Механическое уплотнение

 

Сущность изобретения: в цилиндре установлены плунжер с упругой обоймой. В обойме размещены притертые друг к другу и поджатые к плунжеру в противоположных направлениях пары жестких колец с эксцентричными отверстиями. Несколько пар колец повернуты друг относительно друга с делением окружности цилиндра на равные части продольными плоскостями, проходящими через эксцентриситет колец каждой пары, и с поворотом в противоположном направлении каждой пары колец относительно предыдущей. На внутренних цилиндрических поверхностях в зоне их макс. ширины выполнены продольные пазы. Обойма привулканизирована к корпусу плунжера. 3 ил.

Изобретение относится к нефтяному и газовому машиностроению и может быть использовано в скважинных насосах плунжерного типа.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнений за счет создания максимального гидравлического сопротивления в зазоре между цилиндром и плунжером насоса.

На фиг. 1 изображено предложенное уплотнение, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 показана в качестве примера схема установки пакета из четырех пар колец.

Уплотнение включает цилиндр 1, в котором размещен плунжер 2, на корпусе плунжера 2 имеется упругая обойма 3, на которой размещены жесткие эксцентричные кольца 4. Кольца 4 установлены попарно так, что центры их эксцентрично смещенных окружностей развернуты на 180о. Внутренние цилиндрические поверхности колец в местах своей наибольшей ширины имеют продольные пазы 5.

Уплотнение работает следующим образом.

При установке плунжера 2 с эксцентричными кольцами 4 в цилиндр 1 центры наружных поверхностей колец стремятся совпасть с осью цилиндра, а внутренние поверхности колец вдавливаются в упругую обойму 3 тем больше, чем больше эксцентриситет кольца. Упругая обойма 3 прижимает эксцентричные кольца 4 в месте их наибольшей ширины к стенкам цилиндра 1. При этом резина обоймы частично затекает в паз 5. В местах прижатия колец 4 к цилиндру 1 (см.фиг. 2, точки а-г) зазор равен нулю. С противоположной от точки касания стороны зазор между кольцом и цилиндром максимальный. Однако ввиду того, что кольца 4 по торцам плотно прижаты одно к другому и развернуты, между стенками цилиндра и набором колец образуется сложная лабиринтная щель и, следовательно, большое гидравлическое сопротивление потоку жидкости.

Для того, чтобы утечки через уплотнение плунжера были минимальными и с целью получения равномерного износа стенок цилиндра, предлагается эксцентричные кольца устанавливать так, чтобы точки касания колец делили окружность цилиндра на равные части. Например, если в пакете имеется четыре кольца, то кольца развернуты под 90о одно относительно другого, причем первое и второе кольца развернуты под 180о, а вторая пара повернута относительно первой на 90о (см.фиг.2).

Еще больший эффект можно получить, если кольца устанавливать попарно, причем так, чтобы зазор в щели не получился в виде винта.

Для этого каждую последующую пару колец, начиная с третьей, нужно поворачивать в сторону, противоположную повороту предыдущей пары. В этом случае поток жидкости (утечка) будет резко менять направление движения и в щели будет создаваться дополнительное гидравлическое сопротивление.

На фиг. 3 показан пример установки пакета колец из четырех пар. Стрелки указывают направление поворота пары колец по отношению к предыдущей. Устанавливая несколько пакетов, можно добиться равномерного износа цилиндра и минимальной утечки, причем пакеты могут состоять из трех, четырех, пяти и т.д. пар колец.

Выполнение на внутренних поверхностях, на их широких участках, продольных пазов 5 (см.фиг.2) позволяет более надежно фиксировать каждое кольцо 4 на упругой обойме 3 за счет затекания массы резины в указанные пазы и предотвращения углового смещения колец во время работы. Упругая обойма 3 за счет того, что она привулканизирована к поверхности плунжера 3, надежно зафиксирована на плунжере.

Предложенное уплотнение плунжера имеет следующие положительные свойства: износ пары трения плунжер-цилиндр компенсируется за счет упругих свойств резиновой обоймы, причем сама резина не подвергается износу, т.е. уплотнение будет более долговечным; уплотнение работоспособно на изношенных цилиндрах; герметичность узла плунжера со временем повышается за счет притирки; плунжер легко поддается ремонту; уменьшена вероятность заклинивания плунжера в цилиндре.

Формула изобретения

МЕХАНИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ плунжера скважинного насоса, содержащее установленные в цилиндре плунжер с упругой обоймой, в которой размещены притертые одна к другой и поджатые к плунжеру в противоположных направлениях пары жестких колец с эксцентричными отверстиями, отличающееся тем, что уплотнение выполнено в виде нескольких пар колец, повернутых одна относительно другой с делением окружности цилиндра на равные части продольными плоскостями, проходящими через эксцентриситет колец каждой пары и с поворотом в противоположном направлении каждой пары колец относительно предыдущей, при этом на внутренних цилиндрических поверхностях в зоне их максимальной ширины выполнены продольные пазы, а упругая обойма привулканизирована к корпусу плунжера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения поршней гидроцилиндров, компрессоров, гидроподвижных муфт и т.п

Изобретение относится к уплотнительной технике и может найти применение в насосах, компрессорах и турбонасосных агрегатах

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к арматуростроению, преимущественно к производству клапанов

Изобретение относится к области уплотнительной технике и может быть использовано в устройствах, осуществляющих подачу рабочей среды к вращающимся деталям

Изобретение относится к области уплотнительной техники ,в частности, к уплотнению штоков, и может быть использовано в уплотнительных устройствах поршневых компрессоров

Изобретение относится к уплотнительной технике в химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в центробежных насосах, компрессорах и других роторных машинах

Изобретение относится к конструкции уплотнительных узлов вращающихся валов преимущественно центробежных насосов, используемых в различных отраслях промышленности

Изобретение относится к области автоматизации управления запорно-регулирующей арматурой и может быть использовано для воздействия на запорные органы арматуры, установленной в магистральных трубопроводах

Изобретение относится к уплотнительной технике. Манжета разрезная поджимная, выполненная в виде уплотняющего разрезанного кольца, охватывающего подвижный вал, с подводом к ней рабочего агента в виде газа или жидкости. Концы уплотняющего разрезного кольца имеют фасонные пропилы как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, согласованные по форме друг с другом, при этом коническое кольцо, охватывающее уплотняющее разрезное кольцо, расположено в корпусе, а его разрез содержит герметик. Изобретение обеспечивает надежную герметизацию подвижных сопряжений. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к уплотнению и к способу временного уплотнения элемента. Техническим результатом является исключение удаления компонентов или инструментов из ствола скважины. Уплотнение содержит металлический композит. Металлический композит включает в себя сотовую наноматрицу, содержащую металлосодержащий материал наноматрицы, металлическую матрицу, размещенную в сотовой наноматрице, и агент разрушения, размещенный в металлической матрице. Агент разрушения содержит: кобальт, медь, железо, никель, вольфрам или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеупомянутого. Уплотнение содержит первую уплотняющую поверхность и вторую уплотняющую поверхность, размещенную противоположно первой уплотняющей поверхности. Металлосодержащий материал наноматрицы, металлическая матрица и агент разрушения выбраны так, что уплотнение выполнено с возможностью образования уплотнения металла к металлу в ответ на приложение сжимающей силы. Уплотнение может быть приготовлено с помощью объединения порошка металлической матрицы, агента разрушения и металлического материала наноматрицы с образованием композиции; уплотнения композиции с образованием уплотненной композиции; спекания уплотненной композиции; и прессования спеченной композиции с образованием уплотнения. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 18 ил.
Наверх