located in the upper part of the turbine housing, the spring being involuntarily between the fairing and the piston, a seal in the form of a pair of ring ends in contact with each other, one of which is placed on the generator’s body, the other - in the turbine’s body, and on these ends of both rings of the seal a highly hard material is applied, and the seal is placed in the annular gap between the turbine’s bodies and the electric

Description

ПОГРУЖНОЙ СКВАЖИННЫЙ ТУРБОГЕНЕРАТОРSUBMERSIBLE WELL TURBOGENERATOR

Полезная модель относится а вспомогательным устройствам для бурения направленных скважин турбинным способом.Предлагаемый погружной скважинный турбогенератор предназначен для питания забойных телеметрических систем контроля и управления процессом проходки ствола.The utility model relates to auxiliary devices for drilling directional wells in a turbine way. The proposed submersible borehole turbogenerator is designed to supply downhole telemetric systems for monitoring and controlling the process of drilling a hole.

Известна конструкция скважинного турбогенератора /I/,содержащего гидротурбину и электрогенератор,валы которых соединены посредством муфты,а зазор в паре статор-ротор электрогенератора изначально заполнен ферромагнитной жидкостью на основе масла,ко практически негеркетичен и не защищен от воздействия и/или проникновения промывочной жидкости.A well-known design of a downhole turbogenerator / I / containing a hydraulic turbine and an electric generator, the shafts of which are connected by means of a coupling, and the gap in the stator-rotor pair of the electric generator is initially filled with oil-based ferromagnetic fluid, is practically non-hermetic and is not protected from the influence and / or penetration of the washing fluid.

Как показала практика ведения буровых работ по проходке стволов скважин по заранее заданной траектории с использованием автоматизированных забойных систем ориентирования и управления с погружным скгажинным турбогенератором известной конструкции,так и не вышедшим на уровень промышленного/серийного/ производства по прич: не малого ресурса работы,основными недостатками являются недолговечность подшипниковых узлов и незащищенность констр;,хции от потерь ферромагнитной жидкости на масляной основе прк пульсациях давления химически активной минерализованной,с абразивными включениями промывочной жидкости/энергоносителя/ при высоких скорост.ях промывки и высоких абсолютных значениях давления в местах установки турбогенератора в бурильную колонну.As shown by the practice of conducting drilling operations on well boreholes along a predetermined path using automated downhole orientation and control systems with a well-immersed well turbine generator of a known design, which have not yet reached the level of industrial / serial / production due to: short work life, the main disadvantages are the fragility of the bearing assemblies and the insecurity of the designs ;, against the loss of oil-based ferromagnetic fluid, and pressure pulsations chemically ivnoy mineralized with abrasive inclusions washing liquid / energy source / skorost.yah washing at high and high absolute pressure values at the place of installation of the turbogenerator in the drill string.

Наиболее близким - конструктивно - к предлагаемому объекту является турбогенератор /2/,сочлененный с вращателем-гидротурбиной посредством магнитной муфты,состоящей из двух полумуфт (ведущего и ведомого звеньев) цилиндрической формы,расположенных коаксиально другдругу с передачей конструктивно-нормированного вращающего момента через тонкостенный немагнитный участок корпуса генератора,причем ведущее звено магнитной муфты сочленено непосредственно с гидротурбиной, а ведомое - размещено на валу ротора генератора на его верхнем консольном участке под тонкостенным участком корпуса.Корпус заполнен маслом-диэлектриком,снабжен компенсатором изменений его объема при воздействии внешних факторов,а вращатель в виде патрубка с обтекателем на его верхнем торце,лопаткаки по периметру и веМ.о. H02K5/I2The closest - structurally - to the proposed object is a turbo-generator / 2 /, coupled to a rotary-hydraulic turbine by means of a magnetic coupling, consisting of two cylindrical half-couplings (driving and driven links) located coaxially to each other with the transmission of structurally normalized torque through a thin-walled non-magnetic section generator housing, and the leading link of the magnetic coupling is connected directly to the hydraulic turbine, and the driven one is located on the shaft of the generator rotor on its upper console the section under the thin-walled section of the body. The housing is filled with dielectric oil, equipped with a compensator for changes in its volume when exposed to external factors, and the rotator is in the form of a nozzle with a cowl at its upper end, shoulder blades along the perimeter and veM.o. H02K5 / I2

E2IB47/022E2IB47 / 022

дущей полумуфтой внутри установлен на одной подшипниковой опоре в самой верхней части корпуса генератора,при этом подшипники опори защищены от воздействия промывочной жидкости наличием в зазоре между корпусами вращателя/гидротурбины/ и генератора сальниковых уплотнений.the main coupling half inside is mounted on one bearing support in the uppermost part of the generator housing, while the bearings are protected from the influence of flushing fluid by the presence in the gap between the bodies of the rotator / hydraulic turbine / and the generator of stuffing box seals.

