Погружной многоступенчатый центробежный насос

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к погружным насосам для откачки пластовой жидкости. Погружной многоступенчатый центробежный насос содержит рабочие колеса со ступицами, соединенными с приводным валом с помощью шпоночного соединения в виде шпоночных канавок и установленных в них шпонок. Шпоночная канавка на каждом рабочем колесе выполнена в виде поперечного паза с уменьшением его глубины в сторону вращения приводного вала с возможностью смещения шпонки с валом относительно рабочего колеса и фиксации их в радиальном и продольном направлениях. Изобретение направлено на снижение износа деталей конструкции, повышение надежности и долговечности насоса. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к погружным многоступенчатым центробежным скважинным насосам для откачки пластовой жидкости.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является погружной многоступенчатый центробежный насос, содержащий рабочие колеса со ступицами соединенными с приводным валом с помощью шпоночных соединений в виде шпоночных канавок и установленных в них шпонок (см. патент RU №2294458 опубл. 27.02.2007)

Недостатком данного насоса является то, что использованный в прототипе способ фиксации рабочих колес на валу насоса (шпонка, расположенная в сплошной продольной канавке вала и канавках рабочих колес) не предотвращает осевых перемещений рабочих колес, приводящих к существенному износу контактирующих поверхностей рабочих колес и шпоночных соединений и, как следствие, к снижению надежности и долговечности насоса.

Каждое рабочее колесо имеет пару трения в виде осевой опоры, которая воспринимает осевую нагрузку, возникающую при работе насоса. При работе насоса из пластовой жидкости твердые частицы попадают в пару трения и вызывают износ, что приводит к преждевременному выходу насоса из строя.

Технической задачей предлагаемого решения является исключение перемещений рабочих колес и, как следствие, передачу осевого усилия от гидродинамических нагрузок на вал насоса и далее на осевую пяту гидрозащиты, что способствует снижению износа деталей конструкции, повышению надежности и долговечности насоса.

Для решения поставленной технической задачи погружной многоступенчатый центробежный насос содержит рабочие колеса со ступицами, соединенными с приводным валом с помощью шпоночного соединения в виде шпоночных канавок и установленных в них шпонок, причем шпоночная канавка на каждом рабочем колесе выполнена в виде поперечного паза с уменьшением его глубины в сторону вращения приводного вала с возможностью смещения шпонки с валом относительно рабочего колеса и фиксации их в радиальном и продольном направлениях.

Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что шпоночная канавка на каждом рабочем колесе выполнена в виде поперечного паза с уменьшением его глубины в сторону вращения приводного вала с возможностью смещения шпонки с валом относительно рабочего колеса и фиксации их в радиальном и продольном направлениях.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен погружной многоступенчатый центробежный насос в разрезе, на фиг. 2 изображен разрез по А-А фиг. 1.

Погружной многоступенчатый центробежный насос содержит рабочие колеса 1 со ступицами 2, соединенными с приводным валом 3 с помощью шпоночного соединения в виде шпоночных канавок и установленных в них шпонок. Шпоночная канавка в ступице 2 каждого рабочего колеса 1 выполнена в виде поперечного паза 4 с уменьшением его глубины в сторону вращения приводного вала 3 с возможностью смещения шпонки 5 с валом 3 относительно ступицы 2 колеса 1 и фиксации их в радиальном и продольном направлениях. Внутренняя поверхность 6 паза 4 может быть выполнена по хорде или дугообразно.

Работа устройства заключается в следующем.

Шпонка 5 при сборке по скользящей посадке входит в шпоночные канавки ступиц 2 рабочих колес 1 и вала 3. Поскольку шпоночная канавка в ступицах рабочих колес 1 выполнена в виде поперечного паза 4 с уменьшением глубины в сторону вращения приводного вала 3, то при приложении крутящего момента к приводному валу от привода шпонка 5 смещается относительно ступицы рабочего колеса и происходит ее самозаклинивание. При этом предотвращается смещения рабочих колес вдоль приводного вала и взаимодействие их между собой. Вследствие этого снижается износ пары трения 7 в виде осевой опоры рабочих колес, шпонки и шпоночных канавок. Это приводит к повышению надежности и долговечности насоса.

Насос ЭЦН6А-250 с количеством 112 ступеней был испытан на заводе по производству погружного оборудования.

Испытания проводились на стенде для снятия гидродинамических и энергетической характеристик.

