EA024927B1 - Смещенное отверстие для клапана плунжерного насоса - Google Patents

Abstract

Напорная часть 15 для узла 12 из множества плунжерных насосов содержит по меньшей мере три отверстия 61 или 91 для плунжера, в каждое из которых устанавливают выполняющий возвратно-поступательное движение плунжер 35. Каждое отверстие для плунжера имеет ось 65 или 95 отверстия для плунжера. Отверстия для плунжера расположены вдоль напорной части для определения центрального отверстия для плунжера и боковых отверстий для плунжера, расположенных с обеих сторон от центрального отверстия для плунжера. Напорная часть 15 также содержит по меньшей мере три соответствующих отверстия 59 или 89 для всасывающего клапана, сообщающихся по текучей среде с отверстиями для плунжера. В каждое из отверстий для всасывающего клапана может быть установлен всасывающий клапан 41, и оно имеет ось 63 или 93 отверстия для всасывающего клапана. Напорная часть 15 также содержит по меньшей мере три соответствующих отверстия 57 или 87 для выпускного клапана, сообщающихся по текучей среде с отверстиями для плунжера. В каждое отверстие для выпускного клапана может быть установлен выпускной клапан 43, и оно имеет ось 63 или 93 отверстия для выпускного клапана. По меньшей мере одна из осей по меньшей мере одного из отверстий для всасывающего и для выпускного клапана смещена в напорной части от ее соответствующей оси отверстия для плунжера.

Description

Настоящее изобретение относится к компоновке, в соответствии с которой отверстие для клапана смещено от отверстия для плунжера в напорной части текучей среды плунжерного насоса для устранения механического напряжения.

Уровень техники

При работе нефтяных месторождений используются плунжерные насосы для различных целей. Плунжерные насосы используются для выполнения таких операций, как цементирование, кислотная обработка или гидравлический разрыв пласта подземной скважины. Такие плунжерные насосы работают относительно короткие периоды времени, но они работают часто и зачастую с чрезвычайно высоким давлением. Плунжерный насос устанавливают на грузовике или на полозьях для транспортировки в различные места расположения скважин, и они должны иметь соответствующий размер и вес для соблюдения правил движения по дорогам и магистралям.

Плунжерные насосы или поршневые насосы для работы на нефтяных месторождениях подают текучую среду или шлам, которые могут содержать твердые частицы (например, песчаный расклинивающий наполнитель) под давлением вплоть до 20000 фунтов на квадратный дюйм (138 МПа) в скважине. Известный насос для работы на нефтяных месторождениях включает в себя приводную часть, которая приводит в возвратно-поступательное движение больше чем один плунжер в соответствующей напорной части или насосной камере. Напорная часть может содержать три или пять отверстий для плунжера, расположенных поперечно вдоль головки цилиндров, и каждое отверстие для плунжера может пересекаться отверстиями всасывающего и выпускного клапана. В известном плунжерном насосе ось каждого отверстия для плунжера пересекается перпендикулярно общей осью отверстий для всасывающего и выпускного клапана.

В рабочем режиме известного плунжерного насоса с тремя плунжерами при высоком давлении текучей среды (например, приблизительно больше чем 20000 фунтов на квадратный дюйм (138 МПа)), максимальное давление и, таким образом, механическое напряжение могут возникать в пределах определенной насосной камеры, поскольку плунжер движется продольно в направлении напорной части в направлении верхней мертвой точки (ТЭС, ВМТ), сжимая текучую среду в ней. Одна из других насосных камер при этом работает в режиме выпуска и, таким образом, при очень низком давлении, и другая насосная камера только начинает сжатие текучей среды в ней.

Было определено, что в определенной насосной камере области наибольшего механического напряжения возникают в местах пересечения каждого отверстия для плунжера с его отверстиями для всасывающего и выпускного клапанов при движении плунжера в направлении ТЭС. Возникновение высокого напряжения в этих областях может сократить срок службы напорной части.

1Р 2000-170643 направлен на множество плунжерных насосов, имеющих малый размер. Насос имеет три отверстия для поршней, в которых поршни выполняют возвратно-поступательные движения, но таким образом, что может обеспечиваться компактная конфигурация насоса, ось отверстия каждого всасывающего клапана расположена перпендикулярно ее соответствующему отверстию выпускного клапана (то есть, таким образом, что осуществляется направленный поперечно выпуск из напорной части).

В 1Р 2000-170643 также описано, что предел объема текучей среды, которая может перекачиваться малым плунжерным насосом, составляет размер отверстий для всасывающего и выпускного клапана. В отличие от вариантов осуществления, раскрытых здесь, описание 1Р 2000-170643 не относится к уменьшению напряжений, возникающих в местах пересечения отверстий для поршня, всасывающего и выпускного клапанов. Скорее, в 1Р 2000-170643 описано перемещение осей каждого из внешних отверстий для всасывающего и выпускного клапанов относительно их оси отверстия для плунжера, чтобы обеспечить увеличение объема каждого из отверстий для всасывающего и выпускного клапана. Таким образом, при увеличенной скорости насоса может быть достигнут больший объемный поток, и при этом насос все еще имеет аналогичный общий профиль размеров. Кроме того, в 1Р 2000-170643 описано, что отверстия для клапанов смещены наружу, без увеличения количества материала между всасывающим и выпускным отверстиями. Это связано с тем, что изменение конфигурации насоса, описанное в 1Р 2000-170643, не имеет отношения к уменьшению напряжений в насосе во время использования.

Сущность изобретения

В первом аспекте раскрыта напорная часть для узла из множества плунжерных насосов. Узел из множества плунжерных насосов может, например, содержать три или пять отверстий для плунжеров, и он может применяться на нефтяных месторождениях и/или может работать с текучими средами при высоком давлении (например, вплоть до 20000 фунтов на квадратный дюйм (138 МПа) или больше). Напорная часть содержит, по меньшей мере, три отверстия для плунжера (например, три или пять отверстий для плунжера), в каждом из которых может быть установлен выполняющий возвратнопоступательное движение плунжер и каждый из которых имеет ось отверстия для плунжера. Отверстия для плунжера могут быть расположены вдоль напорной части для определения центрального отверстия для плунжера и боковых отверстий для плунжера, расположенных с обеих сторон от центрального отверстия для плунжера (например, одно или два боковых отверстия для плунжера, расположенные с обеих сторон от центрального отверстия для плунжера, для определения напорной части с тремя или пятью

- 1 024927 отверстиями для плунжера, соответственно). По меньшей мере три соответствующих отверстия для всасывающего клапана (например, три или пять отверстий для всасывающего клапана) могут быть предусмотрены для и могут сообщаться по текучей среде с отверстиями для плунжера. В каждом отверстии всасывающего клапана может быть установлен всасывающий клапан, и оно может иметь ось отверстия для всасывающего клапана. По меньшей мере три соответствующих отверстия для выпускного клапана (например, три или пять отверстий для выпускного клапана) могут быть предусмотрены для и могут сообщаться по текучей среде с отверстиями для плунжера. В каждом отверстии для выпускного клапана может быть установлен выпускной клапан, и оно может иметь ось отверстия для выпускного клапана. В соответствии с первым аспектом по меньшей мере одна из осей, по меньшей мере, одного из отверстий для всасывающего и выпускного клапанов смещена в напорной части от ее соответствующей оси отверстия для плунжера. Смещение может быть выполнено таким образом, что общее напряжение в напорной части во время использования уменьшается (например, по мере того, как плунжер движется в ТЭС). Такое уменьшение общего напряжения оказалось неожиданным, и оно позволяет в результате увеличить полезный срок службы напорной части.

В определенных вариантах осуществления для каждого из отверстий для плунжера отверстие всасывающего клапана может находиться противоположно отверстию выпускного клапана. Такая компоновка является более простой при производстве, ремонте и техническом обслуживании, чем, например, компоновки, в которых ось каждого отверстия для всасывающего клапана расположена, например, перпендикулярно отверстию выпускного клапана. Кроме того, противоположная компоновка отверстий может индуцировать меньше напряжений в напорной части при использовании, чем, например, компоновка с перпендикулярным отверстием.

В определенных вариантах осуществления для каждого из отверстий для плунжера оси отверстий для всасывающего и выпускного клапана могут быть выровнены для еще большего упрощения производства, ремонта и технического обслуживания. В других определенных вариантах осуществления по меньшей мере одна смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60% диаметра отверстия для плунжера. В определенных других вариантах осуществления смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50%, или от приблизительно 30 до приблизительно 40% диаметра отверстия для плунжера.

В других определенных вариантах осуществления по меньшей мере одна смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 0,5 приблизительно до 2,5 дюйма (1,27-6,35 см). В некоторых других вариантах осуществления смещенная ось может быть смещена на величину в пределах от приблизительно 1,5 до 2,5 дюйма (3,81-6,35 см). Эти размеры могут представлять оптимальный диапазон для множества диаметров отверстий в конфигурациях напорной части, используемых в насосах для гидравлического разрыва пласта на нефтяных месторождениях и в подобных вариантах применения.