Стендовые,а затем и промышленные испытания показали,что к наиболее существенным недостаткам следует отнести недолговечность вышеупомянутой подшипниковой опоры на корпусе генератора (чему причиной её местоположение и исполнение),повышенная чувстьительность к воздействию высоких абсолютных значений внешнего давления в скваж1г не (до 60 МПа) с наложением на это воздействие интенсивных пульсаций давления,особенно в зоне тонкостенного участка корпуса,так как радиальные зазоры между вращающимися деталями в этой зоне невелики а стенка ослаблена.Иначе потребительские свойства известной конструкции недостаточно адаптированы к современным условиям и технологии строительства скважин по причине малой защищенности от воздействия комплекса неблагоприятных факторов и потребности Е достаточно частом сервисном обслуживании.Bench tests, and then industrial tests showed that the most significant disadvantages include the fragility of the aforementioned bearing support on the generator housing (which is caused by its location and design), increased sensitivity to high absolute values of external pressure in the well (up to 60 MPa) s the application of intense pressure pulsations to this effect, especially in the area of the thin-walled section of the housing, since the radial gaps between the rotating parts in this zone are small and the donkey wall Otherwise, the consumer properties of the well-known design are not adequately adapted to modern conditions and well construction technology due to the low protection against the effects of a complex of adverse factors and the need for E quite frequent service.

Целью предлагаемой полезной модели является повышение потребительских свойств известного объекта-прототипа обеспечением стойкости его к вредным воздействиям условий эксплуатации,а также исключением предпосылок к попыткам (имеющим место быть) разобрать, а затем и изменить что-либо в конструкции,не имея на месте эксплуатаг ции ни соответствующих специалистов,ни специализированного ремонтного и диагностического оборудования (то есть обеспечением так называемой молообслуживаемости).The purpose of the proposed utility model is to increase the consumer properties of a well-known prototype object by ensuring its resistance to the harmful effects of operating conditions, as well as by eliminating the prerequisites for attempts (taking place) to disassemble and then change something in the design without having to operate neither relevant specialists, nor specialized repair and diagnostic equipment (that is, ensuring the so-called milk service).

