Пластинчатый нефтяной насос

Авторы патента:

F04C2/344 - Гидравлические машины объемного вытеснения с вращающимися или качающимися рабочими органами (роторные гидравлические двигатели F03C); насосы и компрессоры объемного вытеснения с вращающимися и качающимися рабочими органами

Владельцы патента RU 2700972:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к роторным пластинчатым насосам и может быть использовано для добычи нефти из скважины. Пластинчатый нефтяной насос содержит корпус 1, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными патрубками, установленный в полости цилиндрический ротор 2 с радиальными пазами 3, в которых расположены рабочие пластины 4. Ротор 2 в корпусе 1 установлен эксцентрично. Пластины 4 снабжены вкладышами 5 из антифрикционного материала, в которых расположены цилиндрические ролики 6, контактирующие с внутренней поверхностью корпуса 1. В пазах 3 установлены направляющие вставки 9 для пластин 4. Вставки 9 выполнены из износостойкого материала. Ролики 6 изготовлены из материала с меньшей твердостью по сравнению с материалом внутренней поверхности корпуса 1. Изобретение направлено на повышение надежности, увеличение межремонтного цикла и производительности пластинчатого насоса. 2 ил.

Изобретение относится к классу роторных пластинчатых насосов и может быть использовано для добычи нефти из скважины.

Известен пластинчатый нефтяной насос, содержащий корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, ротор с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, постоянно находящиеся в контакте с внутренней поверхностью полости во время вращения ротора (патент №2191926 RU, С2, 2002).

Недостатком данной конструкции является контакт пластин и корпуса по линии, что приводит к преждевременному и интенсивному износу насоса.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому устройству является пластинчатый нефтяной насос, содержащий корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, ротор с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, постоянно находящиеся в контакте с внутренней поверхностью полости во время вращения ротора и снабженные головками Т-образной формы (патент №2419728 RU, C1, 2011).

Однако при применении известного устройства в зоне контакта головок Т-образной формы с внутренней поверхностью полости во время вращения ротора возникает значительная сила трения, что является причиной интенсивного износа контактных поверхностей и, следовательно, снижает надежность устройства и его межремонтный цикл.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности, увеличение межремонтного цикла и производительности пластинчатого насоса.

Указанная задача решается тем, что в пластинчатом нефтяном насосе, содержащем корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, установленный в полости цилиндрический ротор с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, согласно изобретению, ротор в корпусе установлен эксцентрично, рабочие пластины снабжены вкладышами из антифрикционного материала, в которых расположены цилиндрические ролики, контактирующие с внутренней поверхностью корпуса, а в радиальных пазах ротора установлены направляющие вставки для пластин, выполненные из износостойкого материала, при этом цилиндрические ролики изготовлены из материала с меньшей твердостью по сравнению с материалом внутренней поверхности корпуса.

Исполнение вкладыша из антифрикционного материала позволяет ролику вращаться относительно своей продольной оси при вращении ротора. Таким образом, в зоне контакта ролика с внутренней поверхностью корпуса имеет место трение качения, что позволит резко снизить скорость износа обеих рабочих поверхностей. Установка направляющих вставок из износостойкого материала в пазах ротора позволяет защитить поверхности пазов от любого вида износа, эрозии, механического или теплового воздействия, которые могу проявляться при эксплуатации насоса. Кроме того, цилиндрические ролики 8 выполнены из материала обладающего меньше твердостью, по сравнению с материалом внутренней поверхности корпуса. Такое сочетание материалов позволяет гарантировано избежать износа внутренней поверхности корпуса насоса повысить его стабильность работы и производительность, а также продлить межремонтный цикл.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена рабочая пластина с цилиндрическим роликом, на фиг. 2 представлена направляющая вставка в пазу ротора.

Пластинчатый нефтяной насос содержит корпус 1 с входным и нагнетательным патрубками (на рисунке не показаны). Внутри корпуса 1 эксцентрично его продольной оси расположен ротор 2 с радиальными пазами 3. В радиальных пазах 3 расположены рабочие пластины 4. В верхней части рабочих пластин 4 смонтированы вкладыши 5, в которых установлены цилиндрические ролики 6. Вкладыши 5 выполнены из антифрикционного материала, например капролона или фторопласта. Рабочие пластины 4 опираются на пружины 7 растяжения, размещенные в пазах 3 ротора 2. Пространство ограниченное соседними пластинами 4, внешней поверхностью ротора 2 и внутренней поверхностью корпуса 1 образует камеру перекачивания 8. В пазах 3 ротора 2 вмонтированы вставки 9 из износостойкого материала, например из твердого сплава на основе кобальта ВК6 или из высокомарганцовистой стали Г13.

Пластинчатый нефтяной насос работает следующим образом.

При запуске насоса ротор 2, ось которого смещена относительно оси корпуса 1 на величину эксцентриситета, приводится во вращение. Пластины 4, вращаясь вместе с ротором 2, одновременно совершают возвратно-поступательное движение в пазах 3 под действием пружин 7.