Во втором аспекте предусмотрена напорная часть для узла с множеством плунжерных насосов. Напорная часть содержит по меньшей мере три отверстия для плунжера, в каждом из которых устанавливают выполняющие возвратно-поступательное движение плунжеры, и каждое отверстие для плунжера имеет ось отверстия для плунжера. Отверстия для плунжера расположены вдоль напорной части, образуя центральное отверстие для плунжера и боковые отверстия для плунжера, расположенные по обеим сторонам от центрального отверстия для плунжера. По меньшей мере три соответствующих отверстия для всасывающего клапана сообщаются по текучей среде с отверстиями для плунжера. Каждое отверстие для всасывающего клапана выполнено с возможностью установки в него всасывающего клапана и имеет ось отверстия для всасывающего клапана. По меньшей мере три соответствующих отверстия для выпускного клапана сообщаются по текучей среде с отверстиями для плунжера. Каждое отверстие для выпускного клапана выполнено с возможностью установки в него выпускного клапана и имеет ось отверстия для выпускного клапана. В соответствии со вторым аспектом по меньшей мере одна из осей по меньшей мере одного из отверстий для всасывающего и выпускного клапана смещена в напорной части от ее соответствующей оси отверстия для плунжера таким образом, что общее напряжение в напорной части уменьшается при использовании. Такое уменьшение общего напряжения оказалось неожиданным, и оно позволяет в результате увеличить полезный срок службы напорной части.

В определенных вариантах осуществления для каждого из отверстий для плунжера отверстие для всасывающего клапана может быть расположено противоположно отверстию для выпускного клапана.

В определенных вариантах осуществления для каждого из отверстий для плунжера оси отверстий для всасывающего и выпускного клапана могут быть выровнены.

В других определенных вариантах осуществления по меньшей мере одна смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60% диаметра отверстия для плунжера. В некоторых других вариантах осуществления смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50%, или от приблизительно 30 до приблизительно 40% диаметра отверстия для плунжера.

В других определенных вариантах осуществления по меньшей мере одна смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,5 дюйма (1,27-6,35

- 2 024927 см). В определенных других вариантах осуществления смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 1,5 до 2,5 дюйма (3,81-6,35 см). Эти размеры могут представлять оптимальный диапазон для многих диаметров отверстия конфигураций напорной части, используемых в насосах для гидравлического разрыва пласта на нефтяных месторождениях и в подобных вариантах применения.

В третьем аспекте предусмотрена напорная часть для множества узлов плунжерных насосов. Напорная часть содержит по меньшей мере три отверстия для плунжера, каждое предназначено для установки, выполняющего возвратно-поступательное движение плунжера. Каждое отверстие для плунжера имеет ось отверстия для плунжера, при этом ось отверстий для плунжера распложена вдоль напорной части и образует центральное отверстие для плунжера и боковые отверстия для плунжера, расположенные по обе стороны от центрального отверстия для плунжера. По меньшей мере три соответствующих отверстия для всасывающего клапана сообщаются по текучей среде с отверстиями для плунжера. Каждое отверстие для всасывающего клапана выполнено с возможностью вставки в него всасывающего клапана и имеет ось отверстия для всасывающего клапана. По меньшей мере три соответствующих отверстия для выпускного клапана сообщаются по текучей среде с отверстиями для плунжера. Каждое отверстие для выпускного клапана выполнено с возможностью установки в него выпускного клапана и имеет ось отверстия для выпускного клапана. Каждое отверстие для выпускного клапана противоположно соответствующему отверстию для всасывающего клапана. В соответствии с третьим аспектом по меньшей мере одна из осей по меньшей мере одного из отверстий для всасывающего и для выпускного клапана смещена в напорной части от ее соответствующей оси отверстия для плунжера.

В определенных вариантах осуществления для каждого из отверстий для плунжера оси отверстий для всасывающего и для выпускного клапана могут быть выровнены.

В других определенных вариантах осуществления по меньшей мере одна смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60% диаметра отверстия для плунжера. В некоторых других вариантах осуществления смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50%, или от приблизительно 30 до приблизительно 40% диаметра отверстия для плунжера.

В других определенных вариантах осуществления по меньшей мере одна смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,5 дюйма (1,27-6,35 см). В определенных других вариантах осуществления смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 1,5 до 2,5 дюйма (3,81-6,35 см). Эти размеры могут представлять оптимальный диапазон для многих диаметров отверстия конфигураций напорной части, используемых в насосах для гидравлического разрыва пласта на нефтяных месторождениях и в подобных вариантах применения.

В определенных вариантах осуществления, по меньшей мере, одна из осей отверстий для всасывающего и для выпускного клапана для каждого из боковых отверстий для плунжера может быть смещена внутрь или наружу. Например, для напорной части с тремя или пятью отверстиями для плунжера, которая имеет центральное отверстие для плунжера (такое, которое может быть расположено на центральной оси напорной части), смещение внутрь или наружу может содержать боковое смещение (то есть, в направлении к или от заданной одной из боковых сторон напорной части). Смещение может, кроме того, осуществляться относительно оси центрального отверстия для плунжера, или в дополнительных вариантах осуществления относительно центральной оси напорной части, в случае смещения центрального отверстия для всасывающего и/или выпускного клапанов.

В определенных вариантах осуществления для боковых отверстий для плунжера по причинам однородности конструкции и уменьшения напряжения в напорной части по меньшей мере одна из смещенной оси может быть смещена внутрь или наружу в той же степени, что и другая по меньшей мере одна смещенная ось.

В определенных вариантах осуществления оси отверстий, как для всасывающего, так и выпускного клапанов, могут быть смещены внутрь или наружу.

В определенных вариантах осуществления оси отверстий, как для всасывающего, так и для выпускного клапанов, могут быть смещены внутрь или наружу в одной и той же степени.

В других определенных вариантах осуществления напорная часть может содержать три или пять отверстий для плунжера и три или пять соответствующих отверстий для всасывающего и для выпускного клапанов.

В четвертом аспекте предусмотрена напорная часть для узла из множества плунжерных насосов. Напорная часть содержит первую и вторую противоположные стороны, имеющие продольный размер, первую и вторую противоположные оконечные поверхности, верхнюю поверхность, имеющую продольный размер, и нижнюю поверхность, имеющую продольный размер. Предусмотрены по меньшей мере три отверстия для плунжера, каждое предназначено для установки в него выполняющего возвратнопоступательное движение плунжера, и каждое отверстие для плунжера имеет ось отверстия для плунжера. Отверстия для плунжера расположены вдоль напорной части, образуя центральное отверстие для плунжера и боковые отверстия для плунжера, расположенные с каждой стороны от центрального отвер- 3 024927 стия для плунжера. По меньшей мере три соответствующих отверстия для всасывающего клапана сообщаются по текучей среде с отверстиями для плунжера. Каждое отверстие для всасывающего клапана выполнено с возможностью установки в него всасывающего клапана и имеет ось отверстия для всасывающего клапана. По меньшей мере три соответствующих отверстия для выпускного клапана сообщаются по текучей среде с отверстиями для плунжера. Каждое отверстие для выпускного клапана выполнено с возможностью установки в него выпускного клапана и имеет ось отверстия для выпускного клапана. В соответствии с четвертым аспектом по меньшей мере одна из осей по меньшей мере одного из отверстий для всасывающего и для выпускного клапана смещена в напорной части от ее соответствующей оси отверстия для плунжера. Смещение может быть таким, что общее напряжение в напорной части при использовании уменьшается (например, в то время, как плунжер движется в ТЭС). И снова, такое уменьшение общего напряжения оказалось неожиданным, и оно позволяет в результате увеличить полезный срок службы напорной части.

В некоторых вариантах осуществления для каждого из отверстий для плунжера отверстие для всасывающего клапана может быть противоположно отверстию для выпускного клапана.

В других некоторых вариантах осуществления для каждого из отверстий для плунжера оси отверстий для всасывающего и для выпускного клапана могут быть выровнены.

В других определенных вариантах осуществления, по меньшей мере, одна смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60% диаметра отверстия для плунжера. В некоторых других вариантах осуществления смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50% или от приблизительно 30 до приблизительно 40% диаметра отверстия для плунжера.

В других определенных вариантах осуществления, по меньшей мере, одна смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,5 дюйма (1,27-6,35 см). В определенных других вариантах осуществления смещенная ось может быть смещена на величину в диапазоне от приблизительно 1,5 до 2,5 дюйма (3,81-6,35 см). Эти размеры могут представлять оптимальный диапазон для многих диаметров отверстия конфигураций напорной части, используемых в насосах для гидравлического разрыва пласта на нефтяных месторождениях и в подобных вариантах применения.

В определенных вариантах осуществления по меньшей мере одна из первой и второй оконечных поверхностей может дополнительно содержать концевую опору. Концевая опора может быть выполнена таким образом, что общее напряжение в напорной части во время использования уменьшается. Концевая опора может содержать компоновку или дополнение из другого материала (например, металла) для напорной части.

В других определенных вариантах осуществления концевая опора может добавлять от приблизительно 0,1 до приблизительно 25% к участку продольного размера первой и второй противоположных сторон.

В определенных вариантах осуществления концевая опора может охватывать от приблизительно 20 до приблизительно 80% поверхности по меньшей мере одного из первого и второго концов. В определенных других вариантах осуществления концевая опора может охватывать от приблизительно 30 до приблизительно 70% или от приблизительно 40 до приблизительно 60%, или приблизительно 50% поверхности по меньшей мере одного из первого и второго концов.

В других определенных вариантах осуществления концевая опора может охватывать всю поверхность по меньшей мере одного из первого и второго концов.

В определенных вариантах осуществления продольный размер нижней поверхности может быть больше чем продольный размер верхней поверхности.

Другие аспекты, свойства и преимущества будут понятны из следующего подробного описания изобретения, если его рассматривать совместно с приложенными чертежами, которые составляют часть этого раскрытия и на которых иллюстрируются, в качестве примера, раскрытые здесь принципы напорной части.

Краткое описание чертежей

Несмотря на любые другие формы, которые могут попадать в пределы объема напорной части, такой как описана в разделе Сущность изобретения, конкретные варианты осуществления напорной части и плунжерного насоса будут описаны, только в качестве примера, со ссылкой на приложенные чертежи.