Поставленная цель (требуемый технический результат) достигается тем,что погружной скважинный турбогенератор,содержащий гидротурбину, маслонаполненный электрогенератор,состоящий из герметичного корпуса со статором и размещенного внутри ротора-индуктора,магнитную муфту между гидротурбиной и валом ротора,ведущее звено которой встроено Е гидротурбину,ведомое звено встроено в электрогенератор и размещено на верхнем,консольном,участке вала ротора под тонкостенным немагнитным участком корпуса электрогенератора,охватываемого ведущим звеном магнитной муфты,а гидротурбина с корпусом в виде патрубка с обтекателемна его верхнем торце и лопатками по периметру надета и закреплена посредством подшипниковой опоры на верхней части корпуса электрогенератора с образованием полости над последним, снабжен дополнительной подшипниковой опорой гидротурбины, сильфонной камерой,поршнем и пружиной сжатия,уплотнением зазора корпус гидротурбины-корпус электрогенератора в виде двух элементов-колец, притертых и контактирующих друг с другом торцами из высокотвердого материала,смазкой в вышеупомянутом зазоре и полости между гидротурвиной и корпусом электрогенератора.дополнительная подшипниковая опора гидротурбины размещена в кольцевом зазоре между корпусами электрогенератора и гидротурбины ниже тонкостенного участка корпуса электрогенератора.Сильфонная камера гидравлически посредством канала в теле корпуса электрогенератора,сообщена с внутренней полостью последнего и размещена на верхнем торце его корпуса под корпусом гидротурбины.Поршень размещен в верхней части корпуса гидротурбины п од бтекат§д м JH пружина сжатия заневолена между ними.Кольца уплотнения с высокотвердыми фритертыми друг к другу) торцами размещены,соответственно,одно на корпусе электрогенератора, другое - на корпусе гидротурбины ниже дополнительной подшипниковой опоры последней. Дополнительным усовершенствованием для повышения потребительских свойств объекта является также то,что на верхнем торце поршня выполнен,, лток-указатель положения по высоте полости в корпусе гидротурбины,выступающий BBepjc из обтекателя в отверстие вгШс л еднем, причем шток-указатель ВУП нен с каналом (для заправки полости гидротурбины под поршнем смазкой) и снабжен клапаном в этом канале;это значительно улучшает работу основной и дополнительной подшипниковых опор гидротурбины на корпусе электрогенератора и контроль за наличу ем и количеством смазки между корпусами последнего и гидротурбины.The goal (the required technical result) is achieved by the fact that a submersible borehole turbogenerator containing a hydraulic turbine, an oil-filled electric generator, consisting of a sealed housing with a stator and placed inside the rotor-inductor, a magnetic coupling between the hydraulic turbine and the rotor shaft, the driving link of which is integrated with an E hydraulic turbine driven the link is built into the generator and is located on the upper, cantilever section of the rotor shaft under the thin-walled non-magnetic section of the generator housing, covered by the lead a magnetic coupling vein, and a hydraulic turbine with a housing in the form of a nozzle with a cowl around its upper end and blades around the perimeter is worn and fixed with a bearing support on the upper part of the generator body with the formation of a cavity above the latter, equipped with an additional bearing support for the hydraulic turbine, a bellows chamber, a piston and a compression spring , sealing the gap, the casing of the hydraulic turbine and the casing of the generator in the form of two elements-rings, ground and contacting each other with ends of high-hardness material, lubricant in the aforementioned gap and the cavity between the hydraulic turbine and the generator body. An additional bearing support of the hydraulic turbine is located in the annular gap between the generator and the turbine housing below the thin-walled section of the generator housing. The bellows chamber is hydraulically connected via the channel in the body of the generator to the upper cavity and is connected to the inner cavity of the latter the end of its casing under the casing of the hydraulic turbine. The piston is located on the upper part of the casing of the hydraulic turbine. the compression ring is involuntarily between them. The seal rings with highly hard fritted to each other) ends are placed, respectively, one on the generator’s body, the other on the hydraulic turbine case below the additional bearing support of the latter. An additional improvement to improve the consumer properties of the object is that on the upper end of the piston, a reference indicator for the height of the cavity in the turbine casing is made, protruding BBepjc from the fairing into the nozzle hole is the same, and the OPS rod indicator is not with the channel (for filling the hydraulic turbine cavity under the piston with grease) and is equipped with a valve in this channel; this significantly improves the operation of the main and additional bearing supports of the hydraulic turbine on the generator’s body and the availability and quantity control ETS lubrication between the buildings last and hydro turbines.

Наличием в совокупности существенных признаков (характеризующих предлагаемую конструкцию погружного скважинного генератора) вышеуказанных отличительных признаков обеспечен требуемый технический результат,а необнаружение в общедоступных источниках патентной и технической информации эквивалентных технических решений с теми же свойствами предполагает соответствие предлагаемого объекта критериям полезной модели .The presence of the essential features (characterizing the proposed design of the submersible downhole generator) of the above distinctive features ensured the required technical result, and the non-detection of equivalent technical solutions with the same properties in public sources of patent and technical information implies that the proposed object meets the criteria of a utility model.

На фигуре к описанию представлен (схематично) общий вид погружного скважинного генератора с разрезом по его диаметральной плоскости.The figure to the description presents (schematically) a General view of a submersible downhole generator with a cut along its diametrical plane.

Погружной скважинный турбогенератор состоит зи (см.) гидротурбины I,электрогенератора 2 с герметичным маслозаполненным корпусом 3,внутри которого размещены статор 4 и вал 5 с ротором-индуктором 6.Гидротурбина и вал ротора связаны между собой посредством магнитной муфты 7,состоящей из двух - коаксиальных ведущего и ведомого звеньев-полумуфт,позиции 8 и 9 соответственно Ведущее звено 8 встроено в гидротурбину,а ведомое - в электрогенератор и размещено на верхнем,консольном,участке 10 вала ротора. Корпус 3 электрогенератора содерзкит тонкостенный участок II (см.A submersible borehole turbogenerator consists of (see) a hydraulic turbine I, an electric generator 2 with a sealed oil-filled housing 3, inside of which a stator 4 and a shaft 5 with a rotor-inductor 6 are placed. The hydraulic turbine and the rotor shaft are interconnected by means of a magnetic coupling 7, consisting of two coaxial driving and driven links-coupling halves, positions 8 and 9, respectively, The leading link 8 is built into the hydraulic turbine, and the driven - into the electric generator and placed on the upper, console, section 10 of the rotor shaft. Case 3 of the electric generator contains a thin-walled section II (see

