Радиально-плунжерный насос



Радиально-плунжерный насос
Радиально-плунжерный насос
Радиально-плунжерный насос

 

F04B1/04 - Гидравлические машины объемного вытеснения; насосы и компрессоры (гидравлические машины и насосы с вращающимися или качающимися рабочими органами F04C; насосы необъемного вытеснения F04D; перекачка жидкостей или газов путем прямого контакта с другой средой или с использованием инерции перекачиваемой среды F04F; коленчатые валы, крейцкопфы, шатуны F16C; маховики F16F; механизмы для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот F16H; поршни, поршневые штоки, цилиндры вообще F16J)

Владельцы патента RU 2610333:

Логинова Ольга Иосифовна (RU)

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в качестве вспомогательного насоса в составе гидроприводных погружных скважинных установок для добычи нефти. Радиально-плунжерный насос содержит корпус с кулачковым кольцом, внутри которого установлен приводной вал с осевыми каналами и с радиально расположенными плунжерными парами. Отвод и подвод перекачиваемой жидкости к плунжерным парам осуществляется через один и тот же осевой канал, посредством впускного и выпускного клапана. Каждый из клапанов выполнен в виде полого цилиндра с радиальными отверстиями под запорные элементы. Впускной клапан расположен внутри выпускного клапана. Уменьшаются диаметральные габариты радиально-плунжерного насоса, при этом не снижается пропускная способность каналов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к радиально-плунжерным насосам и может использоваться в качестве вспомогательного насоса в составе гидроприводных погружных скважинных насосных установок для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин.

Известны радиально-плунжерные насосы по патентам на изобретение: EP 0256389 A2, МПК6 F04B 1/04, от 30.07.1987 г.; EP 0256389 B1, МПК6 F04B 1/04, от 08.07.1992 г.; US 4605359, МПК6 F04B 27/04, F04B 49/06, от 12.08.1986 г.; US 4627793, МПК6 E04B 23/14, F15B 21/04, от 09.09.1986 г.; US 5295797, МПК6 F07B 1/04, от 22.03.1994 г.; US 5642988, МПК6 F04B 27/04, от 01.07.1997 г.; US 7048516 В2, МПК6 F04B 1/04, F04B 27/04, от 23.05.2006 г.; WO 00/71895 A1, МПК6 F04B 1/107, F04B 1/04, от 30.11.2000 г.

Основной недостаток этих насосов заключается в том, что подвод и отвод перекачиваемой жидкости к плунжерным парам осуществляется через разные каналы, расположенные вдоль оси одного и того же приводного вала. Очевидно, что проходное сечение каждого из каналов, расположенных вдоль оси одного и того же вала, значительно меньше, чем единственного канала, занимающего все сечение вала. Соответственно, пропускная способность единственного канала для подвода и отвода жидкости значительно больше, чем каждого канала в отдельности. Для достижения аналогичной пропускной способности жидкости через разные каналы необходимо увеличивать диаметр вала и, соответственно, диаметральный габарит насоса. Иначе подача этих насосов не удовлетворяет требованиям к подаче гидроприводных скважинных насосных установок для добычи нефти. Но увеличение диаметра радиально-плунжерных насосов требует увеличения диаметра гидроприводных скважинных насосных установок, что не позволяет их использовать в узких скважинах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является радиально-плунжерный насос, известный по патенту WO 99/14491 A1, МПК6 F04B 1/04, B01D 19/00, от 25.03.1999 г., содержащий корпус, в котором установлен подпитывающий насос, насос высокого давления и кулачковое кольцо с валом, внутри которого выполнен осевой канал для подвода жидкости к форсункам от насоса высокого давления, содержащего радиально расположенные плунжеры, приводимые в действие кулачковым кольцом.

Основной недостаток этого радиально-плунжерного насоса заключается в том, что подвод жидкости к плунжерам насоса высокого давления осуществляется подпитывающим насосом через дополнительные каналы, минуя осевой канал. Это не позволяет уменьшить диаметральный габарит радиально-плунжерного насоса, не снижая пропускной способности его каналов. В связи с этим использовать его в гидроприводных скважинных насосных установках в качестве вспомогательного насоса не представляется возможным.

Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в уменьшении диаметрального габарита радиально-плунжерного насоса не снижая пропускной способности его каналов.

Указанная задача в радиально-плунжерном насосе, содержащем корпус с кулачковым кольцом, внутри которого установлен приводной вал с осевыми каналами и с радиально расположенными плунжерными парами, решается тем, что отвод и подвод перекачиваемой жидкости к плунжерным парам осуществляется через один и тот же осевой канал, посредством впускного и выпускного клапана, каждый из которых выполнен в виде полого цилиндра с радиальными отверстиями под запорные элементы, причем впускной клапан расположен внутри выпускного клапана.

