Устройство высокого давления для жидких сред

Авторы патента:

F04B53/16 - кожухи; цилиндры; рубашки или головки цилиндров; соединения трубопроводов для текучей среды

Владельцы патента RU 2527583:

БХДТ ГМБХ (AT)

Изобретение относится к блоку (Z) цилиндра насоса высокого давления для текучей среды, в частности, для воды с максимальным давлением более 2000 бар. Состоит из цилиндра (1), образованного по меньшей мере из двух концентричных трубчатых компонентов (11, 12) с канавками в соединительной поверхности. Цилиндр с одной стороны соединен с фланцем (2) с системой уплотнения (3), а с другой стороны разъемно соединен с клапанным корпусом (6). В блоке (Z) цилиндра опорная втулка (31) системы уплотнения (3) и наружный компонент (11) цилиндра (1) примыкают к фланцевой части (2) и образуют в промежутке зазор (4), в котором установлена тарельчатая пружина (5). Пружина опирается дистально на наружный компонент (11) цилиндра (1) и проксимально на наружную сторону опорной втулки (31) с направлением к фланцевой части (2). С противоположной стороны трубчатые компоненты (11, 12) цилиндра (1) имеют металлическое соединение (7) в области поверхности (14) контакта с клапанным корпусом (6), в частности сварное соединение. Устраняется негативное смещение внутренней трубки при переменной, механической нагрузке в долговременной эксплуатации. Достигается оптимальное функционирование насоса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение касается устройства высокого давления для жидких сред.

В сущности изобретение относится к блоку цилиндра насоса высокого давления для текучей среды с давлением более 2000 бар, включающему цилиндр, образованный методом горячего прессового соединения по меньшей мере двух концентричных трубчатых компонентов, который с одной стороны соединен с фланцевой частью с системой уплотнения, в которой возвратно-поступательно подвижен в осевом направлении плунжер, и с другой стороны разъемно соединен с клапанным корпусом.

Компоненты устройств высокого давления, в частности, стенка цилиндра насосов высокого давления, подвержены при эксплуатации, по причине внутреннего давления более чем 2000 бар, значительным напряжениям растяжения, которые, в некоторых случаях, имеют нестационарную природу или пульсируют.

При этом напряжения растяжения могут приближаться на участках стенок цилиндра к пределу прочности материалов, что, однако, влияет на долговременную текучесть материала, которая, при заданном напряжении, постоянно уменьшается в логарифмической зависимости от времени.

Специалисту известно, что трубчатые конструктивные элементы для высокого внутреннего давления снабжают концентричными, запрессованными в горячем состоянии элементами или усиливают проводящие текучие среды трубы напрессованными в горячем состоянии наружными компонентами или наружными трубчатыми кожухами.

Посредством такого трубного элемента, образованного из нескольких концентричных компонентов методом горячего прессового соединения, возможно распределить напряжения на участках стенки трубы для эксплуатации под высоким давлением так, что в поперечном сечении появляются, по возможности, одинаковые нагрузки материала, или что избегают пиков напряжений растяжения в части, которая могла бы вызвать пластическую деформацию материала.

Блоки цилиндров или трубные элементы, выполненные по меньшей мере из двух систем, образованных посредством термоусадки внешней детали, имеют, тем не менее, среди прочего тот недостаток, что внутренний компонент в трубной системе при пульсирующей или, по обстоятельствам, переменной нагрузке может быть смещен по оси и/или растянут. Это может привести к проблемам в системе уплотнения текучих сред под высоким давлением в области фланца плунжерного устройства и/или в области присоединения корпуса клапанов.

Перед изобретением стоит задача устранить недостаток в состоянии техники и создать типовой блок цилиндра насоса высокого давления, упомянутого в начале вида, который обеспечивает в тяжелом продолжительном режиме работы герметичность соединения цилиндра с фланцевой частью в области плунжера и соединения в области клапанного корпуса.