фрагмент Б на фигуре),разделяющий - с кольцевыми зазорами нормированной величины - оба звена,8 и 9,магнитной муфты.Гидротурбина состоит из корпуса 12 в виде патрубка 13 с обтекателем 14 на его встречном потоку энергоносителя (условно обозначенному стрелками) торце,надета на корпус электрогенератора открытым нижним торцем 15,снабжена рабочими лопатками 16 по периметру корпуса и зафиксирована от осевых перемещений и радиальных биений на корпусе электрогенератора подшипниковой опорой 17,над которой (конструктивно) - между корпусами электрогенератора и гидротурбины - образована полость 18 под смазку,а в кольцевом пространстве между корпусами 3 и 12 под тонкостенным участком II размещена дополнительная подшипниковая опора 19 гидротурбины.Полость 18 со смазкой для опор 17 и 19 гидротурбины сообщена гидравлически с полостью 20 электрогенератора,заполненной маслом-диэлектриком,посредством сильфонной камеры 21,размещенной на верхней части корпуса 3 и канала 22 (в теле этого корпуса} из полости 20 в сильфонную камеру 21. В полости 18 над сильфонной камерой,но под обтекателем 14 в патрубке 13 размещен поршень 23,подпружиненный в направлении вниз пружиной сжатия 24,заневоленной между обтекателем и поршнем. В кольцевом пространстве корпусов между дополнительной подшипниковой опорой 19 и нижним торцем 15 корпуса гидротурбины размещено торцевое уплотнение 25 в виде двух колец,26 и 27,контактирующих (см.фрагмент А на фигуре) притертыми друг к другу торцами из высокотвердых материалов,при этом кольцо 27 жестко и герметично закреплено в корпусе гидротурбины (вращается с ней), а кольцо 26 герметично,но подвижно в осевом направлении,установлено на теле электрогенератора. На верхнем торце 28 поршня 23 выполнен шток-указатель 29,выходящий/выступающий/ вверх через отверстие 30 в обтекателе 14 и выполненный со сквозным продольным каналом 31, в котором установлен клапан 32 для периодического пополнения/закачки/ смазки под поршень 23. Излишне,но следует отметить,что погружной скважинный турбогенератор снабжен,естественно,элементом крепления его,например в виде фланца 33, в одном из элементов бурильной колонны (изображены на фиг. условно,тонкими линиями) и электрическим разъемом 34 для подключения потребителя,а статор 4 состоит из соответствующего целям потребителя сердечником с обмотками (на фиг.изображены,но отдельными позициями не показаны) с выводами на электроразъем 34.fragment B in the figure), separating - with ring gaps of normalized magnitude - both links, 8 and 9, of the magnetic coupling. The hydraulic turbine consists of a housing 12 in the form of a pipe 13 with a fairing 14 at its end flow of the energy carrier (conventionally indicated by arrows), worn on the generator body with an open bottom end 15, is equipped with working blades 16 around the perimeter of the case and is fixed from axial displacements and radial run-outs on the generator case with a bearing support 17, above which (structurally) - between the generator cases ora and hydraulic turbines - a lubricant cavity 18 is formed, and in the annular space between the housings 3 and 12, an additional bearing support of the hydraulic turbine 19 is placed under the thin-walled section II. The cavity 18 with lubricant for the hydraulic turbine bearings 17 and 19 is connected hydraulically with the generator cavity 20 filled with oil - dielectric, by means of a bellows chamber 21, located on the upper part of the housing 3 and the channel 22 (in the body of this housing} from the cavity 20 into the bellows chamber 21. In the cavity 18 above the bellows chamber, but under the cowling 14 in the pipe 13 is placed a piston 23 spring-loaded in a downward direction by a compression spring 24 bent between the fairing and the piston. In the annular space of the housings between the additional bearing support 19 and the lower end 15 of the hydraulic turbine housing, there is an end seal 25 in the form of two rings, 26 and 27, which are in contact (see fragment A in the figure) with ground ends made of high hard materials, while the ring 27 rigidly and tightly fixed in the turbine housing (rotates with it), and ring 26 is hermetically, but movable in the axial direction, mounted on the body of the generator. At the upper end 28 of the piston 23, a rod-pointer 29 is made, extending / protruding / upward through an opening 30 in the fairing 14 and made with a through longitudinal channel 31 in which a valve 32 is installed for periodic replenishment / injection / lubrication under the piston 23. It is unnecessary, but it should be noted that the submersible downhole turbogenerator is equipped, of course, with its fastening element, for example, in the form of a flange 33, in one of the drill string elements (shown in FIG. conditionally in thin lines) and an electrical connector 34 for connecting the consumer, and the stator 4 s remains from the core corresponding to the consumer’s goals with windings (shown in Fig., but not shown in separate positions) with leads to the electrical connector 34.

