Устройство для уплотнения штока глубинного насоса

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ШТОКА ГЛУБИННОГО НАСОСА, содержащее уплотнительный элемент, размещенный в уплотнительной камере корпуса устьевого сальника и контактирующий со штоком, и нажимную втулку, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости обслуживания и охраны окружающей среды от загрязнения, щток снабжен цилиндром и кольцевым поршнем с хвостовиком, размещенными концентрично на штоке с образованием замкнутой полости над устьевым сальником, сообщенной через дополнительно установленный обратный клапан со скважиной , причем кольцевой поршень расположен с возможностью взаимодействия с элементом привода щтока. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что хвостовик поршняснабжен уплотнительным кольцом для штока и втулкой, установленной концентрично щтоку над уплотнительным элементом с возможностью взаимодействия хвостовика через уплотнительное кольцо и втулку с элементом привода штока. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеесяg тем, что цилиндр выполнен составным в виде двух входящих одна в другую гильз с уп-гЛ лотнением.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3522947/25-06 (22) 16.12.82 (46) 07.03.84. Бюл. № 9 (72) В. М. Валовский, Ю. А. Архипов и В. И. Конкин (71) Бугульминский комплексный отдел исследования и внедрения разработок Всесоюзного нефтегазового научно-исследовательского института (53) 621.653.6-762.444 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 926351, кл. F 04 В 47/02, 1982. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ШТОКА ГЛУБИННОГО НАСОСА, содержащее уплотнительный элемент, размещенный в уплотнительной камере корпуса устьевого сальника и контактирующий со штоком, и нажимную втулку, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости обслуживания и охраны окружающей среды от загрязнения, шток снабжен цилиндром

„„SU„„1078129 A

g(5g F 04 В 47/02; F 16 J 1540 и кольцевым поршнем с хвостовиком, размещенными концентрично на штоке с образованием замкнутой полости над устьевым сальником, сообщенной через дополнительно установленный -обратный клапан со скважиной, причем кольцевой поршень расположен с возможностью взаимодействия с элементом привода штока.

2. Устройство по п. 1, отличающееея тем, что хвостовик поршня снабжен уплотнительным кольцом для штока и втулкой, установленной концентрично штоку над уплотнительным элементом с возможностью взаимодействия хвостовика через уплотнительное кольцо и втулку с элементом привода штока.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что цилиндр выполнен составным в виде двух входящих одна в другую гильз с уплотнением.

1078129

Изобретение относится к уплотнениям, преимущественно для герметизации зазоров между подвижными относительно друг друга элементами и может быть использовано, в частности, для уплотнения штока глубинного насоса.

Известно устройство для уплотнения штока скважинного штангового насоса, содержащее уплотнительный элемент, размещенный в уплотнительной камере корпуса устьевого сальника и контактирующий со штоком, и нажимную втулку (1).

Однако такая конструкция уплотнения штока, размещаемая внутри рамы привода штока, делает невозможным организацию постоянной картерной смазки цепных передач и других элементов привода, поскольку для обслуживания устьевого сальника необходимо периодически сливать масло из нижней части рамы и открывать смотровой люк, после чего вновь заливать масло в раму привода.

Кроме того, невозможен постоянный контроль за работой устьевого сальника и существуют условия для загрязнения окружающей среды утечками в виде скважинной жидкости и смазочных материалов.

Целью изобретения является снижение трудоемкости обслуживания привода и охрана окружающей среды от загрязнения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве шток снабжен цилиндром и кольцевым поршнем с хвостовиком, размещенными концентрично на штоке с образованием замкнутой полости над устьевым вальником, сообщенной через дополнительно установленный обратный клапан со скважиной, причем кольцевой поршень расположен с возможностью взаимодействия с элементом привода штока.

Кроме того, хвостовик поршня снабжен уплотнительным кольцом для штока и втулкой, установленной концентрично штоку над уплотнительным элементом с возможностью взаимодействия хвостовика через уплотнительное кольцо и втулку с элементом привода штока.

ЦилиндР выполнен составным в виде двух входных одна в другую гильз с уплотнением.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для уплотнения штока глубинного насоса; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1.