В Кратком описании чертежей и в Подробном описании изобретения насос, который содержит три плунжера, всасывающее и выпускное отверстия, в дальнейшем называется трехплунжерным, и насос, который содержит пять плунжеров, всасывающее и выпускное отверстия в дальнейшем называется пятиплунжерным, что представляет собой сокращение от пятиплунжерного насоса.

На чертежах:

На фиг. 1А и 1В иллюстрируется, в виде в разрезе и в виде в перспективе, вариант осуществления плунжерного насоса. На фиг. 1А может быть представлена либо трехплунжерная, или пятиплунжерная компоновка, хотя на фиг. 1В, в частности, показана трехплунжерная компоновка.

- 4 024927

На фиг. 1С и 1Ό иллюстрируется, в виде с торца и в виде в перспективе, вариант осуществления трехплунжерной напорной части для плунжерного насоса, в котором клапанные крышки были сняты для ясности, чтобы показать концевые опоры на противоположных сторонах напорной части.

На фиг. 2 схематично представлен вариант осуществления трехплунжерной компоновки, на которой представлен вид с частичным разрезом по линии 2-2 на фиг. 1А, для иллюстрации обоих боковых (или внешних) пар отверстий для клапанов, смещенных внутрь от их соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 3 схематично показан вид в разрезе с нижней стороны по фиг. 2 для иллюстрации структуры болтов на напорной части.

На фиг. 4 схематично показан другой вариант осуществления трехплунжерной компоновки, на которой представлен вид с частичным разрезом аналогично фиг. 2 для иллюстрации некоторых отверстий для клапана, смещенных наружу от их соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 5 схематично показан вид с разрезом с нижней стороны по фиг. 4 для иллюстрации структуры болтов на напорной части цилиндра.

На фиг. 6 схематично представлен другой вариант осуществления трехплунжерной компоновки с частичным разрезом аналогично фиг. 2 для иллюстрации смещения отверстий для клапана влево от их соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 7 схематично показан в разрезе вид нижней стороны по фиг. 6 для представления структуры болтов на напорной части цилиндра.

На фиг. 8 схематично представлен с частичным разрезом другой вариант осуществления трехплунжерной компоновки, аналогичной фиг. 2, для иллюстрации смещения отверстий для выпускного клапана от соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 9 схематично показан с частичным разрезом другой вариант осуществления трехплунжерной компоновки, аналогичной фиг. 2, для иллюстрации смещения отверстий для всасывающего клапана от соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 10 схематично показан первый вариант осуществления пятиплунжерной компоновки с частичным разрезом по линии 2-2 на фиг. 1А для иллюстрации двух боковых пар отверстий для клапана по обе стороны от центральной пары отверстий для клапана, смещенных внутрь от их соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 11 схематично показан в разрезе вид нижней стороны по фиг. 10 для представления структуры болтов на напорной части цилиндра.

На фиг. 12 показано аналогичное представление пятиплунжерной компоновки по фиг. 10, но показаны как самые внутренние, так и самые дальние боковые пары отверстий для клапана, а не центральная пара отверстий для клапана, смещенные наружу от их соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 13 показано аналогичное представление пятиплунжерной компоновки по фиг. 10, но показаны все пары отверстий для клапана, смещенные влево от их соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 14 показано аналогичное представление пятиплунжерной компоновки по фиг. 10, но показаны самые внутренние боковые пары отверстий для клапана, смещенные внутрь, и самые дальние боковые пары отверстий для клапана, смещенные наружу, и центральная пара отверстий для клапана без смещения от их соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 15 показано аналогичное представление пятиплунжерной компоновки по фиг. 10, но показаны самые внутренние боковые пары отверстий для клапана, смещенные наружу, и самые дальние боковые пары отверстий для клапана, смещенные внутрь, и центральная пара отверстий для клапана без смещения от их соответствующих отверстий для плунжера.

На фиг. 16 и 17 схематично представлены виды сбоку с разрезом, сгенерированные с помощью анализа конечных элементов (РЕА) и показанные с противоположных сторон, трехплунжерной напорной части для иллюстрации мест, где возникает максимальное напряжение, как обозначено РЕА, для пересечения отверстия для плунжера с отверстиями для всасывающего и для выпускного клапанов; на фиг. 16, смещение не показано и на фиг. 17 представлено смещение на 2 дюйма (5,08 см) внутрь.

На фиг. 18 показан график точек данных, которые составляют график критерия текучести Фон Мизеса (то есть, для максимального напряжения, в фунтах на квадратный дюйм, как определено РЕА) в зависимости от величины смещения отверстия для клапана (в дюймах) для одиночной (моно) напорной части и трехплунжерной напорной части.

На фиг. 19 и 20 показаны две разные столбчатые диаграммы, которые составляют график критерия текучести Фон Мизеса (то есть, для максимального напряжения, в фунтах на квадратный дюйм, как определено РЕА) в зависимости от другой величины смещения отверстия для клапана (в дюймах), как внутрь, так и наружу, для одиночной (моно) напорной части и трехплунжерной напорной части.

На фиг. 1А и 1В показан вариант осуществления плунжерного насоса 12, который установлен на картере 13 коленчатого вала.

Картер 13 коленчатого вала может составлять большую часть внешней поверхности плунжерного насоса 12. Распорные стержни 14 соединяют картер 13 коленчатого вала (так называемая, приводная часть) с напорной частью 15. Когда насос должен использоваться для высокого давления (например,

- 5 024927 приблизительно 20000 фунтов на квадратный дюйм (138 МПа) или больше), могут использоваться вплоть до четырех распорных стержней для каждого плунжера множества плунжерных насосов. Распорные стержни, в случае необходимости, могут быть установлены внутри корпуса.

Насос 12 представляет собой трехплунжерный насос, имеющий набор из трех цилиндров 16, каждый из которых включает в себя соответствующее отверстие 17 для плунжера. Эти три (или, в случае пятиплунжерного насоса, пять) цилиндров/отверстий для плунжера могут быть расположены поперечно насосу для напорной части 15. Плунжер 35 выполняет возвратно-поступательные движения в соответствующем отверстии 17 для плунжера, и на фиг. 1А плунжер 35 показан полностью выдвинутым в его положении верхней мертвой точки. В представленном варианте осуществления текучую среду перекачивают только с одной стороны 51 плунжера 35, поэтому плунжерный насос 12 представляет собой плунжерный насос одностороннего действия.

Каждое отверстие 17 для плунжера сообщается с отверстием текучей среды, или всасывающим коллектором 19 и выпускной стороной 20 текучей среды, которое сообщается по текучей среде с выходным отверстием 21 насоса (фиг. 1В). Крышка 22 всасывающего клапана для каждого цилиндра 16 и отверстия 17 для плунжера установлена на напорной части 15 в месте, которое противоположно отверстию 17 для плунжера. Насос 12 может быть свободно установлен на грунте, может быть установлен на трейлере, который можно буксировать между рабочими площадками, или может быть установлен на полозьях, например, для работы на береговом шельфе.

В картере 13 коленчатого вала установлен коленчатый вал 25, который может быть механически соединен с электродвигателем (не показан). Электродвигатель вращает коленчатый вал 25 для привода плунжерного насоса 12. В одном варианте осуществления коленчатый вал 25 выполнен с кулачковым управлением таким образом, что текучая среда перекачивается из каждого цилиндра 16 в чередующиеся моменты времени. Для специалиста в данной области техники будет совершенно понятно, что чередующиеся циклы перекачивания текучей среды из каждого из цилиндров 16 способствуют минимизации первичных, вторичных и третичных (и др.) сил, взаимосвязанных с действием перекачивания.

Зубчатое колесо 24 механически соединено с коленчатым валом 25, когда коленчатый вал 25 вращается от электродвигателя (не показан) через зубчатые колеса 26 и 24. Шатунная шейка 28 прикреплена к основному валу 23 и показана в положении, когда она расположена, по существу, параллельно оси А_х коленчатого вала 25. Шатун 27 соединен с коленчатым валом 25 на одном конце. Другой конец шатуна 27 закреплен с помощью втулки на ползуне или поршневом пальце 31, который поворачивается внутри ползуна 29 в корпусе 30 при вращении коленчатого вала 25 на одном конце шатуна 27. Палец 31 также выполняет функцию удержания шатуна 27 продольно относительно ползуна 29. Укороченная насосная штанга 33 продолжается от ползуна 29 в продольно противоположном направлении от коленчатого вала 25. Шатун 27 и ползун 29 преобразуют вращательное движение коленчатого вала 25 в продольное движение укороченной насосной штанги 33.

Плунжер 35 соединен с укороченной насосной штангой 33 для перекачивания текучей среды, протекающей через каждый цилиндр 16. Каждый цилиндр 16 включает в себя внутреннюю часть или камеру 39 цилиндра, которая представляет собой место, где плунжер 35 сжимает текучую среду, перекачиваемую плунжерным насосом 12. Цилиндр 16 также включает в себя входной (или всасывающий) клапан 41 и выходной (или выпускной) клапан 43. Обычно входной и выпускной клапаны 41, 43 расположены противоположно друг другу в цилиндре 16 и могут, например, находиться на одной общей оси.

Клапаны 41 и 43 обычно смещены пружиной и активируются при заданной определенной разности давлений. Входной (всасывающий) клапан 41 выполняет управление потоком текучей среды из входного отверстия 19 для текучей среды в камеру 39 цилиндра, и выходной (выпускной) клапан 43 управляет потоком текучей среды из камеры 39 цилиндра на выходную сторону 20 и оттуда в выпускное отверстие 21 насоса. В зависимости от размера насоса 12, плунжер 35 может представлять собой один из множества плунжеров, например, могут использоваться три или пять плунжеров.