Перед проведением испытаний насос был разобран и сняты размеры исследуемых элементов конструкции.

После наработки 100 часов насоса без изменения конструкции насос был разобран. Среднее значение суммарного износа пар трения составило 0, 0043 мм.

Далее насос собрали повторно с изменениями соединения в соответствии с предлагаемым техническим решением и вновь провели гидродинамические испытания. После наработки 100 часов износ не обнаружен.

В первом и втором испытаниях в гидродинамических и энергетической характеристиках изменений не обнаружено.

Погружной многоступенчатый центробежный насос, содержащий рабочие колеса со ступицами, соединенными с приводным валом с помощью шпоночного соединения в виде шпоночных канавок и установленных в них шпонок, отличающийся тем, что шпоночная канавка на каждом рабочем колесе выполнена в виде поперечного паза с уменьшением его глубины в сторону вращения приводного вала с возможностью смещения шпонки с валом относительно рабочего колеса и фиксации их в радиальном и продольном направлениях.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству стопорения крутящего момента для привода скважинных погружных насосов и направлено на предохранение от поломки элементов соединения при достижении крутящего момента предельного значения.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к разъемным соединениям, предающим крутящий момент и осевую нагрузку, и может быть использовано в конструкциях соединения валов, деталей машин, приборов и оборудования.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к системе и соответствующему способу добычи углеводородов из нескольких поземных пластов, а также к смешиванию или к одновременному извлечению таких углеводородов.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ракетно-космической технике для соединения между собой различных составных частей изделий (корпусов, сопел, днищ, отсеков и т.д.), а также в других областях.

Изобретение относится к ножным кривошипным механизмам. .

Изобретение относится к области машиностроения, может быть использовано в ненапряженных шпоночных соединениях с невыпадающей шпонкой и направлено на повышение надежности соединения.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ракетно-космической технике для соединения между собой различных составных частей изделий, а также в других областях, и направлено на равномерность контактных напряжений между соединяемыми элементами и шпонкой и практически исключает возникновение участков смятия деталей.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к разъемным соединениям, передающим крутящий момент, и может быть использовано в конструкциях соединений деталей машин, приборов и оборудования.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шпоночным соединениям. .

Изобретение относится к управлению автоматическим переключением передач велосипеда посредством центробежной силы вращающихся грузов с последующим подключением вспомогательного усилия от втулки вращающегося колеса для срабатывания заднего переключателя передач.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам крепления обтекателя рабочего колеса циркуляционных насосных агрегатов, применяемых в системах водоснабжения тепловых и атомных электростанций.

Изобретение относится к вентилятору, содержащему, по меньшей мере, одно рабочее колесо, которое выполнено с возможностью взаимодействия с текучей средой и смонтировано на валу, вращаемом вокруг оси (Х-Х′) вращения, путем зажима между первым опорным элементом и вторым опорным элементом, удерживаемыми валом и поджатыми в осевом направлении друг к другу.

Изобретение относится к лопастным насосам и может быть преимущественно использовано на АЭС в главных циркуляционных насосных агрегатах первого контура теплоносителя.

Изобретение относится к погружным многоступенчатым центробежным скважинным насосам для откачки пластовой жидкости. .

Изобретение относится к конструктивным узлам вертикальных лопастных насосов и может быть преимущественно использовано на АЭС в главных циркуляционных насосных агрегатах первого контура теплоносителя.

Изобретение относится к устройствам для фиксации деталей на валу центробежного насоса используемого, в частности, в системах смазки паровых турбин. .

Изобретение относится к нагнетательной камере водяного насоса и может быть эффективно использовано для изготовления надежных узлов, используемых при перекачке различных по составу сред жидкости.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для привода погружных нефтедобывающих насосов, а также для привода любого другого устройства с вращающимся ротором.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к погружным насосам для откачки пластовой жидкости. Погружной многоступенчатый центробежный насос содержит рабочие колеса со ступицами, соединенными с приводным валом с помощью шпоночного соединения в виде шпоночных канавок и установленных в них шпонок. Шпоночная канавка на каждом рабочем колесе выполнена в виде поперечного паза с уменьшением его глубины в сторону вращения приводного вала с возможностью смещения шпонки с валом относительно рабочего колеса и фиксации их в радиальном и продольном направлениях. Изобретение направлено на снижение износа деталей конструкции, повышение надежности и долговечности насоса. 2 ил.

Наверх