Устройство для уплотнения штока глубинного насоса размещенов в нижней части рамы 1 привода и имеет цилиндр (верхнюю гильзу) 2 и кольцевой поршень 3 с хвостовиком 4, размещенными концентрично на штоке 5. Кольцевой поршень 3 имеет уплотнения 6 и 7.

Ход поршня 3 вверх ограничен упором 8.

Цилиндр (нижняя гильза) 9 крепится к корпусу устьевого сальника 10, образуя

55 над ним замкнутую полость 11, сообщенную через обратный клапан 12 со скважиной.

Герметизация верхней 2 и нижней 9 гильз цилиндра между собой осуществлена уплотнением 13, что обеспечивает свободное перемещение крышки устьевого саль ника 10 при его поджатии.

В хвостовике поршня 4 выполнена расточ к а 14, в которой р аз мешено до пол н и тел ьное уплотнение 15 штока 5.

Размеры уплотнения 15 выбираются таким образом, чтобы оно в свободном (не поджатом) состоянии не контактировало со штоком. Над дополнительным уплотнением

15 концентрично штоку установлена втулка 16, выступающая над верхним торцом хвостовика.

Место установки перегородки 17, к которой крепится с помощью накидной гайки 18 верхняя гильза цилиндра 2, выбирается таким образом, чтобы при крайнем нижнем положении поршня 3 в цилиндре (верхней гильзе) элемент привода 19 в своем крайнем нижнем положении не контактировал со втулкой 16, т.е. чтобы между его нижней торцовой поверхностью и верхней торцовой поверхностью втулки имелся гарантированный зазор (5 — 10 мм).

Для обслуживания устройства в раме привода выполнены окна 20.

Устройство для уплотнения штока глубинного насоса работает следующим образом.

Кольцевой поршень 3 устанавливают в цилиндре (верхней гильзе) 2 в крайнем нижнем положении.

При работе привода штока 5 элемент привода 19 совершает возвратно-поступательное движение вместе со штоком.

Уплотнения 6 и 7 предотвращают вытекание смазочного материала из полости над перегородкой 17 рамы привода в полость 11, а устьевой сальник 10 предотвращает попадание в полость 11 скважинной жидкости.

Так как диаметр уплотнений 6 больше, чем диаметр уплотнений 7, сила трения уплотнений 6 о внутреннюю поверхность верхней гильзы цилиндра больше, чем сила трения уплотнений 7 о шток, в результате чего при работе привода поршень остается в крайнем нижнем положении.

В процессе работы уплотнения изнашиваются, что приводит к пропуску (утечкам) через них в полость 11 масла из рамы привода и/или жидкости из скважины. Эти утечки накапливаются в полости ll и перемещают поршень 3 вверх. При перемещении поршня на величину, превышающую первоначально установленный зазор между втулкой 16 и элементом привода 19, последний в нижней части своего хода нажимает на втулку, которая, перемещаясь в растовке 14, поджимает дополнительное уплотнение 15 к поверхности штока 5, обеспечивая надежную его герметизацию и, при даль1078129

14

18

12

mgz. 2

Составитель М. Ращепкин

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор П. Коссей

Заказ 904/28 нейшем ходе элемента привода вниз, перемещает вместе со штоком и кольцевой поршень 3, который вытесняет накопившиеся в полости 11 утечки жидкости через обратный клапан 12 в скважину.

При движении элемента привода 19 вверх он перестает контактировать со втулкой 16 и под действием сил упругости уплотнения 15 выходит из контакта со штоком 5 и возвращает втулку в исходное положение.

Дополнительное уплотнение подключается в работу только при вытеснении жидкости из полости 11, что обеспечивает надежность и долговечность его работы.

В дальнейшем цикл повторяется. При этом устройство не требует обслуживания до тех пор, пока утечки жидкости через уплотнения в полость 11 за время одного хода штока 5 не превысят полного объема полости (объема полости под поршнем 3 при его крайнем верхнем положении, ограниченном упором 8).

Поскольку ход поршня 3 в целом ограничен лишь длиной хода привода, он может выбираться в определенных пределах исходя из конкретных условий эксплуатации скважин.

t 0 Технико-экономические преимущества изобретения перед известными устройствами заключаются в снижении трудоемкости обслуживания, в предотвращении загрязнения окружающей среды и в увеличении долговечности работы уплотнении штока глубинных насосов.