Плунжер 35 выполняет возвратно-поступательные движения, или движется продольно в камеру 39 цилиндра и из нее, при вращении коленчатого вала 25. По мере того, как плунжер 35 движется продольно из камеры 39 цилиндра, давление текучей среды внутри камеры 39 цилиндра уменьшается, что создает перепад давлений на всасывающем клапане 41, что активирует клапан 41 и позволяет текучей среде поступать в камеру 39 цилиндра через входное отверстие 19 текучей среды. Текучая среда продолжает поступать в камеру 39 цилиндра по мере продолжения продольного движения плунжера 35 из цилиндра 17 до тех пор, пока перепад давлений между текучей средой внутри камеры 39 и текучей средой во входном отверстии 19 для текучей среды не станет достаточно малым, чтобы активировать всасывающий клапан 41 с переводом его в закрытое положение.

Когда плунжер 35 начинает продольное движение в цилиндр 16, давление текучей среды внутри камеры 39 цилиндра начинает повышаться. Давление текучей среды внутри камеры 39 цилиндра продолжает повышаться по мере приближения плунжера 35 к камере 39 до тех пор, пока перепад давлений на выходном клапане 43 не станет достаточно большим, чтобы активировать клапан 43 и обеспечить возможность выпуска текучей среды из камеры 39 через выходное отверстие 21 для текучей среды.

Всасывающий клапан 41 расположен внутри отверстия 59 для всасывающего клапана и выпускной

- 6 024927 клапан 43 расположен в отверстии 57 для выпускного клапана. В представленном варианте осуществления оба отверстия 57, 59 для клапанов сообщаются с и продолжаются ортогонально отверстию для плунжера 17. Отверстия 57, 59 для клапанов, как показано, расположены коаксиально (то есть, расположены на общей оси, или на параллельных осях), но они могут быть смещены относительно друг друга, как описано ниже.

Следует отметить, что противоположное расположение отверстий 57, 59 для клапанов, представленное на фиг. 1, является более простым при производстве (например, используя литье и механическую обработку), и более простым для ремонта и обслуживания, чем, например, перпендикулярная компоновка отверстий для клапана (то есть, в случае, когда оси отверстий расположены перпендикулярно). В компоновке с противоположными отверстиями доступ к отверстиям может легко осуществляться, детали можно просто упаковывать, распаковывать, обслуживать и т.д., в местах ниже и выше напорной части, так, что при этом не мешают всасывающий и напорный коллекторы.

Кроме того, следует понимать, что, когда желательно обеспечить уменьшение механического напряжения в напорной части, противоположное размещение отверстий 57, 59 для клапанов может вызвать меньшие напряжения в напорной части, в частности, при высоких рабочих давлениях 20000 фунтов на квадратный дюйм (138 МПа) или больше, при сравнению с перпендикулярным или другим размещением отверстия под углом.

На фиг. 1А и 1В напорная часть 15 показана без концевой опоры и может составлять от приблизительно 36 до приблизительно 45 дюймов (91,4-114,3 см) в длину, если измерять от первой и второй противоположных сторон. В варианте осуществления напорной части 15 обеспечивается, что длина составляет приблизительно 36 дюймов (91,4 см) или приблизительно 39 дюймов (99,1 см) в длину, если измерять между первой и второй противоположными сторонами. Пятиплунжерная напорная часть может составлять от приблизительно 60 дюймов (152,4 см) до приблизительно 80 дюймов (203,2 см) в длину, при измерении от первой и второй противоположных сторон. В варианте осуществления пятиплунжерная напорная часть имеет в длину приблизительно 52 дюйма (132,1 см), 63 дюйма (160 см) или приблизительно 7 0,5 дюймов (17 9,1 см).

Далее на фиг. 1С и 1Ό показана трехплунжерная напорная часть 15' для плунжерного насоса. На этих фигурах клапанные крышки сняты для ясности представления. Напорная часть 15' на фиг. 1С и 1Ό содержит модифицированный конец по сравнению с напорной частью 15 на фиг. 1А и 1В. В этом отношении концевые опоры в форме дополнительных областей 18А и 18В материала были добавлены так, что они расположены противоположно первой 202 и второй 204 сторонам напорной части 15'. На фиг. 1С области 18А и 18В показаны точками. Дополнительный материал может содержать дополнительный металл для напорной части, сформированный во время производства (например, при отливке). Однако могут быть другие способы предоставления таких концевых опор, включая закрепленные на болтах пластины, опорные рамы и так далее.

Расстояние между первой и второй противоположными сторонами 202 и 204 определяет продольный размер 210 для напорной части 15'. Напорная часть 15' также содержит верхнюю поверхность 212, имеющую продольный размер 214, и нижнюю поверхность 216, имеющую продольный размер 210. Поскольку области 18А и 18В дополнительного материала предусмотрены на нижнем участке первой и второй противоположных сторон 202 и 204, продольный размер 210 для нижней поверхности 216 больше, чем продольный размер 214 для верхней поверхности 212. Продольный размер 210 для трехплунжерной напорной части 15', имеющей концевую опору 18, может быть больше, чем от 35 до 40 дюймов (88,9-101,6 см), от приблизительно 36,1 до приблизительно 45 дюймов (91,7-114,3 см), приблизительно от 36,5 до приблизительно 39 дюймов (92,7-99,1 см), от приблизительно 37 до приблизительно 39 дюймов (93,9-99,1 см), составляет приблизительно 38 дюймов (96,5 см), или составляет приблизительно 39 дюймов (99,1 см). Продольный размер 210 для пятиплунжерной напорной части, имеющей концевую опору 18, может быть больше, чем 50 дюймов (127 см), больше чем 52 дюйма (132,1 см), приблизительно от 50 до приблизительно 80 дюймов, от приблизительно 52,1 дюйма до приблизительно до 85 дюймов (132,3-215,9 см), от приблизительно 71 дюйма до приблизительно 85 дюймов (180,3-215,9 см), составляет приблизительно 56 дюймов (142,2 см), составляет приблизительно 67 дюймов (170,2 см) или составляет приблизительно 7 4,5 дюйма (189,2 см).

Такая форма концевой опоры может использоваться в случае, когда, например, одно или оба из боковых (внешних) отверстий 57, 59 для клапанов должны быть смещены наружу в напорной части. В таком случае дополнительный материал в областях 18А и 18В может выполнять функцию уменьшения общего напряжения в напорной части. В общем, если одно из боковых отверстий 57, 59 для клапана смещено наружу в напорной части, тогда области 18А или 18В дополнительного материала будут предусмотрены непосредственно на этом конце.

Как представлено на чертежах, области 18А и 18В дополнительного материала могут иметь такие размеры, которые увеличивают продольный размер напорной части. Например, увеличение продольного размера может составлять от приблизительно 0,1 до приблизительно 25% в длину напорной части (представляет собой расстояние между первой и второй противоположными сторонами).

Как представлено на чертежах, области 18А и 18В дополнительного материала могут иметь такие

- 7 024927 размеры, что они закрывают определенную пропорцию первой и второй противоположных сторон напорной части. Например, каждая область 18А и 18В может закрывать определенную пропорцию со своей соответствующей стороны на величину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 80%. Как показано на фиг. 1Ό, каждая область 18А и 18В охватывает несколько большую часть, чем 50% своей соответствующей стороны. Однако, если требуется, каждая область 18А и 18В может накрывать вплоть до 100% первой и второй противоположных сторон напорной части.

Как представлено на чертежах, области 18А и 18В дополнительного материала охватывают нижнюю часть их соответствующих первой и второй противоположных сторон напорной части. Это может соответствовать области или точке максимального напряжения, возникающего из-за смещения наружу бокового отверстия для всасывающего клапана. В результате, продольный размер нижней части напорной части больше, чем продольный размер верхней части напорной части.

Далее на фиг. 2, схематично показан вид в частичном разрезе напорной части 15 насоса 12 вдоль линии 2-2, обозначенной на фиг. 1А. В варианте осуществления на фиг. 2 и 3 насос 12 представляет собой плунжерный насос, имеющий три отверстия 17 для плунжера, соответствующие трем отверстиям цилиндров. Однако, как описано ниже со ссылкой на фиг. 10-15, насос может иметь другое количество цилиндров и отверстий для плунжера, например пять. Для симметричной трехплунжерной напорной части центральное отверстие из трех отверстий для плунжера расположено на центральной оси напорной части, при этом два других отверстия для плунжера расположены равномерно с обеих сторон от центрального отверстия для плунжера. Смещение может быть выполнено относительно центральной оси напорной части.

В варианте осуществления на фиг. 2 и 3 каждое из трех отверстий 17 для плунжеров схематично обозначено номерами 61 ссылочной позиции (то есть, 61а, 61Ь и 61с); каждое из трех отверстий для всасывающего клапана схематично обозначено номером 59 ссылочной позиции (то есть, 59а, 59Ь и 59с); и каждое из трех отверстий для выпускного клапана схематично обозначено номером 57 ссылочной позиции (то есть, 57а, 57Ь и 57с). Аналогично, ось каждого отверстия 61 для плунжера схематично обозначена номером 65 ссылочной позиции (то есть, 65а, 65Ь и 65с). Кроме того, общая ось каждого из отверстий 59 и 57 для клапанов схематично обозначена номером 63 ссылочной позиции (то есть, 63а, 63Ь и 63с). Такие обозначения также используются ниже со ссылкой на каждый из разных вариантов осуществления трехплунжерных напорных частей, описанных здесь со ссылками на фиг. 2-9.

