RU79955U1 - SPHERICAL PISTON PUMP FOR INDUSTRIAL WELLS - Google Patents

Abstract

Полезная модель направлена на повышение надежности работы насоса со сферическим поршнем.The utility model is aimed at improving the reliability of the pump with a spherical piston.

Технический результат достигают тем, что насос со сферическим поршнем для промысловых скважин содержит конус, опору и сферический поршень. Сферический поршень жестко связан со звеном, установленным в подшипнике. Последний эксцентрично размещен на приводном валу. Конус, состоящий из двух полуконусов, между которыми размещена перегородка, обкатывается сферическим поршнем, не обязательно соприкасаясь с ним. Перегородка разделяет объем, образованный торцом сферического поршня и конусом на две полости, которые поочередно становятся всасывающими и нагнетательными. В нагнетательных каналах установлены клапаны.The technical result is achieved in that the pump with a spherical piston for field wells contains a cone, a support and a spherical piston. The spherical piston is rigidly connected to the link installed in the bearing. The latter is eccentrically placed on the drive shaft. A cone, consisting of two half-cones, between which a partition is placed, is rolled in by a spherical piston, not necessarily in contact with it. The partition divides the volume formed by the end face of the spherical piston and the cone into two cavities, which in turn become suction and discharge. Valves are installed in the discharge channels.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для перекачки жидких сред под давлением из промысловых скважин.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used for pumping liquid media under pressure from field wells.

Известен сферический механизм насоса с качающейся шайбой.Known spherical pump mechanism with a swash plate.

Насос состоит из кривошипа, вращающегося вокруг неподвижной оси, входит во вращательную опору, ось которой пересекается с неподвижной осью, в точке со звеном, имеющим шаровую опору. Шайба, имеющая сферическую поверхность, закреплена перпендикулярно к оси шатуна, обкатывает два неподвижных конуса, принадлежащих кожуху. При вращении кривошипа образуются две плоскости нагнетательная и всасывающая. Впуск и выпуск жидкости производится через всасывающий и нагнетательный клапаны. (И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике. Том 5. - М.: Наука, 1976. - c.180).The pump consists of a crank rotating around a fixed axis, enters into a rotational support, the axis of which intersects with the fixed axis, at a point with a link having a ball bearing. A washer having a spherical surface is fixed perpendicular to the connecting rod axis, breaks in two stationary cones belonging to the casing. When the crank rotates, two discharge and suction planes are formed. The inlet and outlet of the fluid is carried out through the suction and discharge valves. (I.I. Artobolevsky. Mechanisms in modern technology. Volume 5. - M .: Nauka, 1976. - p. 180).

Основным недостатком механизма является сложность конструкции из-за большого количества звеньев, а, следовательно, недостаточная надежность работы.The main disadvantage of the mechanism is the design complexity due to the large number of links, and, consequently, insufficient reliability.

Близким по технической сущности является гидравлический насос со сферическим поршнем (JP 2002364572A, 18.12.2002, F04C 3/06).Close in technical essence is a hydraulic pump with a spherical piston (JP 2002364572A, 12/18/2002, F04C 3/06).

Насос содержит корпус, приводной вал, связанный со звеном, сферический поршень, размещенный эксцентрично относительно приводного вала и обкатывающий конус с перегородкой. Всасывание и нагнетение жидкости производится через сферический поршень, который находится в The pump comprises a housing, a drive shaft associated with the link, a spherical piston eccentrically positioned relative to the drive shaft and a rolling cone with a baffle. The suction and injection of fluid is carried out through a spherical piston, which is located in

движении. Недостатком является то, что подвод и отвод жидкости производится через подвижный элемент. Это ведет к усложнению конструкции насоса и, следовательно, к понижению его надежности.movement. The disadvantage is that the inlet and outlet of the fluid is carried out through the movable element. This leads to a complication of the design of the pump and, consequently, to a decrease in its reliability.

Задача изобретения - повышение надежности работы насоса при подаче жидкости под давлением.The objective of the invention is to increase the reliability of the pump when supplying liquid under pressure.

Результат достигается тем, что гидравлический насос со сферическим поршнем состоит из корпуса, приводного вала и звена. Последнее с одной стороны жестко связано со сферическим поршнем, а с другой - с приводным валом. На опоре поршень обкатывает конус с перегородкой не обязательно соприкасаясь с ним. Звено жестко связано со сферическим поршнем и эксцентрично установлено на приводном валу с помощью подшипника. Конус выполнен из двух половин, между которыми размещена перегородка. В нагнетательных полостях установлены клапаны. Торец сферического поршня с полуконусами и перегородкой образует две всасывающие полости.The result is achieved in that the hydraulic pump with a spherical piston consists of a housing, a drive shaft and a link. The latter, on the one hand, is rigidly connected with a spherical piston, and on the other, with a drive shaft. On the support, the piston runs around the cone with the baffle without necessarily touching it. The link is rigidly connected to the spherical piston and eccentrically mounted on the drive shaft using a bearing. The cone is made of two halves, between which a partition is placed. Valves are installed in the discharge cavities. The end face of a spherical piston with semi-cones and a baffle forms two suction cavities.

