RU104260U1 - BUILT-IN BEARING PUMP ASSEMBLIES - Google Patents

Abstract

Подшипниковый узел насоса, включающий корпус подшипника, подшипник, отличающийся тем, что в качестве подшипника применен износостойкий углепластик марки «ФУТ» с винтовыми канавками, расположенный непосредственно в проточной части насоса, работающий в перекачиваемой среде. Bearing unit of the pump, including the bearing housing, bearing, characterized in that the bearing is used wear-resistant carbon fiber brand "FUT" with screw grooves, located directly in the flow part of the pump, operating in the pumped medium.

Description

Полезная модель относится к области насосостроения и, в частности, к центробежным насосам секционным для перекачки нефти и центробежным насосам секционным поддержания пластового давления в нефтедобыче.The utility model relates to the field of pump engineering and, in particular, to sectional centrifugal pumps for pumping oil and sectional centrifugal pumps to maintain reservoir pressure in oil production.

Известны центробежные насосы с выносными подшипниками скольжения с принудительной смазкой. Данные подшипники состоят из двух полувкладышей нуждающихся в постоянной смазке в результате большого трения при вращении ротора насоса. Вкладыши подшипников - стальные, залитые баббитом. Маслосистема такого насоса включает в себя: электродвигатель, маслонасос, радиатор с подогревом или охлаждением масла и прочих узлов нуждающихся в постоянном наблюдении за КИПиА. [Бухаленко Е.И. Нефтепромысловое оборудование. М.: Недра 1990, с.380-390]. Такие подшипниковые опоры требуют регулировки: укладка ротора в статоре.Known centrifugal pumps with remote bearings with forced lubrication. These bearings consist of two half-shells requiring constant lubrication as a result of high friction during rotation of the pump rotor. Bearing shells - steel, molded with babbitt. The oil system of such a pump includes: an electric motor, an oil pump, a radiator with heating or cooling oil and other components that need constant monitoring of instrumentation and automation. [Bukhalenko E.I. Oilfield equipment. M .: Nedra 1990, p. 380-390]. Such bearings require adjustment: laying the rotor in the stator.

Недостатками данного типа насосов являются:The disadvantages of this type of pump are:

- увеличение вибрации в процессе эксплуатации насоса в результате неточной регулировки подшипников;- increased vibration during operation of the pump as a result of inaccurate adjustment of bearings;

- большое межопорное расстояние понижает жесткость ротора, увеличивает частоту собственных колебаний, и способствует повышению вибронагрузок;- a large inter-support distance reduces the stiffness of the rotor, increases the frequency of natural vibrations, and helps to increase vibration loads;

- трудоемкость обслуживания маслоустановки, которая оснащается комплектом КИП и автоматики предусматривающую контроль над параметрами снижения давления в системе смазки подшипников, повышение температуры масла за маслоохладителем, резкое снижение давления масла в конце линии. Поскольку баббит является легкоплавким сплавом, накладываются определенные ограничения на повышение температуры смазки подшипников.- the complexity of servicing the oil installation, which is equipped with a set of instrumentation and automation, providing control over the parameters for reducing the pressure in the bearing lubrication system, increasing the oil temperature behind the oil cooler, a sharp decrease in oil pressure at the end of the line. Since babbitt is a low-melting alloy, certain restrictions are imposed on increasing the temperature of bearing lubrication.

- при замене данного типа подшипников требуется обязательная регулировка;- When replacing this type of bearings, mandatory adjustment is required;

- наличие сальниковых или торцовых уплотнений с передней и задней стороны насоса.- the presence of stuffing box or mechanical seals on the front and rear sides of the pump.

Известен центробежный насос ЦНС 240-1900, производства ОАО «СМПО им. Фрунзе». В данном типе насоса применены встроенные подшипники скольжения работающие на перекачиваемой среде. В качестве пар трения используются твердосплавные карбидосодержащие материалы имеющие твердость 80…90 HRC. [труды III Международной научно-технической конференции «СИНТ'05»: «Разработка, производство и эксплуатация турбо-, электронасосных агрегатов и систем на их основе» - Воронеж, 2005. - С.18-24]. Однако, такая конструкция насоса также не лишена недостатков, основными из которых являются:Known centrifugal pump central nervous system 240-1900, produced by OJSC "SMPO them. Frunze. " In this type of pump, built-in plain bearings operating on the pumped medium are used. Carbide-containing carbide materials having a hardness of 80 ... 90 HRC are used as friction pairs. [Proceedings of the III International Scientific and Technical Conference "SINT'05": "Development, production and operation of turbo-, electric pump units and systems based on them" - Voronezh, 2005. - P.18-24]. However, this design of the pump is also not without drawbacks, the main of which are:

