SU1551814A1 - Submersible air-driven pump - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет увеличить напор и повысить надежность работы с одновременным снижением энергозатрат погружного пневмоприводного насоса. В ступени корпуса 1 большего диаметра размещен рабочий поршень (П) 2 с полым штоком (Ш) 3 с образованием насосной 4 и приводной 7 камер (К). Полый патрубок 8 с радиальными отверсти ми 9 и 10 в боковой стенке закреплен соосно с корпусом 1 на ступени меньшего диаметра и сообщен с атмосферой. Распределительное устройство размещено внутри Ш 3 и установленного в К 17 подвода. К 17 св зана с источником приводной среды. Устройство включает св занный при помощи пружин 11 с П 2 золотник 12. Золотник 12 охватывает патрубок 8 и установлен с возможностью осевого перемещени . Устройство также включает неподвижную обойму 13 с шариковыми фиксаторами 14 П 15 закреплен на Ш 3 с образованием надпоршневой полости 16. К 17 образована между днищем П 15 и наружной и внутренней поверхност ми Ш 3 и ступени меньшего диаметра. К 7 выполнена над П 2 и сообщена с полостью 16 через отверсти , выполненные в Ш 3. В боковой стенке патрубка 8 выполнен кольцевой канал 18, сообщающий источник с полостью 16 посредством золотника 12. Патрубок 8 со стороны П 2 заглушен. 1 ил.The invention allows to increase the head and increase the reliability of work with a simultaneous decrease in the energy consumption of a submersible pneumatic drive pump. In the stage of the housing 1 of a larger diameter, the working piston (П) 2 is placed with a hollow rod (Ø) 3 with the formation of a pump 4 and a drive 7 chambers (K). The hollow pipe 8 with radial holes 9 and 10 in the side wall is fixed coaxially with the housing 1 at a stage of smaller diameter and communicated with the atmosphere. The switchgear is located inside W 3 and installed in K 17. K 17 is connected to a source of driving medium. The device includes a spool 12, connected with springs 11 and P 2. The spool 12 covers the nozzle 8 and is mounted for axial movement. The device also includes a stationary holder 13 with ball locks 14 P 15 fixed on W 3 with the formation of a piston casing 16. K 17 is formed between the bottom P 15 and the outer and inner surfaces of W 3 and a step of smaller diameter. To 7 is made above P 2 and communicated with the cavity 16 through the holes made in W 3. In the side wall of the nozzle 8 there is an annular channel 18, which informs the source with the cavity 16 by means of the spool 12. The nozzle 8 on the P 2 side is plugged. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к гидравлическим машинам объемного вытеснени , в частности к насосным установкам дл  подъема жидкости с больших глубин , и может быть использовано в погружных пневмоприводных насосах.The invention relates to hydraulic machines for volumetric displacement, in particular, pumping installations for lifting fluid from great depths, and can be used in submersible pneumatic actuator pumps.

Цель изобретени  - увеличение напора и повышение надежности работы с одновременным снижением энергозатрат .The purpose of the invention is to increase the head and increase the reliability of work with a simultaneous reduction of energy consumption.

На чертеже изображен погружной пневмоприводной насос, продольный разрез.The drawing shows a submersible pneumatic pump, longitudinal section.

Погружной пневмоприводной насос содержит ступенчатый корпус 1, рабочий поршень 2 с полым штоком 3, размещенный в ступени корпуса 1 большего диаметра с образованием насосной камеры 4 с всасывающим 5 и нагнетательным 6 клапанами приводной камеры 7, полый патрубок 8 с радиальными отверсти ми 9 и 10 в боковой стенке. Полый патрубок 8 закреплен соосно корпусу 1 на ступени меньшего диаметра и сообщен с атмосферой. Пневмоприводной насос также содержит распределительное устройство, включающее св занный при помощи пружины 11 с рабочим поршнем 2, золотник 12, охватывающий полый патрубок 8 и установленный с возможностью осевого перемещени , и неподвижную обойму 13 с шариковыми фиксаторами 14.The submersible pneumatic pump contains a stepped body 1, a working piston 2 with a hollow rod 3, placed in a stage 1 of a larger diameter with the formation of a pump chamber 4 with suction 5 and discharge 6 valves of the drive chamber 7, hollow connection 8 with radial holes 9 and 10 in side wall. The hollow pipe 8 is fixed coaxially to the housing 1 at a stage of smaller diameter and communicated with the atmosphere. The pneumatic pump also contains a distribution device, including a spring 11 connected to the working piston 2, a spool 12, covering the hollow pipe 8 and mounted with the possibility of axial movement, and a stationary clip 13 with ball locks 14.