Задача достигается в соответствии с изобретением за счет блока цилиндра, по существу, включающим в себя цилиндр, образованный методом горячего прессового соединения, по меньшей мере двух концентричных трубчатых компонентов с канавками в соединительных поверхностях, который с одной стороны соединен с фланцевой частью с системой уплотнения, в которой плунжер возвратно-поступательно подвижен в осевом направлении, а с другой стороны разъемно соединен с клапанным корпусом, причем в блоке цилиндра опорная втулка системы уплотнения и радиально наружный компонент цилиндра примыкают к фланцевой части и образуют в промежутке зазор, в котором установлена напряженная тарельчатая пружина, опирающаяся дистально на наружный компонент трубы и проксимально на наружную сторону опорной втулки с направлением к фланцу, и, противоположно по оси, в области поверхности с клапанным корпусом клапанов трубчатые компоненты цилиндра имеют металлическое соединение, в частности, сварное соединение.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения канавки в соединительных поверхностях трубчатых компонентов сформованы в поперечном сечении по существу полукруглыми с глубиной до 2 мм.

В дальнейшем инновация должна быть подробнее разъяснена посредством чертежа, который представляет по крайней мере только один вариант изготовления изобретения.

На чертеже показан блок цилиндра насоса высокого давления.

Следующий список обозначений должен послужить для более легкого соотнесения частей и компонентов на чертеже соответствующего изобретению блока цилиндра:

Z - блок цилиндра;

1 - цилиндр;

11 - наружный компонент цилиндра;

12 - внутренний компонент цилиндра;

14 - поверхность контакта с клапанным корпусом;

15 - канавки в соединительных поверхностях компонентов цилиндра;

2 - фланцевая часть;

3 - система уплотнения плунжера;

31 - опорная втулка;

4 - зазор;

5 - пружина;

6 клапанный корпус

7 - металлическое (сварное) соединение;

На чертеже принципиально можно увидеть блок Z цилиндра насоса высокого давления, который имеет в осевом направлении с одной стороны систему уплотнения 3 поршня Р плунжера согласно EP 0505352 B1 и/или EP 1845290 B1, и с другой стороны разъемно присоединен клапанный корпус 6.

Блок цилиндра 1 в соответствии с изобретением образован из внутреннего компонента 12 и по меньшей мере одного, установленного на него методом горячей прессовой посадки наружного компонента 11, причем на соединительной(-ых) поверхности(-тях) трубчатых компонентов 12, 11 образованы выемками из одного из компонентов канавки 15.

Система уплотнения 3 поршня плунжера P содержит известным образом опорную втулку 31, на которую в осевом направлении опирается фланцевая часть 2. Самый наружный компонент 11 цилиндра 1 также опирается наружной частью на фланцевую часть 2 и имеет в радиальном направлении выемку вплоть до опорной втулки 31.

Пружинное средство 5 в выемке, представленное согласно чертежу как тарельчатая пружина 5, опирается дистально на наружный компонент 11 цилиндра 1 и проксимально давит за счет предварительного напряжения на наружную сторону опорной втулки 31, которая со своей стороны удерживается от осевого смещения фланцевой частью 2.

Между пружиной 5 и внутренним(-ми) компонентом(-ами) 12 цилиндра 1 образован зазор 4, ориентированный к клапанному корпусу 6, который делает возможным его осевой сдвиг до 0,95 мм, и во всяком случае обеспечивает таким образом плотность соединения.

Противоположно системе уплотнения 3 плунжера P по оси цилиндра 1, а именно в области клапанного корпуса 6, его компоненты 11, 12 связаны друг с другом металлически или сварены и плотно прилегают своими обработанными торцевыми поверхностями 14 к ответной поверхности на клапанном корпусе 6.

Как было обнаружено, задержке или предотвращению сдвига компонентов 11, 12 цилиндра 1 насоса высокого давления способствует то, если канавки 15 сформованы в области соединительных поверхностей в поперечном сечении по существу полукруглыми с глубиной до 2 мм и проходят, при необходимости, спирально вдоль оси.