- сложная конструкция подшипниковых опор;- complex design of bearing bearings;

- большая стоимость изготовления деталей для пар трения;- the high cost of manufacturing parts for friction pairs;

- высокие технические требования при монтаже подшипниковых узлов.- high technical requirements for mounting bearing assemblies.

Известен центробежный насос производства ФГУП «Воткинский завод», где в качестве опор ротора служит с передней стороны выносной подшипник скольжения смазываемый маслом, и встроенный задний подшипник работающий в перекачиваемой среде (Вележанин B.C. Разработка мероприятий по повышению безопасности работы насосных агрегатов системы поддержания пластового давления: Диссертация. - Уфа: ГУП «ИПТЭР» 2006. - С.65-68). Недостатком конструкции заднего встроенного подшипника является трудоемкость в изготовлении и сборке данного типа подшипникового узла, так как содержит большое количество составных частей.The centrifugal pump of production of FSUE “Votkinskiy Zavod” is known, where a rotary bearing on the front side is a remote sliding bearing lubricated with oil, and a built-in rear bearing working in the pumped medium (Velezhanin BC Development of measures to improve the safety of pumping units of the reservoir pressure maintenance system: Dissertation: . - Ufa: State Unitary Enterprise "IPTER" 2006. - S.65-68). The disadvantage of the design of the rear integrated bearing is the complexity in the manufacture and assembly of this type of bearing assembly, as it contains a large number of components.

Задачей полезной модели является:The objective of the utility model is:

- упростить конструкцию насоса, и отказаться от масляной смазки подшипниковых узлов;- simplify the design of the pump, and abandon the oil lubrication of the bearing units;

- повысить надежность насоса, уменьшить его габариты;- increase the reliability of the pump, reduce its dimensions;

- снизить вибрацию и ударные нагрузки, повысить жесткость (частоту собственных колебаний) за счет укорочения ротора;- reduce vibration and shock loads, increase rigidity (natural frequency) due to shortening of the rotor;

- отказаться от сальникового - торцового уплотнения обеспечив полную герметичность насоса с полевой стороны и повысить экологическую безопасность;- abandon the stuffing box - mechanical seal ensuring the complete tightness of the pump on the field side and increase environmental safety;

- снизить материальные затраты в том числе и удельные затраты электроэнергии на закачку - прокачку воды вследствие уменьшения трения в подшипниковых узлах, отсутствия маслосистемы - охлаждения маслосистемы насоса;- reduce material costs, including the specific cost of electricity for pumping - pumping water due to reduced friction in the bearing units, the absence of an oil system - cooling the oil system of the pump;

- не использовать приборы КИП и А маслосистемы насоса;- do not use instrumentation and A oil systems of the pump;

- исключить регулировку подшипниковых узлов т.к. монтаж осуществляется по скользящей цилиндрической посадке;- exclude the adjustment of the bearing units since installation is carried out on a sliding cylindrical landing;

- из объема ремонтных работ встроенного подшипника на месте эксплуатации насоса, исключить всякого рода подгонки, качество выполнения которых непосредственным образом сказываются на дальнейшей работоспособности насоса, сокращения сроков-затрат на проведение планового предупредительного ремонта;- exclude any kind of adjustments from the scope of repair work of the built-in bearing at the pump operating site, the quality of which directly affects the pump’s future performance, and reduces the time-cost for scheduled preventive maintenance;

- устранить перегрев подшипников - торцового уплотнения за счет его эффективного охлаждения перекачиваемой жидкостью;- eliminate overheating of bearings - mechanical seal due to its effective cooling by the pumped liquid;

Для этого предлагаются встроенные подшипниковые узлы, работающие в перекачиваемой среде. Данные подшипники выполнены из антифрикционного углепластика марки «ФУТ» с улучшенными вибродемпфирующими характеристиками [«Вопросы материаловедения» ЦНИИ КМ «Прометей», 2006 - С.16-21] и расположенные непосредственно в проточной части насоса: со стороны всасывания - в крышке всасывания; со стороны нагнетания - в заднем силовом кронштейне.For this purpose, integrated bearing assemblies operating in the pumped medium are offered. These bearings are made of anti-friction carbon fiber brand "FUT" with improved vibration damping characteristics ["Materials Science" CRI KM "Prometey", 2006 - P.16-21] and located directly in the flow part of the pump: from the suction side - in the suction cover; on the discharge side, in the rear power bracket.