го с ней посредством магнитной муфты,Е З.Д.С. в обкотк.э.х статора. Однако с целью повышения потребительских CI OHCTB предлагаемой конструкции в условиях подготовки её к работе и в процессе эксплуатации предусмотрены и заложены некоторые особенности,а именно: -маслонаполнение диэлектриком корпуса электрогейератора выполнено с вакууммированкем и исключением пустотСгаэовых пузырей) через сильфонную камеру 21;go with it through a magnetic coupling, E Z. D.S. in obkotk.eh stator. However, in order to increase the consumer CI OHCTB of the proposed design, in the conditions of preparing it for operation and during operation, some features are provided and laid down, namely: oil-filled dielectric housing of the electric generator is evacuated and excluded voids of Sgae bubbles) through a bellows chamber 21;

-после маслонаполнения корпуса электрогенератора на нём разме11;ают,напрессовывая, патрубок 13 гидротурбины с подшипниковыми опорами 17 и 19 и торцевым уплотнением 25;-after oil filling of the generator body on it is size 11; the hydraulic turbine pipe 13 with bearing supports 17 and 19 and the mechanical seal 25 are wound, pressing out;

-Еаполняют межкорпуоное пространство и полость 18 над сильфонной камерой 21 в патрубке 13 смазкой,помещают Б него поршень 23 с пружиной 24 сжатия на штоке-указателе 29 и сочленяют(воединяют) патрубок 13 с обтекателем 14,при этом шток-указатель выступает из последнего вверх на максимально заданную величину; -после установки погружного скважинного тгурбогенератора (в один из элементов бурильной колонны),закрепления его,сочленения электроразъема 34 с ответным разъемом потребителя (не показан) и спуска в скважину,турбогенератор готов к эксплуатации; -при воздействиях переменных внешних давлений (и температур) с абсолютными значениями,не превышающими заранее ожидаемых и предусмотренных конструктивным исполнением и подбором материалов,поршень 29,смазка в полости 18,сильфонная камера 21,да и объект в целом испытывают всестороннее воздействие этих,неблагоприятных, факторов,а поскольку сильфонная камера корпуса электрогенератора и полость 18 под поршнем могут изменять объем и образуют собой адаптивную систему,то работоспособность объекта не нарушается, для чего достаточно контроля (по положению штока-указателя) за количеством смазки в полости 18 и своевременного её пополнения. В связи с вышеизложенным предлагаемое техническое решение подлежит защите охранным документом изобретательского права по патентному закону Р$ в соответствии с просьбой заявителя.-Fill the inter-cavity space and the cavity 18 above the bellows chamber 21 in the nozzle 13 with grease, place a piston 23 with a compression spring 24 on the rod-pointer 29 and joint (connect) the nozzle 13 with a cowl 14, while the rod-pointer protrudes from the latter up by the maximum specified value; -after installing a submersible borehole turbogenerator (in one of the elements of the drill string), securing it, articulating the electrical connector 34 with a consumer return connector (not shown) and lowering it into the well, the turbogenerator is ready for operation; - under the influence of variable external pressures (and temperatures) with absolute values not exceeding previously expected and provided for by the design and selection of materials, the piston 29, the lubricant in the cavity 18, the bellows chamber 21, and the object as a whole experience a comprehensive impact of these adverse factors, and since the bellows chamber of the generator body and the cavity 18 under the piston can change the volume and form an adaptive system, the object’s performance is not disturbed, for which control is enough (according to the position of the rod-pointer) for the amount of lubricant in the cavity 18 and its timely replenishment. In connection with the foregoing, the proposed technical solution is subject to protection by a title of inventive law under the patent law P $ in accordance with the request of the applicant.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, Ж ПОЛЬЗОВАННЫЕ ПРИ СОСТАЕчЛЕНИИINFORMATION SOURCES USED WHEN COMPOSITION

ОПИСАНИЯ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ:DESCRIPTION OF THE SUGGESTED USEFUL MODEL:

I.СССР,описание к а.с.№ 1805530,М.кл5н02К5/12,В21В47/022.30,03.90; 2.ISSA/0132-2222.HTI.Автоматизация,телемеханизация и связь в нефтяной промышленности.М.,ОАО ВНИИОЗНГ, 1997,.1,с. 13 и 14,прототип.I.SSSR, description to A.S.No. 1805530, M.kl5n02K5 / 12, B21V47 / 022.30,0.03.90; 2.ISSA / 0132-2222.HTI. Automation, telemechanization and communication in the oil industry. M., OJSC VNIIOZNG, 1997, .1, p. 13 and 14, prototype.

