Поршневой насос

 

O rI И С A H И Е п1182У834

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.79 (21) 2777026/25-06 с присоединением заявки ¹ (51) М. К .

F 04 В 19/22 (53) УДК 621.651 (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 по делам изобретений и открытий

В. Р. Розанцев, Н. В. Долинин и Ю. И. Се стен щ )П1 >Т"-1 л

Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОРШНЕВОЙ НАСОС

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к силовым наземным поршневым насосам и может быть использовано в качестве гидравлического привода погружного прямодействующего скважинного насоса для добычи нефти.

Известен поршневой насос для гидравлического привода погружного прямодействующего скважинного насоса, содержащий станину, промежуточный корпус, гидроблок, кривошипно-шатунный механизм, ползун которого связан со штоком, поршень, установленный в цилиндре, расположенном в промежуточном корпусе и гидроблоке, и узел соединения штока ползуна с поршнем (1).

Недостаток известного поршневого насоса состоит в том, что если узел соединения штока ползуна с поршнем и обеспечивает компенсацию несоосности поршня и штока ползуна, то непараллельность осей указанных элементов им не компенсируется, поэтому необходимо изготавливать стыковочные элементы: станину, промежуточный корпус и гидроблок с высокой степенью точности.

Целью изобретения является повышение надежности поршневого насоса путем одновременной компенсации несоосности и непараллельности осей штока ползуна и поршня, а также упрощение ремонта насоса и увеличение коэффициента эксплуатации скважины. При этом снижаются тре5 бования к точности изготовления стыковочных элементов: станины, промежуточного корпуса и гидроблока без снижения надежности работы уплотнения.

Это достигается тем, что указанный узел

10 соединения выполнен в виде муфты, корпус которой свободно установлен на штоке ползуна и жестко закреплен на поршне, а между торцевыми поверхностями штока и поршня свободно установлены соответст15 венно закладные полусферическая пята и подпятник, причем на штоке между его головкой и диском корпуса му.фты расположена пружина сжатия, а наружная поверхность корпуса муфты в зоне размещения закладных полусферической пяты и подпятника снабжена кольцевой проточкой для обеспечения минимальной, по отношению ко всему узлу прочности корпуса муфты, при этом корпус муфты выполнен с возможностью прохождения через отверстия промежуточного корпуса и гидроблока.

На фиг. 1 представлен поршневой насос,. общий вид; на фиг. 2 — разрез фиг. 1 с подробным изображением узла соединения штока ползуна с плу.нжером насоса.

827834

Описываемый поршневой насос состоит из станины 1, промежуточного корпуса 2, центрируемого относительно станины 1 и гидроблока 3, прижатого к станине 1 шпильками (не показаны), ползуна 4, рас- 5 положенного в станине 1 шатунно-кривошипного механизма (не показан), связанного со штоком 5, поршня б, установленного в цилиндре 7, расположенном в промежуточном корпусе 2 и гидроблоке 3, и узла 10 соединения 8 штока 5 ползуна 4 с поршнем б. Узел соединения 8 штока 5 ползуна

4 с поршнем б выполнен в виде муфты (не показана), корпус 9 которой свободно установлен на штоке 5 ползуна 4 и жест- 15 ко закреплен штифтом 10 относительно поршня 6. Между торцевыми поверхностями штока 5 и поршня 6 свободно установлены соответственно закладные полусферическая пята 11 и подпятник 20

12, причем на штоке 5 между его головкой

13 и дном. корпуса 9 муфты расположена пружина сжатия 14. Головка 13 штока 5 упирается в закладную полусферическую пяту 11, которая своей полусферой взаимодействует с подпятником 12, упирающимся в торец поршня 6, а корпус муфты своим внутренним буртом сжимает пружину 14, которая опирается на головку 13 штока 5.

Уплотнение поршня б в цилиндре 7 осу- 30 ществляется поршневыми кольцами 15.

Между цилиндром 7 и промежуточным корпусом 2 установлены втулка 16 с манжетой 17 и уплотнительным кольцом 18, исключающие попадание откачиваемой з5 жидкости в станину 1 и направляющие утечки жидкости в канал 19 сбора утечек в промежуточном корпусе 2, и фонарь 20.

Уплотнение цилиндра 7 в корпусе 2 осуществляется прокладкой 21, выполненной, 40 например из тефлона, и уплотнительным кольцом 22. Крышка 23 принимает цилиндр 7 к промежуточному корпусу 2 посредством шпилек (не показаны). Шток 5, связанный с ползуном кривошипно-шатун- 45 ного механизма путем вворачивания штока в ползун, направляется по расточке 24, выполненной в ползуне 4, Наружная поверхность корпуса 9 муфты в зоне закладных полусферической пяты 50

11 и подпятника 12, снабжена кольцевой проточкой 25 заданной глубины для обеспечения минимальной по отношению ко всему узлу соединения 8 прочности корпуса муфты, а корпус 9 муфты выполнен с возможностью прохождения через отверстия промежуточного корпуса 2 и гидроблока 3.