1. Блок (Z) цилиндра насоса высокого давления для текучей среды, в частности, для воды с максимальным давлением более 2000 бар, включающий, по существу, цилиндр (1), образованный методом горячего прессового соединения по меньшей мере двух концентричных трубчатых компонентов (11, 12) с канавками (15) в соединительной поверхности, который с одной стороны соединен с фланцевой частью (2) с системой уплотнения (3), в которой плунжер (P) подвижен возвратно-поступательно в осевом направлении, и с другой стороны разъемно соединен с клапанным корпусом (6), причем в блоке (Z) цилиндра опорная втулка (31) системы уплотнения (3) и радиально наружный компонент (11) цилиндра (1) примыкают к фланцевой части (2) и образуют промежуточный зазор (4), в котором расположена напряженная тарельчатая пружина (5), опирающаяся дистально на наружный компонент (11) цилиндра (1) и проксимально на наружную сторону опорной втулки (31) с направлением к фланцевой части (2), и, противоположно по оси, трубчатые компоненты (11, 12) цилиндра (1) в области поверхности (14) контакта с клапанным корпусом (6) имеют металлическое соединение (7), в частности, сварное соединение.

2. Блок (Z) цилиндра по п.1, в котором канавки (15) в соединительной(-ых) поверхности(-ях) трубчатых компонентов (11, 12) сформованы в поперечном сечении по существу полукругло с глубиной до 2 мм.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначен для питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) топливом. Насос содержит корпус (1), в котором установлен приводимый во вращение вокруг своей оси приводной вал (2) с выступающим в радиальном направлении кулачком или эксцентриком (3), с которым взаимодействуют несколько установленных в цилиндрах (4) плунжеров (5), последовательно перемещаемых кулачком или эксцентриком (3) в радиальном направлении.

Корпус погружного устройства для работы в скважине // 2493435

Изобретение относится к защите корпусов устройств, работающих в агрессивных средах добывающих скважин, от коррозии. Надежность работы погружного устройства в добывающей скважине обеспечивается надежностью работы протекторных колец.

Гидравлический насос // 2443906

Изобретение относится к области насосостроения. .

Устройство для уплотнительной системы // 2439377

Изобретение относится к устройству для динамической уплотнительной системы, предназначенной для погружного насоса (1), содержащему, по меньшей мере, один подводящий трубопровод (7), проходящий в направлении динамической уплотнительной системы, первое клапанное устройство (8), установленное в подводящем трубопроводе (7), и второе клапанное устройство (12), установленное таким образом, что в открытом положении оно открывает первый перепускной трубопровод (13), который проходит от точки на подводящем трубопроводе (7), расположенной между первым клапанным устройством (8) и насосом (1), и источником низкого давления, расположенным в области насоса (1), с тем, чтобы понизить давление барьерной текучей среды в уплотнительной системе.

Напорная часть возвратно-поступательного насоса (варианты) и способ выполнения операций в нефтяной скважине данным насосом // 2389902

Способ предварительной обработки гидравлической части насоса (варианты) // 2358157

Изобретение относится к способу предварительной обработки гидравлической части многоцилиндрового плунжерного насоса, имеющего центральный цилиндр и, по меньшей мере, два боковых цилиндра, и предусматривает нагартовку центрального цилиндра, нагартовку, по меньшей мере, двух боковых цилиндров.

Устройство для насосного блока // 2241140

Изобретение относится к устройству для насосного блока. .

Всасывающий патрубок скважинного насоса // 2220324

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к устройству всасывающего патрубка глубинных скважинных насосов. .

Плунжерный насос // 2203435

Изобретение относится к гидравлическим плунжерным насосам и может быть использовано при их проектировании. .