Было определено, что точка наибольшей концентрации напряжения в насосе 12 возникает в месте пересечения отверстия для плунжера с отверстиями для впускного (или входного) и выпускного (или выходного) отверстия для клапана. Максимальное напряжение в напорной части возникает, когда один плунжер (например, боковой плунжер) приближается к верхней мертвой точке (ТЭС), другой приближается к нижней мертвой точке (ВВС, НМТ), и третий только начал движение из ВВС в ΤΩΟ

Дополнительно определили, что для уменьшения напряжения в напорной части, некоторые или все из боковых (внешних) отверстий 57а, 57с, 59а, 59с для клапанов на стороне выпуска и всасывания могут быть смещены внутрь таким образом, что оси 65, по меньшей мере, некоторых из отверстий для плунжеров (то есть, оси 65а, 65с боковых отверстий для плунжеров) не пересекаются с общей осью 63 отверстий для клапанов таким образом, что по меньшей мере одна из осей 63а или 63с боковых отверстий для клапанов смещена внутрь от ее соответствующей оси 65а или 65с боковых отверстия для плунжера. Наблюдения показали, что такое поперечное смещение внутрь заметно уменьшает напряжение в напорной части 15, которое возникает в результате протекания текучей среды в ней, особенно при высоком давлении, которое может использоваться во время операций на нефтяных месторождениях (например, при перекачивании текучей среды для гидравлического разрыва пласта в нефтяной скважине).

В вариантах осуществления трехплунжерного насоса с тремя цилиндрами по фиг. 2 и 3 боковые (или внешние) отверстия 59а, 57а и 59с, 57с впускного и для выпускного клапанов, каждое показано, как смещенное внутрь и, в определенной степени, от соответствующих боковых (или внешних) отверстий 61а и 61с для плунжера. Центральные отверстия 57Ь, 59Ь для выпускного и всасывающего клапанов не смещены от их соответствующих отверстий 61Ь для плунжера. Таким образом, терминологию смещенный внутрь в определенной степени можно рассматривать, как означающую смещение внутрь относительно или со ссылкой на центральное отверстие 61Ь для плунжера и центральное отверстия 57Ь, 59Ь для клапанов. Кроме того, общая ось 63а отверстий 59а, 57а для клапанов смещена внутрь от оси 65а отверстия 61а для плунжера. Кроме того, общая ось 63с отверстий 59с, 57с для клапана, в определенной степени, смещена внутрь от оси 65с отверстия 61с для плунжера.

Кроме того, в то время, как в данном варианте осуществления величина смещения внутрь от обоих боковых отверстий и осей для плунжеров в направлении к центральному отверстию и оси для плунжера является одинаковой, величина смещения может быть разной. Например, отверстия для всасывающего и выпускного клапанов с каждой стороны могут быть в большей или в меньшей степени смещены в поперечном направлении относительно всасывающего и выпускного клапанов с каждой стороны напорной части. Кроме того, одно или оба из отверстий для всасывающего и выпускного клапанов с одной стороны могут быть смещены в поперечном направлении на разные протяженности, или одно из них может не быть смещено вообще, и такое смещение может отличаться для каждого из отверстий для всасывающего

- 8 024927 и выпускного клапанов с другой стороны напорной части, которые также могут быть смещены поразному относительно друг друга.

В любом случае неожиданно определили, что смещение внутрь обоих отверстий 59а, 57а и 59с, 57с боковых отверстий для всасывающего и выпускного клапанов на одну и ту же величину и в равной степени уменьшает напряжение в напорной части при высоких рабочих давлениях текучей среды, как пояснялось в примере 1.

Как обозначено выше, в вариантах осуществления трехплунжерного насоса с тремя цилиндрами по фиг. 2 и 3, общая ось 63Ь центральных отверстий 59Ь, 57Ь всасывающего и выпускного клапанов пересекает ось 65Ь центрального отверстия 61Ь для плунжера. Определили, что в напорной части, имеющей три или больше цилиндров, возникает меньшая концентрация напряжений в местах пересечений центрального отверстия 61Ь для плунжера с центральными отверстиями 57Ь, 59Ь для клапана, по сравнению с напряжением в местах пересечений боковых отверстий и их соответствующих плунжеров, и, следовательно, смещение центральных отверстий 57Ь, 59Ь для клапанов может не потребоваться. Однако в вариантах осуществления, показанных на фиг. 5 и 6, предусмотрено также смещение отверстия 59Ь, 57Ь для центральных клапанов и их осей (например, может быть в меньшей степени, чем для боковых отверстий) для уменьшения концентрации напряжений в этих местах.

В варианте осуществления на фиг. 2 и 3 каждая общая ось 63 отверстий 57 и 59 для клапанов продолжается перпендикулярно до оси 65 отверстия для плунжера, хотя боковые оси 63а и 63с не пересекаются.

Величина смещения внутрь отверстий 59, 57 для клапанов и отверстия 61 для плунжера может быть существенной. Например, для отверстий диаметром 4,5 дюйма (11,4 см), отверстие 59, 57 для клапана может быть смещено внутрь на 2 дюйма (5,08 см) от соответствующего отверстия 61 для плунжера. Величина смещения внутрь может быть измерена от оси до оси. Например, расстояние может быть установлено с учетом расстояния, на которое смещены общие оси 63а или 63с отверстий 57а или 57с и 59а, или 59с для клапанов от их соответствующих осей отверстий 65а или 65с для плунжеров, или от центральной оси 65Ь отверстия для плунжера (в случае, когда центральное отверстие для клапана не смещено от общей центральной оси 63Ь отверстий 57Ь и 59Ь для клапанов).

В любом случае, величина смещения может составлять приблизительно 40% от диаметра отверстия для плунжера, хотя она может находиться в диапазоне, например, от приблизительно 10 до приблизительно 60%. В случае, когда смещение внутрь каждого из боковых отверстий 59а, 59с и 57а, 59с для клапанов составляет 2 дюйма (5,08 см), расстояние от оси 63а отверстий 59а, 57с для клапанов до оси 63с отверстий 59с, 57с для клапанов, таким образом, становится на 4 дюйма ближе (10,2 см), чем в известных напорных частях с аналогичными размерами.

В других вариантах осуществления смещение внутрь каждого бокового отверстия для клапана может находиться в диапазоне от приблизительно 0,25 до приблизительно 2,5 дюймов (0,64-6,4 см), от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,0 дюймов (1,27-5,1 см), от приблизительно 0,75 до приблизительно 2,0 дюймов (1,91-5,1 см), от приблизительно 1 д до приблизительно 2 дюймов (2,54-5,1 см), от приблизительно 0,25 до приблизительно 1,25 дюймов (0,64-3,18 см), от приблизительно 1,5 до приблизительно 2,5 дюймов (3,81-6,4 см), от приблизительно 1,5 до приблизительно 2,0 дюймов (3,81-5,1 см), или от приблизительно 1,5 до приблизительно 1,75 дюймов (3,81-1,91 см).

Такое перемещение отверстий для боковых клапанов внутрь может представлять существенное уменьшение общего размера и веса напорной части. Однако один предел величины смещения внутрь боковых (или внешних) отверстий для клапанов в направлении центрального отверстия для клапана может составлять величину удерживающего металла между отверстиями для клапанов.

Когда боковые (или внешние) отверстия 59 для всасывающих клапанов смещены внутрь, как описано со ссылкой на фиг. 2, модификации всасывающего коллектора 19 (фиг. 1А и 1В) могут обеспечить его простое соединение с новой напорной частью 15. Аналогичные модификации можно использовать для напорного коллектора.

Обычный всасывающий коллектор соответствует обычной структуре болтов, которые должны быть размещены на большем расстоянии, чем расстояние между отверстиями 59а, 57а для клапанов до отверстий 59с, 57с для клапанов, представленных на фиг. 2. Новая структура 71 болтов показана на фиг. 3, она схематично показана с нижней стороны напорной части 15. В этом отношении, расстояние 74 от оси 63а отверстия 59а для клапана до оси 63с отверстия 59с для клапана короче, чем расстояние 72 между осью 65а отверстия 61а для плунжера до оси 65с отверстия 61с для плунжера, последний из которых соответствует обычной структуре болтов. При этом физически возможно модифицировать и использовать коллектор с новой структурой болтов.

Рассмотрим теперь вариант осуществления, представленный на фиг. 4 и 5, боковые (или внешние) отверстия 57а, 59а, 57с, 59с для выпускных и всасывающих клапанов представлены со смещением наружу от их соответствующих отверстий 61а, 61с для плунжера. Например, ось 63а отверстий 59а, 57а для клапана смещена наружу от оси 65а отверстия 61а для плунжера. Аналогично, ось 63с отверстий 59с, 57с для клапана смещена наружу от оси 65с отверстия 61с для плунжера. Хотя величины смещения отверстий 59а и 59с для клапана, показанных на фиг. 4 и 5, равны, каждое отверстие 59а, 59с для клапана мо- 9 024927 жет иметь разное смещение.