Распределительное устройство размещено внутри полого штока 3, расположенного в ступени корпуса 1 меньшего диаметра. На полом штоке 3 внутри ступени корпуса 1 меньшего диаметра закреплен дополнительный поршень 15 с образованием надпоршневой полости 16. Камера 17 подвода образована между днищем дополнительного поршн  6 и наружной и внутренней поверхност ми собственного полого штока 3 и ступени корпуса 1 меньшего диаметра и сообщена с источником приводной среды (не показан) посредством канала 18. Приводна  камера 7 выполнена над рабочим поршнем 2 и сообщена с надпоршневой полостью 16 через отверсти  19, выполненные в полом штоке 3.The distribution device is located inside the hollow rod 3, located in the stage of the housing 1 of smaller diameter. An additional piston 15 is fixed on the hollow rod 3 inside the stage of the housing 1 of smaller diameter with the formation of the over piston cavity 16. The feed chamber 17 is formed between the bottom of the additional piston 6 and the outer and inner surfaces of the own hollow rod 3 and the stage of the housing 1 of smaller diameter and communicates with the source medium (not shown) through the channel 18. The drive chamber 7 is made above the working piston 2 and communicated with the piston cavity 16 through the holes 19, made in the hollow rod 3.

В боковой стенке полого патрубка 8 выполнен кольцевой канал 20, св занный с источником приводной среды при помощи канала 21 и сообщающий последний с надпоршневой полостью 16 посредством золотника 12 через ради0In the side wall of the hollow pipe 8, an annular channel 20 is formed, which is connected to a source of driving medium by means of channel 21 and communicates the latter with a piston cavity 16 by means of a spool 12 via radio 0

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

альные отверсти  9 в боковой стенке полого патрубка 8, который со стороны рабочего поршн  2 заглушен. На наружной поверхности золотника 12 выполнены канавки 22, рассто ние между которыми равно шагу золотника 12. В одной из канавок 22 размещены шариковые фиксаторы 14 неподвижной обоймы 13. Напротив канавки 22 золотника 12 расположена канавка 23, выполненна  в полом штоке 3. Дл  ограничени  хода золотника 12 на полом патрубке 8 выполнены упоры 24 и 25. В полом штоке 3 выполнена канавка 26 на рассто нии от канавки 23, равном ходу рабочего поршн  2. В золотнике 12 выполнены радиальные отверсти  27, совпадающие попеременно с отверсти ми 9 и 10 п-олого патрубка 8.The main holes 9 in the side wall of the hollow pipe 8, which is plugged on the side of the working piston 2. On the outer surface of the spool 12 there are grooves 22, the distance between which is equal to the pitch of the spool 12. In one of the grooves 22 there are ball locks 14 of the fixed casing 13. Against the groove 22 of the spool 12 there is a groove 23 made in the hollow stem 3. For limiting the spool stroke 12, stops 24 and 25 are made on the hollow pipe 8. In the hollow rod 3 there is a groove 26 spaced from the groove 23 equal to the travel of the working piston 2. Radial bores 27 are made in the spool 12, alternating with holes 9 and 10 of the p-hollow nozzle 8.

Насос работает следующим образом.The pump works as follows.

Насос изображен в положении, предшествующем нагнетательному циклу.The pump is depicted in the position preceding the injection cycle.

Приводна  среда через канал 18 поступает в камеру 17 подвода. Одновременно через канал 21, кольцевой канал 20, отверсти  9 полого патрубка 8 и отверсти  27 золотника 12 приводна  среда заполн ет надпорш- невую полость 16 и через полый шток 3, отверсти  19 - приводную камеру. Таким образом, под воздействием приводной среды оказываютс  надпоршнева  полость 16, камера 17 подвода и приводна  камера 7.Driving medium through the channel 18 enters the supply chamber 17. At the same time, through the channel 21, the annular channel 20, the holes 9 of the hollow nozzle 8 and the holes 27 of the spool 12, the driving medium fills the piston cavity 16 and through the hollow rod 3, the holes 19 - the driving chamber. Thus, under the influence of the driving medium, there are the over-piston cavity 16, the feed chamber 17 and the drive chamber 7.

Рабочий поршень 2 совершает движение в сторону нагнетательного клапана без противодавлени . Кроме того, давление па дополнительный поршень 15 в надпоршневой полости 16 больше, чем в камере 17 подвода приводной среды, что способствует ускорению нагнетательного цикла.The working piston 2 moves towards the discharge valve without backpressure. In addition, the pressure on the additional piston 15 in the above-piston cavity 16 is greater than in the chamber 17 for supplying the driving medium, which contributes to the acceleration of the discharge cycle.