Скважинный штанговый насос // 2161269

Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти и может быть использовано при эксплуатации наклонно направленных скважин штанговыми насосами. .

Сервопривод трубопроводной арматуры, приводимый в действие текучей средой // 2551468

Изобретение относится к приводимому в действие текучей средой сервоприводу трубопроводной арматуры. Сервопривод трубопроводной арматуры, приводимый в действие текучей средой, содержит базовый модуль с управляющими клапанами, два расположенных друг против друга линейных исполнительных органа, приводимых в действие текучей средой при помощи управляющих клапанов, и механический преобразователь, расположенный между линейными исполнительными органами и соединяющий друг с другом их ползуны, причем выход механического преобразователя соединен с входом арматуры. Сервопривод выполнен по модульному принципу из объединенных в один функциональный узел отдельных компонентов в виде базового модуля, двух линейных исполнительных органов и механического преобразователя. Изобретение направлено на повышение надежности и долговечности сервопривода, уменьшение затрат на техническое обслуживание. 11 з.п. ф-лы, 11 ил.

Цилиндр двойного действия (варианты) // 2573724

Изобретение относится к области компрессоростроения и предназначено для использования в цилиндропоршневых узлах поршневых компрессоров. Цилиндр двойного действия по варианту 1 содержит корпус 1, в котором выполнены сообщенные между собой полость сальника, рабочая полость 12 и клапанные отверстия 13, 14. На поверхности рабочей полости 12 выполнена посадочная поверхность 20 под гильзу, а в рабочей полости 12 установлена гильза 2. На поверхности рабочей полости 12 выполнены участки 19, 21 для выхода части поршня за гильзу, между которыми расположена посадочная поверхность 20 под гильзу. Первый участок 19 для выхода части поршня за гильзу расположен со стороны полости сальника. Диаметр первого участка 19 меньше диаметра посадочной поверхности 20 под гильзу. Диаметр второго участка 21 равен диаметру посадочной поверхности (20) под гильзу. Цилиндр двойного действия по варианту 2 отличается от первого варианта тем, что диаметр второго участка 21 для выхода части поршня за гильзу больше диаметра посадочной поверхности 20 под гильзу. Техническим решением по вариантам 1 и 2 достигается упрощение конструкции и повышение надежности гильзы. Техническим решением по варианту 2 также достигается упрощение установки гильзы в цилиндре. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Цилиндр двойного действия // 2573730

Изобретение относится к области компрессоростроения и предназначено для использования в цилиндропоршневых узлах поршневых компрессоров. Цилиндр двойного действия содержит корпус 1, в котором выполнены сообщенные между собой полость сальника, рабочая полость 12 и клапанные отверстия 13, 14. На боковой поверхности корпуса 1 выполнены чередующиеся вдоль корпуса 1 оребренные участки 8 и гладкие участки 9. Гладкие участки 9 имеют плоские поверхности. Отверстие 16 под уплотнительные камеры расположено в оребренном участке корпуса 8. Клапанные отверстия 13, 14 выполнены на гладких участках 9. Достигается равномерное охлаждение цилиндра, а также упрощение конструкции и снижение массы цилиндра. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Элементы скольжения и поршневой насос/двигатель // 2597323

Изобретение относится к элементам скольжения, которые скользят относительно друг друга и могут быть использованы в поршневых насосах и двигателях, выполненных с использованием этих элементов. Скользящая часть одного элемента скольжения выполнена из аморфного гидрогенизированного углерода, легированного хромом, а скользящая часть другого элемента скольжения выполнена из медного сплава или алюминиевого сплава. В поршневом насосе или двигателе один из элементов скольжения применен в качестве пластины клапана, закрепленной внутри корпуса, а другой элемент скольжения применен в качестве цилиндрового блока, помещенного в корпусе таким образом, чтобы обеспечивать скольжение относительно пластины клапана. Предотвращается отслаивание аморфной углеродной пленки с улучшением скольжения между ними.2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл. 5 ил.