Ось 63Ь центральных отверстий 57Ь, 59Ь для клапана снова пересекается с осью 65Ь отверстия 61Ь для плунжера. Однако центральные отверстия 59Ь, 57Ь для клапана также могут быть смещены. В варианте осуществления на фиг. 4 и 5, как и в варианте осуществления на фиг. 2 и 3 всасывающий коллектор 19 может быть модифицирован для соединения с новой напорной частью 15. Новая структура 71' болтов показана в виде снизу напорной части 15 на фиг. 5. В новой структуре 71' болтов расстояние 74' от оси 63а отверстия 59а для клапана до оси 63с отверстия 59с для клапана больше, чем расстояние 12' между осью 65а отверстия 61а для плунжера и осью 65с отверстия 61с для плунжера, последняя из которых представляет собой обычную структуру болтов. И снова физически возможно модифицировать и использовать всасывающий и напорный коллекторы 19 с новой структурой болтов. Однако в случае, когда величина смещения наружу от центрального отверстия для клапана слишком близка к внешним сторонам напорной части, это может привести к увеличению напряжения, как описано ниже в отношении данных примера 2. Это может быть компенсировано путем добавления опорного конца, такого как области 18А и 18В дополнительного материала, представленные на фиг. 1С и 1Ό, на противоположных оконечных поверхностях напорной части. Уменьшение общего напряжения в напорной части, в результате предоставления таких опорных концов, также описано ниже со ссылкой на данные по напряжению в примере 2.

Далее в варианте осуществления, показанном на фиг. 6 и 7, отверстия 59а, 59Ь, 59с для всасывающего клапана и отверстия 57а, 57Ь, 57с для выпускного клапана, соответствующие каждому из отверстий 61а, 61Ь, 61с для плунжера, смещены в одну сторону (в данном случае влево от напорной части) и в одинаковой степени, или в качестве альтернативы могут быть смещены вправо (не показано). Таким образом, общая ось 63 (то есть, 63а, 63Ь, 63с) каждого из отверстий 59, 57 для клапанов смещена влево от оси 65 (то есть, 65а, 65Ь, 65с) каждого соответствующего отверстия 61 для плунжера. Благодаря одинаковому смещению отверстий 59, 57 для клапанов, взаимосвязанному с каждым из отверстий 61 для плунжера, структуры 77 болтов также могут быть размещены однородно. Расстояние 78 от общей оси 63а отверстий 59а, 57а для клапанов до общей оси 63с отверстий 59с, 57с для клапанов равно расстоянию 79 между осью 65а отверстия 61 для плунжера до оси 65с отверстия 61с для плунжера, последнее из которых представляет собой обычную структуру болтов. Таким образом, в данном варианте осуществления обычный всасывающий коллектор 19 (фиг. 1) может быть установлен на болтах на напорную часть 15, представленную на фиг. 7.

В другом варианте осуществления, показанном на фиг. 8, отверстия 57а, 57Ь, 57с для выпускных клапанов показаны со смещением в равной степени вправо (или влево - не показано), в то время как отверстия 59а, 59Ь, 59с для всасывающих клапанов остаются выровненными с каждым из отверстий 61а, 61Ь, 61с для плунжера. Таким образом, ось 63' каждого из отверстий 57 для выпускного клапана смещена вправо от оси 65 каждого соответствующего отверстия 61 для плунжера, тогда как ось 63 каждого отверстия 59 для всасывающего клапана пересекает ось 65 ее соответствующего отверстия 61 для плунжера. Благодаря равномерному смещению отверстий 57 для выпускного клапана в ассоциации с каждым из отверстий 61 для плунжера, структуры болтов также расположены с равномерными интервалами. В этом отношении расстояние 81 от оси 63'а отверстия 57а для клапана до оси 63'с отверстия 57с для клапана равно расстоянию 82 между осью 65а отверстия 61а для плунжера до оси 65с отверстия 61с для плунжера, последнее из которых представляет собой обычную структуру болтов. Таким образом, в напорной части такого варианта осуществления используется обычная компоновка напорного коллектора. В этом варианте осуществления смещение,по меньшей мере одного из отверстий для клапана, здесь отверстия 57 для выпускного клапана, снова может обеспечивать уменьшение напряжения в напорной части в месте пересечения отверстия.

В другом варианте осуществления, показанном на фиг. 9, отверстия 59а, 59Ь, 59с для всасывающих клапанов могут быть смещены в одинаковой степени вправо (или влево - не показано), в то время, как отверстия 57а, 57Ь, 57с для выпускных клапанов остаются выровненными с каждым отверстием 61а, 61Ь, 61с для плунжера. Таким образом, ось 63 каждого из отверстий 59 для всасывающего клапана смещена вправо от оси 65 каждого соответствующего отверстия 61 для плунжера, тогда как ось 63' каждого отверстия 57 для выпускного клапана пересекает ось 65 ее соответствующего отверстия 61 для плунжера. Благодаря однородному смещению отверстий 57 выпускных клапанов, ассоциированных с каждым из отверстий 61 для плунжера, структуры для болтов также расположены с равномерными интервалами. В этом отношении расстояние 83 от оси 63 отверстия 59а для клапана до оси 63 отверстия 59с для клапана равно расстоянию 84 от оси 65а отверстия 61а для плунжера до оси 65с отверстия 61с для плунжера, последнее из которых представляет собой обычную структуру болтов. Таким образом, обычный всасывающий коллектор 19 (фиг. 1) может быть установлен на болтах на напорной части 15. Как и в варианте осуществления, описанном на фиг. 8, смещение по меньшей мере одного из отверстий для клапанов, в данном случае отверстия 59 для всасывающего клапана, может обеспечить уменьшение напряжения в месте пересечения отверстий напорной части 15.

Следует отметить, что смещение только отверстий 57 для выпускного клапана, или смещение только отверстий 59 для всасывающего клапана, также можно использовать в пятиплунжерной компоновке.

Далее на фиг. 10 и 11 представлен первый вариант осуществления пятиплунжерной напорной части

- 10 024927 (то есть, пятиплунжерной напорной части, имеющей пять плунжеров, пять отверстий всасывающих клапанов и пять отверстий выпускных клапанов). На фиг. 10 показан вид с частичным разрезом по фиг. 1А вдоль лини 2-2 (то есть, обозначение, представленное на фиг. 1А также может относиться к пятиплунжерной компоновке). На фиг. 11 схематично показан вид снизу в разрезе фиг. 10 для представления структуры болтов напорной части. Для симметричной пятиплунжерной напорной части центральное отверстие среди пяти отверстий для плунжеров находится на центральной оси напорной части, при этом два отверстия для плунжеров равномерно расположены с обеих сторон от центрального отверстия для плунжера. И снова смещение может быть выполнено относительно центральной оси напорной части.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 10 и 11, каждое из пяти отверстий для плунжера 17 обозначено схематично номером 91 ссылочной позиции (то есть, 91а, 91Ь, 91с, 91ά и 91е); каждое из трех отверстий для всасывающего клапана обозначено схематично номером 89 ссылочной позиции (то есть, 89а, 89Ь, 89с, 89ά и 89е); и каждое из трех отверстий для выпускного клапана схематично обозначено номером 87 ссылочной позиции (то есть, 87а, 87Ь, 87с, 87ά и 87е). Аналогично, ось каждого отверстия 91 для плунжера схематично обозначена номером 95 ссылочной позиции (то есть, 95а, 95Ь, 95с, 95ά и 95е). Кроме того, общая ось каждого из отверстий 89, 87 для клапанов схематично обозначена номером 93 ссылочной позиции (то есть, 93а, 93Ь, 93с, 93ά и 93е). Такие обозначения также используются ниже со ссылкой на другие описанные здесь варианты осуществления пятиплунжерной напорной части.

В варианте осуществления пятиплунжерной напорной части на фиг. 10 и 11 два боковых отверстия 89а и 87а; 89Ь и 87Ь; 89ά и 87ά; 89е и 87е для клапанов с каждой стороны от центральных отверстий 89с и 87с для клапанов представлены со смещением внутрь от их соответствующих отверстий 91а, 91Ь, 91ά и 91е для плунжера.

В варианте осуществления по фиг. 10 и 11 каждое из двух боковых отверстий для клапана по обе стороны от центральных отверстий для клапана смещено внутрь на одинаковую величину и в одинаковой степени. Однако в пятиплунжерной напорной части возможно гораздо большее количество вариаций и комбинаций смещения, чем в трехплунжерной напорной части. Например, только два из боковых отверстий 87а и 87Ь для выпускного клапана (а не их соответствующие отверстия 89а и 89Ь для всасывающего клапана) могут быть смещены внутрь, и каждое из этих двух отверстий 87а и 87Ь для выпускного клапана может быть смещено на одинаковую или на разную величину. Такое смещение внутрь может не использоваться для противоположных двух боковых отверстий 87ά и 87е для выпускного клапана. Смещение внутрь может использоваться для противоположных двух боковых отверстий 89а и 89Ь для всасывающего клапана, причем каждое из двух последних также может быть смещено на одинаковую или на разную величину и так далее.

Что касается новой структуры болтов на фиг. 11, модификации всасывающего коллектора могут обеспечить его простое соединение с новой пятиплунжерной напорной частью. Как упомянуто выше, обычный всасывающий коллектор соответствует обычным структурам болтов, которые расположены на большем расстоянии, чем расстояние между отверстиями 89а, 87а для клапанов до отверстий 89е, 87е для клапанов, представленных на фиг. 11. Такая новая структура 101 болтов показана на фиг. 11, на которой схематично представлен вид снизу напорной части 15. В этом отношении расстояние 104 оси 93а отверстия 89а для клапана до оси 93е отверстия 89е для клапана короче, чем расстояние 102 от оси 95а отверстия 91а для плунжера до оси 95е отверстия 91е для плунжера, последнее из которых соответствует обычной структуре болтов. И снова становится физически возможным модифицировать и использовать коллектор с новой структурой болтов.

Далее на фиг. 12 показан другой вариант осуществления пятиплунжерной напорной части. На фиг. 12 показан вид, аналогичный пятиплунжерной структуре по фиг. 10, но в данном варианте осуществления показано смещение наружу внешних и внутренних боковых отверстий 89а, 87а, 89Ь, 87Ь, 89ά, 87ά и 89е, 87е для клапанов от их соответствующих отверстий 91а, 91Ь, 91ά и 91е для плунжеров, с каждой стороны от центральных отверстий 89с и 87с для клапанов без смещения.