Монтаж узлов подшипников осуществляется по скользящей цилиндрической посадке в доработанной крышке всасывания 14 и доработанном силовом кронштейне 1.The assembly of the bearing assemblies is carried out by a sliding cylindrical fit in the modified suction cover 14 and the modified power bracket 1.

Крышка всасывания 14 дорабатывается путем расточки в ней посадочного места под передний корпус подшипника 9. Силовой кронштейн 1 дорабатывается путем расточки в нем посадочного места под задний корпус подшипника 2.The suction cover 14 is finalized by boring in it a seat under the front bearing housing 9. The power bracket 1 is being finalized by boring in it a seat under the rear bearing housing 2.

На фиг.1 изображен продольный разрез заднего узла встроенного подшипника.Figure 1 shows a longitudinal section of the rear node of the integrated bearing.

На фиг.2 изображен продольный разрез переднего узла встроенного подшипника.Figure 2 shows a longitudinal section of the front node of the integrated bearing.

Подшипниковые узлы содержат: корпус подшипника задний 2, корпус подшипника передний 9, подшипники «ФУТ» 6, 10, втулку скольжения заднею 7, втулку скольжения переднею 12, разгрузочное отверстие 3 в заднем корпусе подшипника 2, разгрузочное отверстие 13 в переднем корпусе подшипника 9, колпак 4. От проворота подшипники «ФУТ» удерживаются штифтами 5, 11.Bearing assemblies contain: rear bearing housing 2, front bearing housing 9, FT bearings 6, 10, rear sliding sleeve 7, front sliding sleeve 12, discharge opening 3 in the rear bearing housing 2, discharge opening 13 in the front bearing housing 9, cap 4. From rotation, the FUT bearings are held by pins 5, 11.

Втулка скольжения задняя 7 и втулка скольжения передняя 12 служат опорами ротора насоса.The rear sliding sleeve 7 and the front sliding sleeve 12 serve as bearings for the pump rotor.

При запуске и во время работы насоса жидкость от последней ступени рабочего колеса, через дроссель образованный кольцевой (торцовой) щелью кольцами гидроразгрузки 8, поступает в силовой кронштейн 1 за счет разности давлений между узлом гидроразгрузки и давлением на приеме. Жидкость пройдя по винтовым канавкам в подшипнике 6, разгрузочное отверстие 3 в заднем корпусе подшипника 2, устремляется в колпак 4 и трубу гидроразгрузки. Затем через разгрузочное отверстие 13 в переднем корпусе подшипника 9, жидкость поступает в узел торцового уплотнения 15 тем самым, охлаждая его и далее по винтовым канавкам переднего подшипника 10, устремляется в крышку приемную 14.When starting and during pump operation, fluid from the last stage of the impeller, through a throttle formed by an annular (end) slot by hydraulic unloading rings 8, enters the power bracket 1 due to the pressure difference between the hydraulic unloading unit and the receiving pressure. The fluid passing through the helical grooves in the bearing 6, the discharge hole 3 in the rear housing of the bearing 2, rushes into the cap 4 and the hydraulic discharge pipe. Then, through the discharge hole 13 in the front housing of the bearing 9, the fluid enters the mechanical seal assembly 15 thereby cooling it and then through the helical grooves of the front bearing 10, rushes into the receiving cover 14.

Claims (1)

Подшипниковый узел насоса, включающий корпус подшипника, подшипник, отличающийся тем, что в качестве подшипника применен износостойкий углепластик марки «ФУТ» с винтовыми канавками, расположенный непосредственно в проточной части насоса, работающий в перекачиваемой среде.

Bearing unit of the pump, including the bearing housing, bearing, characterized in that the bearing is used wear-resistant carbon fiber brand "FUT" with screw grooves, located directly in the flow part of the pump, operating in the pumped medium.