В момент движени  рабочего поршн  2 шариковые фиксаторы 14 под воздействием стенки канавки 23 полого штока 3 перемещаютс  в радиальном направлении через обойму 13 в канавку 22 золотника 12 и удерживаютс  там внутренней поверхностью полого штока 3 во врем  всего хода нагнетани . При этом пружина 11 раст гиваетс , подготавлива  переключение золотника 12. В момент совмещени  осей канавки 26 и шарикового фиксатора 14 пружина 11 перемещает золотник 12 до упора 25, при этом шариковые фиксаторы 14 под воздействием стенки канавки 22 золотника 12 перемещаютс  вAt the moment of movement of the working piston 2, the ball clips 14 under the influence of the wall of the groove 23 of the hollow rod 3 move radially through the sleeve 13 into the groove 22 of the spool 12 and are held there by the inner surface of the hollow rod 3 during the entire discharge stroke. The spring 11 is expanded by preparing the switching of the spool 12. At the time of alignment of the axes of the groove 26 and the ball retainer 14, the spring 11 moves the spool 12 to the stop 25, while the ball retainers 14 under the influence of the wall of the groove 22 of the spool 12 move to

5151

радиальном направлении в канавку 26, освобожда  путь золотнику 12. При этом перекрываютс  отверсти  9 и открываютс  отверсти  10.radial direction into the groove 26, freeing the way to the spool 12. In this case, the openings 9 and the openings 10 open.

Подпоршнева  полость 16, приводна  камера 7 через отверсти  20 золотника 12 и отверсти  10 полого патрубка 8 соедин ютс  с атмосферой. Под воздействием приводной среды оказываетс  только камера 17 подвода Происходит перемещение дополнительного поршн  15 в направлении, соответствующем циклу всасывани . При этом золотник 12 удерживаетс  шари- ковыми фиксаторами 14, а пружина 11 сжимаетс , подготавлива  переключение золотника 12. При совмещении канавки 26 полого штока 3 с шариковыми фиксаторами 14 происходит пере- ключение золотника 12 до упора 24. Далее цикл повтор етс .The piston cavity 16, the drive chamber 7 through the openings 20 of the spool 12 and the openings 10 of the hollow pipe 8 are connected to the atmosphere. Under the influence of the driving medium, only the supply chamber 17 is moved. The additional piston 15 moves in the direction corresponding to the suction cycle. In this case, the spool 12 is held by the ball clips 14, and the spring 11 is compressed, preparing the switching of the spool 12. When the groove 26 of the hollow rod 3 is combined with the ball clips 14, the spool 12 is switched up to the stop 24. Then the cycle repeats.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Погружной пневмоприводной насос, содержащий ступенчатый корпус, рабочий поршень с полым штоком, размещенный в ступени большого диаметра с образованием насосной и приводной камер, полый патрубок с радиальными отверсти ми в боковой стенке, закрепленный соосно корпусу на ступени меньшего диаметра и сообщенныйA submersible pneumatic drive pump containing a stepped housing, a working piston with a hollow rod, placed in a large diameter stage to form pumping and driving chambers, a hollow branch pipe with radial holes in the side wall, fixed coaxially to the body at a smaller diameter stage and communicated Q ; Q; 5five 00 146146 с атмосферой, распределительное устройство , размещенное внутри полого штока, установленного в камере подвода , св занной с источником приводной среды, и включающее св занный при помощи пружины с рабочим поршнем золотник, охватывающий полый патрубок и установленный с возможностью осевого перемещени , и неподвижную обойму с шариковыми фиксаторами, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  напора и повышени  надежности работы с одновременным снижением энергозатрат, насос снабжен дополнительным поршнем, закрепленным на полом штоке внутри ступени меньшего диаметра с образованием надпорш- невой полости, а камера подвода образована между днищем дополнительного поршн  и наружной и внутренней поверхност ми соответственно полого штока и ступени меньшего диаметра, причем приводна  камера выполнена над рабочим поршнем и сообщена с надпоршневой полостью через отверсти , выполненные в полом штоке, а в боковой стенке полого патрубка выполнен кольцевой канал, сообщающий источник приводной среды с надпоршневой полостью посредством золотника через радиальные отверсти , а полый патрубок со стороны рабочего поршн  заглушен.with the atmosphere, a distribution device placed inside a hollow rod mounted in the supply chamber associated with a source of driving medium, including a spool connected to the working piston with a working piston, covering the hollow nozzle and installed with the possibility of axial movement, and a fixed clip with ball clamps, characterized in that, in order to increase the head and increase reliability of operation with simultaneous reduction of energy consumption, the pump is equipped with an additional piston fixed on the hollow stem three stages of smaller diameter with the formation of a piston cavity, and the supply chamber is formed between the bottom of the additional piston and the outer and inner surfaces of the hollow rod and a step of smaller diameter, respectively, the drive chamber is made above the working piston and communicated with the piston cavity through holes a hollow stem, and an annular channel in the side wall of the hollow pipe, informing the source of the driving medium with the piston through the spool through the radial holes, and oly nozzle by the working piston plugged.