Проведенный научно-технический анализ предложения и уровня техники свидетельствует о том, что предлагаемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники, при этом признаки изложенной совокупности взаимосвязаны, находятся в причинно-следственной связи с ожидаемым результатом и являются необходимыми и достаточными для его получения.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 изображен фронтальный разрез радиально-плунжерного насоса;

на фиг. 2 изображен увеличенный фрагмент горизонтального разреза радиально-плунжерного насоса при всасывании перекачиваемой жидкости;

на фиг. 3 изображен увеличенный фрагмент фронтального разреза радиально-плунжерного насоса при нагнетании перекачиваемой жидкости;

на фиг. 4 изображен увеличенный фрагмент поперечного разреза радиально-плунжерного насоса при всасывании перекачиваемой жидкости;

на фиг. 5 изображен увеличенный фрагмент поперечного разреза радиально-плунжерного насоса при нагнетании перекачиваемой жидкости.

Радиально-плунжерный насос содержит корпус 1 с кулачковым кольцом 2, выполненным, например, в виде овала, внутри которого установлен приводной вал 3 с единственным осевым каналом 4 для подвода и отвода перекачиваемой жидкости к плунжерам 5, установленным во втулках 6 в радиальных отверстиях вала 3. Осевой канал 4 сообщен каналами 7 с полостью выпускного клапана 8. Расположение единственного осевого канала 4 в приводном валу 3 позволяет каналу 4 занять все сечение по ширине вала 3 для достижения максимально возможной пропускной способности. С целью разгрузки вала 3 от осевой силы, корпус впускного клапана 9 состыкован с валом 3 и расположен внутри выпускного клапана 8. Оба клапана 8 и 9 выполнены в виде полых цилиндров с радиальными отверстиями 10 и 11. Это позволяет неограниченно увеличить их пропускную способность при минимально допустимом диаметре. Радиальные отверстия 10 и 11 могут быть, например, круглыми, овальными, прямоугольными и т.д. В отверстия 10 и 11 могут устанавливаться запорные элементы 12 и 13, например шарики под упругими оболочками 14 и 15, прижимающие шарики 12 и 13 к отверстиям 10 и 11. Это значительно снижает инерционность работы клапанов и сокращает время их срабатывания. Упругие оболочки 14 и 15 могут самостоятельно выполнять функцию запорных элементов. Наружные концы плунжеров 5 могут быть снабжены роликами 16 для уменьшения трения при скольжении по внутренней поверхности кулачкового кольца 2.

Работает радиально-поршневой насос следующим образом: при повороте приводного вала 3, как показано на фиг. 2 и фиг. 4, плунжеры 5 под действием центробежной силы выдвигаются из втулок 6. При этом в канале 4 создается разрежение и перекачиваемая жидкость (показана стрелками) из всасывающего патрубка 17 поступает в клапан 9. Открывая радиальные отверстия 11 впускного клапана 9, жидкость, через клапан 8 и каналы 7, заполняет канал 4 и втулки 6. При этом запорные элементы 12 клапана 8 под действием упругой оболочки 13 и наружного давления жидкости плотно закрывают радиальные отверстия 10, предотвращая поступление жидкости из напорной полости. При дальнейшем повороте приводного вала 3, как показано на фиг. 3 и фиг. 5, под действием кулачкового кольца 2 плунжеры 5 вдвигаются во втулки 6 и вытесняют из них перекачиваемую жидкость (показана стрелками) через каналы 4, 7 и радиальные отверстия 10 клапана 8 в напорный патрубок 18. При этом запорные элементы 12 открывают отверстия 10, отжимая упругую оболочку 14. Одновременно запорные элементы 13 клапана 9 под действием упругой оболочки 15 и давления перекачиваемой жидкости плотно закрывают радиальные отверстия 11, предотвращая перетекания жидкости во всасывающий патрубок 17. При дальнейшем повороте вала 3 цикл повторяется.

Таким образом, изобретение позволяет получить технический результат, выражающийся в уменьшении диаметрального габарита радиально-плунжерного насоса не снижая пропускной способности его каналов.

1. Радиально-плунжерный насос, содержащий корпус с кулачковым кольцом, внутри которого установлен вал с осевыми каналами и с радиально расположенными плунжерными парами, отличающийся тем, что отвод и подвод перекачиваемой жидкости к плунжерным парам осуществляется через один и тот же осевой канал, посредством впускного и выпускного клапана.