В поршне б выполнено резьбовое отвер- 60 стие 26.

Поршневой насос работает следующим образом.

Коленчатый вал через редуктор или клиноременную передачу двигателем (не 65

4 показаны) приводится во вращение и череЗ кривошипно-шатунный механизм (не показан) сообщает возвратно-поступательное движение ползуну 4 и жестко соединенному с ним штоку 5, который через узел соединения 8 приводит в возвратно-поступательное движение поршень 6 или плунжер насоса.

11ри этом работа узла соединения 8 штока 5 ползуна 4 с поршнем 6 насоса осуществляется следующим образом.

При несоосности осей поршня б и штока

5 после сборки насоса, возникает радиальное смещение осей одна относительно другой. Однако бЛагодаря наличию зазора между головкой 13 штока 5 и внутренней поверхностью корпуса 9 муфты большего, чем указанное радиальное смещение осей, равно как и благодаря наличию аналогичного зазора между поверхностью штока

5 и внутренним диаметром корпуса 9 муфты защемления поршня б относительно цилиндра 7, радиальных усилий не возникает, так как зазоры позволяют в определенных пределах подпятнику 11 качаться относительно пяты 12 в процессе возвратно-поступательного движения поршня 6.

Это исключает возникновение радиального прижатия поршня 6 к цилиндру 7 при наличии непараллельности осей промежуточного корпуса 2 и станины 1.

Конструкция узла уплотнения насоса такова, что позволяет вести смену уплотнения агрегатным способом, т. е. после полной сборки штока 5 с поршнем 6 и цилиндром 7 вставлять узел в станину, промежуточный корпус и гидроблок и при монтаже затягивать лишь крепление штока

5 к ползуну 4 и шпильки крышки 23.

Извлечение узла из станины, промежуточного корпуса и гидроблока (одновременно штока 5 с узлов соединения 8, поршня 6 с втулкой 16, фонарем 20, цилиндром 7) осуществляется путем вворачивания съемника (не показан) в резьбовое отверстие 26 поршня.

Наличие щелевого уплотнения чревато заклиниванием поршня 6 в цилиндре 7, что при обычной конструкции насоса приведет к остановке его, а следовательно, к .простою скважины вплоть до прихода оператора и ремонта узла.

Выполнение корпуса 9 муфты с кольцевой проточкой 25 позволяет регламентировать прочность стенки корпуса муфты до величины, приводящей к разрыву корпуса муфты в момент заклинивания поршня б, При этом закладные полусферическая пята 11 и подпятник 12 в случае выполнения насоса по схеме «Триплена» выпадут и насос будет продолжать работать на двух поршнях без удара штока о заклиненный поршень, тем самым будет увеличен коэффициент эксплуатации скважины.

827834

Если же заклинивание поршня в цилиндре произойдет в период такта нагнетания, то предложенная регламентация прочности корпуса 9 муфты не будет иметь значения и в этом случае произойдет остановка 5 насоса.

Пружина 14, прижимая шток 5 к поршню 6 в момент его вытягивания (ход всасывания), исключает удар штока о поршень в момент начала обратного хода— нагнетания.

Пружина 14 как упругий элемент может быть принята любой конструкции, в частности, в виде тарельчатой пружины или в виде резиновой втулки.

Отсутствие пружины при низком давлении на всасывании насоса приводит к ударам штока о плунжер в момент изменения направления движения поршня со всасывания на нагнетание.

Формула изобретения

Поршневой насос для гидравлического привода погружного прямодействующего скважинного насоса, содержащий станину, 25 промежуточный корпус, гидроблок, кривошипно-шатунный механизм, ползун которого связан со штоком, поршень, установленный в цилиндре, расположенном в промежуточном корпусе и гидроблоке, и узел 30 соединения штока ползуна с поршнем, от личающийсяя тем, что, с целью повышения его надежности путем одновременной компенсации несоосности и непараллельности осей штока ползуна и поршня или плунжера, а также упрощения ремонта насоса и увеличения коэффициента эксплуатации скважины, указанный узел соединения выполнен в виде муфты, корпус которой свободно установлен на штоке ползуна и жестко закреплен на поршне, а между торцевыми поверхностями штока и поршня свободно установлены соответственно закладные полусферическая пята и подпятник, причем на штоке между его головкой и дном корпуса муфты расположена пружина сжатия, а наружная поверхность корпуса муфты в зоне размещения закладных полусферической пяты и подпятника снабжена кольцевой проточкой для обеспечения минимальной по отношению ко всему узлу прочности корпуса муфты, при этом корпус муфты выполнен с возможностью прохождения через отверстия промежуточного корпуса и гидроблока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3249062, кл. 317 — 205, 1966.

827834 фут. Г

Составитель Э. Гинзбург

Техред А. Камышникова

Корректор О. Гусева

Редактор T. Глазова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 902/4 Изд. № 327 Тираж 712 Подписное

HllO «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4;5