Далее на фиг. 13 показан еще один вариант осуществления пятиплунжерной напорной части. На фиг. 13 показан вид, аналогичный пятиплунжерной компоновке по фиг. 10, но в данном варианте осуществления показано смещение в левую сторону, (хотя оно может быть выполнено в правую сторону) каждого из отверстий 89, 87 для клапанов.

Далее на фиг. 14 показан дополнительный вариант осуществления пятиплунжерной напорной части. На фиг. 14 показан вид, аналогичный пятиплунжерной компоновке по фиг. 10, но в данном варианте осуществления иллюстрируется смещение внутрь от их соответствующих отверстий 91Ь и 91ά для плунжеров самых внутренних боковых отверстий 89Ь, 87Ь и 89ά, 87ά для клапанов и смещение наружу внешних боковых отверстий 89а, 87а и 89е, 87е для клапанов. Центральные отверстия 89с, 87с для клапанов не смещены.

Далее на фиг. 15 показан еще один дополнительный вариант осуществления пятиплунжерной напорной части. На фиг. 15 показан вид, аналогичный пятиплунжерной компоновке по фиг. 10, но в данном варианте осуществления иллюстрируется смещение наружу от их соответствующих отверстий 91Ь и 91ά для плунжеров внутренних боковых отверстий 89Ь, 87Ь и 89ά, 87ά для клапанов и смещение внутрь внешних боковых отверстий 89а и 87а, и 89е и 87е для клапанов. И снова, центральные отверстия 89с и

- 11 024927

87с для клапанов не смещены.

Хотя это и не показано, в пятиплунжерной напорной части возможно множество других комбинаций смещений отверстия для клапана, и материал (металл) для напорной части может быть подобран соответствующим образом.

Примеры

Неограничительные примеры предусмотрены для иллюстрации того, как смещение бокового отверстия для клапана неожиданно и поразительно может уменьшить напряжение в напорной части во время работы при высоком давлении, по сравнению с напорной частью, имеющей обычное расположение отверстий для клапанов. В примере 1 описаны данные, смоделированные для смещения внутрь, и в примере 2 описаны данные, смоделированные для смещения наружу. В следующих примерах были выполнены тесты, используя анализ методом конечных элементов (РЕА) для трехплунжерной напорной части, хотя было отмечено, что результаты также применимы к пятиплунжерной напорной части.

Эксперименты РЕА были выполнены для сравнения напряжений, индуцированных во множестве новых конфигураций напорной части, имеющих три цилиндра, по сравнению с известной (существующей и немодифицированной) конфигурацией напорной части с тремя цилиндрами. В немодифицированной конфигурации напорной части ось каждого отверстия для плунжера пересекается перпендикулярно с общей осью отверстий для впускного и выпускного клапанов.

В таких тестах РЕА для проверки напряжения каждую напорную часть подвергали давлению рабочей текучей среды 15000 фунтов на квадратный дюйм (103,4 МПа), что сравнимо с воздействиями при обычном применении. Давление текучей среды в поперечном выпускном отверстии, наблюдаемое в результате РЕА, составило 16800 фунтов на квадратный дюйм (115,8 МПа).

На фиг. 16 и 17 показаны две из схем трехплунжерной напорной части, которые были сгенерированы по методу РЕА при таких моделируемых давлениях текучей среды. На фиг. 16 и 17 области напряжения представлены затушеванными в соответствии с обозначением, показанным рядом на фиг. 17. Вид на фиг. 16 представлен с одной стороны напорной части и представляет отсутствие смещения отверстий 59 и 57 всасывающего и выпускного клапанов. Острие стрелки А иллюстрирует место, в котором возникает максимальное напряжение в месте пересечения отверстия 61 для плунжера с отверстием 59 для всасывающего клапана (то есть, где отверстие 61 для плунжера вначале пересекается с отверстием 59 для всасывающего клапана). Это обозначает, что во время работы напряжение в напорной части может быть уменьшено, например, путем смещения только одного из отверстий 59 для всасывающего клапана. Однако большее снижение напряжения также может быть достигнуто путем смещения противоположных боковых отверстий 59 и 57 всасывающего и выпускного клапанов.

На фиг. 17 представлен вид с противоположной стороны напорной части и показано смещение на 2 дюйма внутрь отверстий 57 и 59 выпускного и всасывающего клапанов. Смещение измеряли от центральной линии соответствующего отверстия 65а, 65с для плунжера. Острие стрелки показывает максимальное напряжение, возникающее в месте пересечения отверстия 61 для плунжера с отверстием 59 для всасывающего клапана (то есть, в месте, где отверстие 59 для всасывающего клапана пересекается с расширением цилиндра для плунжера, которое заканчивается на крышке 22 всасывающего клапана). Другими словами, область максимального сконцентрированного напряжения была смещена от места пересечения отверстия 61 для плунжера с отверстием 59 для всасывающего клапана.

Пример 1. Смещение внутрь

В первом наборе тестов моделировали каждый одиночный (или одноцилиндровый) блок напорной части и трехплунжерную напорную часть. Одноцилиндровую напорную часть моделировали с одним из отверстий для клапана смещения, и эта напорная часть была модифицирована с концевой опорой. В трехплунжерной напорной части одно из боковых (внешних) отверстий для клапана было смещено внутрь по сравнению с трехплунжерным насосом, в котором оба боковых отверстия для клапана могут быть смещены внутрь. Конфигурации моделируемых напорных частей включали в себя одно (например, боковое) впускное 57 и всасывающее 59 отверстия, смещенные внутрь на 1,5 дюйма (3,81 см) и на 2 дюйма (5,1 см).

Результаты напряжений, моделируемые методом РЕА, коррелировали по критерию текучести Фон Мизеса (в фунтах на квадратный дюйм), и результаты были представлены на графике для каждого из нулевого смещения (то есть, существующей напорной части), и смещения на 1,5 дюйма (3,81 см) и смещения на 2 дюйма (5,1 см) (то есть, новая напорная часть), и смещения с концевой опорой. Результаты показаны на графиках на фиг. 18 (на которых показаны результаты точек данных, как для смещения на 1,5 дюйма (3,81 см), так и на 2 дюйма (5,1 см)) и на фиг. 19 (на которой представлены результаты для смещения внутрь на 1,5 дюйма (3,81 см) и на 2 дюйма (5,1 см), в виде столбчатой диаграммы).

Как можно видеть, моделирование РЕА тестируемых напорных частей, полученных при смещении внутрь на 2 дюйма (5,1 см) для трехплунжерной напорной части, имеющей наибольшую величину уменьшения напряжения по сравнению с отсутствием смещения, и при смещении внутрь на 1,5 дюйма (3,81 см) для трехплунжерного или одноплунжерного блока. Кроме того, напорная часть с одним блоком, со смещением, неожиданно не показала значительного уменьшения напряжения. Однако, как только эта напорная часть была модифицирована с концевой опорой, которая составляла 2 дюйма (5,1 см) в длину

- 12 024927 (или толщину) и продолжалась вдоль всего внешнего конца, напряжение существенно снизилось (фиг. 19). Общее уменьшение напряжения в трехплунжерной напорной части для смещения на 2 дюйма внутрь (5,1 см), как было отмечено, приблизительно составило 30% (то есть, от -97000 фунтов на квадратный дюйм (668,8 МПа) до менее, чем 69000 фунтов на квадратный дюйм (475,7 МПа), как показано на фиг. 18 и 19). Следует отметить, что такое уменьшение напряжения, вероятно, могло бы существенно увеличить полезный срок службы напорной части.

Пример 2. Смещение наружу

Во втором наборе тестов моделировали смещение наружу одного из боковых (внешних) отверстий для клапана. Испытуемые конфигурации напорной части включали в себя одно боковое всасывающее 57 и всасывающее 59 отверстие, смещенное наружу на 1,5 дюйма (3,81 см) и на 2 дюйма (5,1 см). Результаты для смещения на 2 дюйма (5,1 см) показаны на фиг. 20. Для смещения наружу на 2 дюйма (5,1 см) в трехплунжерной конфигурации без каких-либо регулировок из-за образовавшегося в результате утончения материала соседней стенки, моделирование РЕА показало увеличение напряжения в месте пересечения плунжера и отверстий для клапана (2^-ой самый правый столбик). Однако в модели РЕА, как только стенка была смоделирована с концевой опорой, которая составила 2 дюйма (5,1 см) в длину (или в толщину), продолжающейся вдоль всей поверхности внешней стенки (см., например, фиг. 1С и 1Ό), общее уменьшение напряжения в напорной части составило приблизительно 29% (от -97000 фунтов на квадратный дюйм (668,8 МПа) до менее чем 69000 фунтов на квадратный дюйм (475,7 МПа)). И снова было отмечено, что такое уменьшение напряжения, вероятно, могло бы привести к существенному увеличению полезного срока службы напорной части.

В представленном выше описании определенных вариантов осуществления использовалась специфичная терминология для ясности описания. Однако раскрытие не должно быть ограничено этими конкретными терминами, выбранными таким образом, и следует понимать, что каждый конкретный термин включает в себя другие технические эквиваленты, которые работают аналогичным образом для выполнения аналогичного технического назначения. Такие термины, как левый и правый, передний и задний, выше и ниже, верх и низ и т.п., используются для удобства для обозначения опорных точек, которые не следует рассматривать, как ограничительные термины.