2. Радиально-плунжерный насос по п. 1 отличается тем, что каждый из клапанов выполнен в виде полого цилиндра с радиальными отверстиями под запорные элементы, причем впускной клапан расположен внутри выпускного клапана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к скважинному гидравлическому насосу для обеспечения давления текучей среды во время скважинных работ. Технический результат - повышение гидравлической мощности скважинного гидравлического насоса.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для перекачки жидкости из нижнего обводненного пласта в верхние нефтеносные пласты скважины.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано для скважинной добычи нефти скважинными насосами. Бесштанговый насос 1 установлен на погружном двигателе 2.

Изобретение относится к оборудованию для подъема пластовой жидкости из скважин. Установка содержит цилиндрический линейный асинхронный электродвигатель (ЛАД), статор 1 которого охватывает плунжер-ротор 2.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к насосному оборудованию нефтедобычи. Установка содержит корпус (1), линейный электродвигатель (2), вторичный элемент (7), плунжеры (8, 9), цилиндры (10, 11), две пары входных и выходных клапанов (14, 15) и (17, 18).

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти. Насосный агрегат содержит корпус, всасывающий клапан, нагнетательный клапан, ротор, статор и индукционные катушки.

Изобретение относится к скважинным плунжерным насосам с нижним приводом и найдет применение при добыче с больших глубин жидких полезных ископаемых, таких как нефти, в том числе и высоковязкие, рассолы и другие.

Изобретение относится к области насосного оборудования и может быть использовано для подъема жидкости с большой глубины. Насосный агрегат включает заполненный маслом корпус, эластичную оболочку, реверсивный электродвигатель, ведущий вал которого соединен с первой передачей винт-гайка качения.

Изобретение относится к области гидравлических машин объемного вытеснения, в частности к погружным бесштанговым плунжерным насосам. Насос содержит корпус с установленным в нем погружным электродвигателем.

Изобретение относится к конструкциям погружных линейных магнитоэлектрических двигателей, используемых в бесштанговых глубинных насосно-скважинных установках возвратно-поступательного движения для добычи пластовых жидкостей в нефтедобыче.

Изобретение относится к элементам скольжения, которые скользят относительно друг друга и могут быть использованы в поршневых насосах и двигателях, выполненных с использованием этих элементов.

Изобретение относится к скважинному гидравлическому насосу для обеспечения давления текучей среды во время скважинных работ. Технический результат - повышение гидравлической мощности скважинного гидравлического насоса.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к радиально-поршневым насосам, используемым для нагнетания жидкости с высоким давлением. Насос с жесткой связью шатуна с поршнем содержит корпус 1 с, по меньшей мере, одним цилиндром 2, в котором с образованием рабочей камеры 3 установлен выполненный за одно целое с шатуном 4 поршень 5 с опорным 6 и уплотнительным 7 элементами.

Изобретение может быть использовано в топливных насосах высокого давления топливных систем дизельных двигателей. Предложен насосный узел, имеющий цилиндр (5), плунжер (7), который для всасывания топлива в цилиндр (5) перемещается пружиной (10), расположенной между корпусом (2) насосного узла и опорной пластиной (11).

Изобретение может быть использовано в топливных насосах высокого давления двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Предложен насос (1) высокого давления, имеющий по меньшей мере один насосный узел (6) и один приводной кулачковый вал (3), функционально связанным с насосным узлом (6).

Изобретение может быть использовано в топливных системах двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система впрыскивания топлива в ДВС, имеющая насос высокого давления, у которого его выходной канал (4) высокого давления соединен с топливным аккумулятором (23) высокого давления (ТАВД), имеющим по меньшей мере один выходной канал (13a, 13b) для соединения с топливной форсункой.

Изобретение относится к конструктивным элементам аксиально-плунжерных гидронасосов, предназначенных для работы в морской воде и использующих морскую воду в качестве рабочей жидкости.

Изобретение может быть использовано в топливных насосах высокого давления (ТНВД), используемых в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Изобретение относится к аксиально-поршневым гидромашинам и может быть использовано как в мобильных, так и в промышленных гидросистемах. Гидромашина содержит корпус с размещенными в нем передней и задней крышками с подшипниковыми опорами.

Изобретение относится к области добычи нефти с помощью скважинных нефтяных насосов. В гидравлической системе, приводящей в движение нефтяной скважинный насос, содержится двунаправленный поршневой насос переменного объема, участок обнаружения выпускной скорости, участок обнаружения выпускного давления и пропорциональный соленоидный управляющий клапан.
Наверх