Claims (2)

1. Погружной скважинный турбогенератор, содержащий гидротурбину, маслонаполненный электрогенератор, состоящий из герметичного корпуса со статором и размещенного внутри на валу ротора-индуктора (из постоянных магнитов), магнитную муфту между гидротурбиной и валом ротора, ведущее звено которой встроено в гидротурбину, ведомое звено встроено в электрогенератор и размещено на верхнем консольном участке вала ротора под тонкостенным участком корпуса электрогенератора, охватываемого ведущим звеном магнитной муфты, а гидротурбина с корпусом в виде патрубка с обтекателем на верхнем его торце и лопатками на наружной поверхности надета и закреплена посредством подшипниковых опор на верхней части корпуса электрогенератора с образованием полости над последним, отличающийся тем, что снабжен дополнительной подшипниковой опорой, которая размещена в кольцевом зазоре между корпусами электрогенератора и гидротурбины ниже тонкостенного участка корпуса электрогенератора, сильфонной камерой, гидравлически - посредством канала в теле последнего - сообщенной с его внутренней полостью, причем камера эта размещена в полости между корпусами электрогенератора и гидротурбины, поршнем и пружиной сжатия, размещенными в верхней части корпуса гидротурбины, причем пружина заневолена между обтекателем и поршнем, уплотнением в виде пары контактирующих друг с другом торцами колец, одно из которых размещено на корпусе электрогенератора, другое - в корпусе гидротурбины, причем на этих торцах обоих колец уплотнения нанесен высокотвердый материал, а уплотнение размещено в кольцевом зазоре между корпусами гидротурбины и электрогенератора ниже дополнительной подшипниковой опоры, при этом полость между корпусами, уплотнением из колец и поршнем заполнена смазкой.1. Submersible borehole turbogenerator containing a hydraulic turbine, oil-filled electric generator, consisting of a sealed housing with a stator and placed inside on the rotor-inductor shaft (of permanent magnets), a magnetic coupling between the hydraulic turbine and the rotor shaft, the drive link of which is built into the turbine, the driven link is integrated in the electric generator and is located on the upper cantilever section of the rotor shaft under the thin-walled section of the electric generator housing, covered by the leading link of the magnetic coupling, and the turbine with the housing in the form of a nozzle with a fairing on its upper end and blades on the outer surface, is worn and secured by bearings on the upper part of the generator housing with the formation of a cavity above the latter, characterized in that it is equipped with an additional bearing support, which is located in the annular gap between the generator and the turbine below the thin-walled section of the generator body, the bellows chamber, hydraulically - through the channel in the body of the latter - communicated with its internal cavity ,, and this chamber is located in the cavity between the cases of the electric generator and the turbine, a piston and a compression spring located in the upper part of the turbine housing, the spring being involuntarily between the fairing and the piston, a seal in the form of a pair of ring ends in contact with each other, one of which is placed on the generator’s body, the other - in the turbine’s body, and on these ends of both rings of the seal a highly hard material is applied, and the seal is placed in the annular gap between the turbine’s bodies and the electric naratora below the additional bearing support, while the cavity between the housings, the seal of the rings and the piston is filled with grease. 2. Погружной скважинный турбогенератор по п. 1, отличающийся тем, что на верхнем торце поршня выполнен шток-указатель положения поршня по высоте корпуса гидротурбины, выступающий (за его габариты) в отверстие в теле обтекания, причем шток-указатель выполнен с каналом и снабжен клапаном в этом канале (для заправки полости под поршнем смазкой).

2. Submersible borehole turbogenerator according to claim 1, characterized in that on the upper end of the piston there is a piston rod indicating the position of the piston along the height of the hydraulic turbine body, protruding (beyond its dimensions) into the hole in the body of the flow around, and the piston rod is made with a channel and is equipped with valve in this channel (for filling the cavity under the piston with grease).