В данном описании слово содержащий следует понимать в его открытом смысле, то есть, в смысле включающий, и таким образом, не ограниченным его закрытым смыслом, то есть, смыслом состоящий только из. Соответствующие значения следует отнести к соответствующим словам содержать, состоящий и содержащий там, где они появляются.

Кроме того, выше описаны только некоторые варианты осуществления напорной части и плунжерного насоса и изменения, модификации, добавления и/или замены могут быть выполнены в них, без отхода от объема и сущности раскрытых вариантов осуществления, при этом варианты осуществления являются иллюстративными, а не ограничительными.

Кроме того, напорная часть и плунжерный насос, были раскрыты совместно с тем, что в настоящее время рассматриваются, как наиболее практичные и предпочтительные варианты осуществления, при этом следует понимать, что напорная часть и плунжерный насос не должны быть ограничены раскрытыми вариантами осуществления, но, наоборот, они должны охватывать различные модификации и эквивалентные компоновки, включенные в сущность и объем раскрытия. Кроме того, различные варианты осуществления, описанные выше, могут быть воплощены совместно с другими вариантами осуществления, например, аспекты одного варианта осуществления могут быть скомбинированы с аспектами другого варианта осуществления для реализации дополнительных других вариантов осуществления. Кроме того, каждое независимое свойство или компонент любого представленного узла может состоять из дополнительных вариантов осуществления.

Claims (32)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Г идравлическая часть многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащая блок;

   по меньшей мере три отверстия под плунжер, образованных в блоке, каждое из которых предназначено для приема плунжера возвратно-поступательного хода, причем каждое отверстие под плунжер имеет ось отверстия под плунжер, при этом отверстия под плунжер выполнены поперек блока для образования центрального отверстия под плунжер и боковых отверстий под плунжер, расположенных по обе стороны от центрального отверстия под плунжер;

   по меньшей мере три соответствующих отверстия всасывающего клапана, образованных в блоке и сообщающихся по текучей среде с отверстиями под плунжер, причем каждое отверстие для всасывающего клапана предназначено для приема всасывающего клапана и имеет ось отверстия всасывающего клапана;

   по меньшей мере три соответствующих отверстия выпускного клапана, образованных в блоке и сообщающихся по текучей среде с отверстиями под плунжер, причем каждое отверстие выпускного клапана предназначено для приема выпускного клапана и имеет ось отверстия выпускного клапана;

   - 13 024927 в которой по меньшей мере одна из осей по меньшей мере одного из отверстий всасывающего и выпускного клапанов смещена в блоке от своей соответствующей оси отверстия под плунжер.
2. 2. Гидравлическая часть по п.1, в которой для каждого из отверстий для плунжера отверстие для всасывающего клапана противоположно отверстию для выпускного клапана.
3. 3. Гидравлическая часть по п.1 или 2, в которой для каждого из отверстий для плунжера оси отверстий всасывающего и выпускного клапанов выровнены.
4. 4. Гидравлическая часть по любому из предыдущих пунктов, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60% диаметра отверстия для плунжера.
5. 5. Гидравлическая часть по любому из предыдущих пунктов, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50% диаметра отверстия для плунжера.
6. 6. Гидравлическая часть по любому из предыдущих пунктов, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 30 до приблизительно 40% диаметра отверстия для плунжера.
7. 7. Гидравлическая часть по любому одному из пп.1-3, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,5 дюйма (1,276,35 см).
8. 8. Гидравлическая часть по п.7, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 1,5 до приблизительно 2,5 дюймов (3,81-6,35 см).
9. 9. Гидравлическая часть многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащая блок;

   по меньшей мере три отверстия под плунжер, образованных в блоке, каждое из которых предназначено для приема плунжера возвратно-поступательного хода, причем каждое отверстие под плунжер имеет ось отверстия под плунжер, при этом отверстия под плунжер выполнены поперек блока для образования центрального отверстия под плунжер и боковых отверстий под плунжер, расположенных по обе стороны от центрального отверстия под плунжер;

   по меньшей мере три соответствующих отверстия всасывающего клапана, образованных в блоке и сообщающихся по текучей среде с отверстиями под плунжер, причем каждое отверстие для всасывающего клапана предназначено для приема всасывающего клапана и имеет ось отверстия всасывающего клапана;

   по меньшей мере три соответствующих отверстия выпускного клапана, образованных в блоке и сообщающихся по текучей среде с отверстиями под плунжер, причем каждое отверстие выпускного клапана предназначено для приема выпускного клапана и имеет ось отверстия выпускного клапана, при этом каждое из них расположено противоположно соответствующему отверстию для всасывающего клапана;

   в которой по меньшей мере одна из осей по меньшей мере одного из отверстий всасывающего и выпускного клапанов смещена в блоке от своей соответствующей оси отверстия под плунжер.
10. 10. Гидравлическая часть по п.9, в которой для каждого из отверстий для плунжера оси отверстий для всасывающего и для выпускного клапанов выровнены.
11. 11. Гидравлическая часть по п.9 или 10, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена внутрь на величину в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60% диаметра отверстия для плунжера.
12. 12. Гидравлическая часть по любому из пп.9-11, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50% диаметра отверстия для плунжера.
13. 13. Гидравлическая часть по любому из пп.9-12, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 30 до приблизительно 40% диаметра отверстия для плунжера.
14. 14. Гидравлическая часть по п.9 или 10, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,5 дюймов (1,27-6,35 см).
15. 15. Гидравлическая часть по п.14, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 1,5 до приблизительно 2,5 дюймов (3,81-6,35 см).
16. 16. Гидравлическая часть по любому из предыдущих пунктов, в которой по меньшей мере одна из осей отверстий для всасывающего и выпускного клапанов для каждого из боковых отверстий для плунжера смещена внутрь или наружу.
17. 17. Гидравлическая часть по п.16, в которой для боковых отверстий для плунжера по меньшей мере одна смещенная ось смещена внутрь или наружу в той же степени, что и другая по меньшей мере одна смещенная ось.
18. 18. Гидравлическая часть по любому из предыдущих пунктов, в которой оси обоих отверстий для всасывающего и выпускного клапанов смещены внутрь или наружу.
19. 19. Гидравлическая часть по п.16, в которой оси обоих отверстий всасывающего и выпускного клапанов смещены внутрь или наружу в одинаковой степени.

    - 14 024927
20. 20. Гидравлическая часть по любому из предыдущих пунктов, в которой напорная часть содержит три или пять отверстий для плунжера и три или пять соответствующих отверстий для всасывающего и для выпускного клапанов.
21. 21. Гидравлическая часть многоцилиндрового плунжерного насоса, содержащая блок, имеющий первую и вторую противоположные стороны, образующие продольный размер между ними, первую и вторую противоположные оконечные поверхности, верхнюю поверхность, образующую его продольный размер, и нижнюю поверхность, образующую его продольный размер;

    по меньшей мере три отверстия под плунжер, образованных в блоке, каждое из которых предназначено для приема плунжера возвратно-поступательного хода, причем каждое отверстие под плунжер имеет ось отверстия под плунжер, при этом отверстия под плунжер выполнены поперек блока для образования центрального отверстия под плунжер и боковых отверстий под плунжер, расположенных по обе стороны от центрального отверстия под плунжер;

    по меньшей мере три соответствующих отверстия всасывающего клапана, образованных в блоке и сообщающихся по текучей среде с отверстиями под плунжер, причем каждое отверстие для всасывающего клапана предназначено для приема всасывающего клапана и имеет ось отверстия всасывающего клапана;

    по меньшей мере три соответствующих отверстия выпускного клапана, образованных в блоке и сообщающихся по текучей среде с отверстиями под плунжер, причем каждое отверстие выпускного клапана предназначено для приема выпускного клапана и имеет ось отверстия выпускного клапана;

    в которой по меньшей мере одна из осей по меньшей мере одного из отверстий всасывающего и выпускного клапанов смещена в блоке от своей соответствующей оси отверстия под плунжер.
22. 22. Гидравлическая часть по п.21, в которой для каждого из отверстий для плунжера отверстие для всасывающего клапана противоположно отверстию для выпускного клапана.
23. 23. Гидравлическая часть по п.21 или 22, в которой для каждого из отверстий для плунжера оси отверстий для всасывающего и для выпускного клапанов выровнены.
24. 24. Гидравлическая часть по любому из пп.21-23, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена внутрь на величину в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 60% диаметра отверстия для плунжера.
25. 25. Гидравлическая часть по любому из пп.21-24, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 50% диаметра отверстия для плунжера.
26. 26. Гидравлическая часть по любому из пп.21-25, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 30 до приблизительно 40% диаметра отверстия для плунжера.
27. 27. Гидравлическая часть по любому из пп.21-23, в которой по меньшей мере одна из смещенных осей смещена на величину в диапазоне от приблизительно 0,5 до приблизительно 2,5 дюйма (1,27-6,35 см).
28. 28. Гидравлическая часть по любому из пп.21-27, в которой по меньшей мере одна из первой и второй оконечных поверхностей дополнительно содержит концевую опору.
29. 29. Гидравлическая часть по п.28, в которой концевая опора добавляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 25% к участку продольного размера первой и второй противоположных сторон.
30. 30. Гидравлическая часть по п.28 или 29, в которой концевая опора охватывает от приблизительно 20 до приблизительно 80% поверхности по меньшей мере одного из первого и второго концов.
31. 31. Гидравлическая часть по п.28 или 29, в которой концевая опора охватывает всю поверхность по меньшей мере одного из первого и второго концов.
32. 32. Гидравлическая часть по любому из пп.28-31, в которой продольный размер нижней поверхности больше, чем продольный размер верхней поверхности.