На фиг.1 представлен гидравлический насос со сферическим поршнем. На фиг.2 - разрез насоса.Figure 1 shows a hydraulic pump with a spherical piston. Figure 2 - section of the pump.

Насос состоит из корпуса 1, установленной в нем опоры 2, (фиг.2) на которую опирается сферический поршень 3. Последний жестко связан со звеном 4 и через подшипник 5 с приводным валом 6.The pump consists of a housing 1, a support 2 installed therein, (FIG. 2) on which the spherical piston 3 rests. The latter is rigidly connected to the link 4 and through the bearing 5 with the drive shaft 6.

Сферический поршень 3 обкатывает, не обязательно соприкасаясь полуконусы 7 с перегородкой 8 и образует две полости Б и В.The spherical piston 3 runs in, not necessarily touching the half cones 7 with the baffle 8 and forms two cavities B and C.

В полуконусах 7, прижатых к опоре 2, втулкой 9, расположены нагнетательные клапаны 10 с выходными патрубками 11. В опоре 2 выполнены всасывающие каналы 12, связанные с расточкой 13 на корпусе 1.In the semi-cones 7, pressed against the support 2, the sleeve 9, are the discharge valves 10 with the outlet pipes 11. In the support 2 there are suction channels 12 connected to the bore 13 on the housing 1.

Устройство размещено на колонне насосно-компрессорных труб 14.The device is placed on a string of tubing 14.

Насос со сферическим поршнем работает следующим образом.The pump with a spherical piston operates as follows.

При вращении приводного вала 6, движение передается звену 4, которое с эксцентриситетом е установлено на подшипнике 5. Звено 4 жестко связано со сферическим поршнем 3, который опирается на опору 2. Поршень 3 начинает обкатывать две половинки конуса 7, не обязательно соприкасаясь с последним. Между половинками конуса 7 размещена сегментная перегородка 8, которая имеет линейный контакт с торцем сферического поршня 3.When the drive shaft 6 is rotated, movement is transmitted to link 4, which is mounted with eccentricity e on bearing 5. Link 4 is rigidly connected to a spherical piston 3, which rests on support 2. Piston 3 starts to run in two halves of cone 7, not necessarily touching the latter. Between the halves of the cone 7 there is a segmented partition 8, which has linear contact with the end face of the spherical piston 3.

Полость Б, образованная торцем сферического поршня 3, полуконусами 7 и перегородкой 8, начинает уменьшать свой объем и жидкость через нагнетатальный клапан 10 и патрубок 11 вытесняется из насоса за половину оборота приводного вала.The cavity B, formed by the end of the spherical piston 3, the semicones 7 and the baffle 8, begins to decrease its volume and fluid through the discharge valve 10 and the pipe 11 is displaced from the pump for half a revolution of the drive shaft.

В это же время полость В увеличивает свой объем, в ней образуется разрежение, а при достижении всасывающего канала 12 в нее поступает жидкость через расточку 13, выполненную в корпусе 1. Полость В будет всасывающей, а полость Б - нагнетательной. Таким образом, за один оборот приводного вала 6, насос дважды нагнетает жидкость.At the same time, the cavity B increases its volume, a vacuum forms in it, and when the suction channel 12 is reached, liquid enters it through a bore 13 made in the housing 1. The cavity B will be suction and the cavity B will be injection. Thus, in one revolution of the drive shaft 6, the pump pumps liquid twice.

За счет установленных в нагнетательных каналах клапанов и упрощения конструкции насоса повышается надежность работы последнего при подаче жидкости под давлением из жидкозаполненных скважин.Due to the valves installed in the injection channels and simplification of the pump design, the reliability of the latter increases when fluid is supplied under pressure from liquid-filled wells.

Claims (1)

Насос со сферическим поршнем для промысловых скважин, содержащим корпус, приводной вал, соединенный со звеном, жестко связанным со сферическим поршнем, расположенным на опоре, обкатывающий неподвижный конус с перегородкой и установленным эксцентрично на приводном валу в подшипнике, а в нагнетательных каналах установлены клапаны, отличающийся тем, что перегородка выполнена в виде сегмента, а всасывающие каналы во взаимодействии с торцом сферического поршня и перегородкой образуют всасывающую и нагнетательную полости.

A pump with a spherical piston for production wells, comprising a housing, a drive shaft connected to a link rigidly connected to a spherical piston located on a support, running around a stationary cone with a baffle and mounted eccentrically on the drive shaft in the bearing, and valves are installed in the discharge channels, characterized by the fact that the septum is made in the form of a segment, and the suction channels in cooperation with the end face of the spherical piston and the septum form a suction and discharge cavity.