При вращении ротора 2 камера 8 перекачивания, соединенная с входным патрубком, увеличивается в объеме. При увеличении ограниченного объема камер 8 перекачивания создается разрежение и перекачиваемая жидкость всасывается в камеры перекачивания 8 через входные входной патрубок в корпусе 1. Вследствие того, что ось ротора 2 смещена относительно оси корпуса 1 на величину эксцентриситета, при дальнейшем вращении ротора 2 происходит уменьшение объема камеры 8 перекачивания, создается компрессия, и перекачиваемая жидкость нагнетается в нагнетательный патрубок в корпусе 1. При вращении ротора 2 контакт пластинам 4 с внутренней поверхностью корпуса 1 осуществляется цилиндрическими роликами 6, которые установлены во вкладышах 5. Исполнение вкладышей 5 из антифрикционного материала, например из капролона или фторопласта, позволяет роликам 6 вращаться относительно своей продольной оси при вращении ротора 4. Таким образом, в зоне контакта ролика с внутренней поверхностью корпуса 1 имеет место трение качения, что позволит резко снизить скорость износа обеих рабочих поверхностей. Установка направляющих вставок 9 из износостойкого материала в пазах ротора позволяет защитить поверхности пазов от любого вида износа, эрозии, механического или теплового воздействия, которые могу проявляться при эксплуатации насоса.

Кроме того, цилиндрические ролики 6 выполнены из материала обладающего меньше твердостью, по сравнению с материалом внутренней поверхности корпуса 1. Такое сочетание материалов позволяет гарантировано избежать износа внутренней поверхности корпуса 1 насоса повысить его стабильность работы и производительность, а также продлить межремонтный цикл.

Следует отметить, что для ремонта как внутренней поверхности корпуса 1, так и пазов 3 ротора 2 необходима полная разборка насоса, демонтаж ротора 2, транспортировка его на участок механической и физико-технической обработки. Таким образом, применение рабочих пластин 4 с вкладышами 5 и роликами 6, а так же усиление пазов 3 ротора 2 направляющими вставками 9 позволяет снизить затраты на ремонт насоса и увеличить межремонтный цикл.

Применение данного технического решения позволит, по сравнению с известными техническими решениями, значительно повысить надежность работы насоса, увеличить его межремонтный цикл и производительность за счет снижения уровня износа конструктивных элементов проточной части.

Пластинчатый нефтяной насос, содержащий корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными патрубками, установленный в полости цилиндрический ротор с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, отличающийся тем, что ротор в корпусе установлен эксцентрично, рабочие пластины снабжены вкладышами из антифрикционного материала, в которых расположены цилиндрические ролики, контактирующие с внутренней поверхностью корпуса, а в радиальных пазах ротора установлены направляющие вставки для пластин, выполненные из износостойкого материала, при этом цилиндрические ролики изготовлены из материала с меньшей твердостью по сравнению с материалом внутренней поверхности корпуса.

Группа изобретений относится к насосам и способам перекачивания с помощью этих насосов. Насос 10 содержит по меньшей мере два устройства 40, 60 для перемещения текучей среды.

Способ эксплуатации шестеренного насоса и шестеренный насос // 2699859

Группа изобретений относится к способу эксплуатации шестеренного насоса и шестеренному насосу. Способ заключается в том, что посредством зубчатых колес (11) нагнетаемую жидкость, выходящую из по меньшей мере одного впуска корпуса (3), нагнетают в направлении по меньшей мере одного выпуска корпуса (3).

Электрохимический способ обработки для роторов или статоров для насосов муано // 2699367

Настоящее изобретение относится к электрохимической обработке вытянутых деталей. Электрохимический способ производства вытянутых изделий включает обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный снаружи электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, окончательную крайнюю внешнюю поверхность заготовки, которая меньше исходной крайней внешней поверхности заготовки; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки с трубчатой формой, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер больше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внутренней поверхности исходной заготовки с трубчатой формой, так что относительное осевое перемещение указанного электрода снаружи исходной крайней внутренней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя с части крайней внутренней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, одну окончательную крайнюю внутреннюю поверхность заготовки, которая больше исходной крайней внутренней поверхности заготовки с трубчатой формой; или обеспечение по меньшей мере одного электрода непрерывной замкнутой формы, образующей сквозное отверстие и включающей по меньшей мере один кулачок, наклоненный по отношению к оси относительного осевого перемещения указанного электрода замкнутой формы относительно заготовки, причем относительное вращение электрода замкнутой формы относительно заготовки вместе с указанным относительным осевым перемещением приводит к производству по меньшей мере одного непрерывного кулачка, имеющего желаемый шаг, на заготовке, а указанное отверстие имеет размер меньше, по меньшей мере в части, чем размер по крайней внешней поверхности исходной заготовки, так что относительное вращение и относительное осевое перемещение указанного электрода в пределах исходной крайней внешней поверхности заготовки производит непрерывный осевой разрез вдоль продольной оси заготовки, удаляя изнутри части крайней внешней исходной поверхности заготовки по меньшей мере один отделимый лишний кусок, расположенный внутри электрода замкнутой формы, образуя, тем самым, трубчатую форму с одной окончательной крайней внутренней поверхностью заготовки; подачу на указанный электрод питания и электролита посредством системы подачи электролита; обеспечение прорезания электролитом заготовки так, чтобы электрод мог попасть внутрь указанного разреза.

Центробежно-шестеренный насос // 2691269

Изобретение относится к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Центробежно-шестеренный насос содержит шестерни 2, размещенные в расточках корпуса 1 и установленные на валах 3, расположенных в опорных подшипниках 4, каналы 9, выполненные в ступицах шестерен 2 с заборными отверстиями 16 для подвода жидкости в межзубовые полости 10, дросселирующие иглы 13, установленные перед отверстиями 16 с возможностью осевого перемещения и снабженные устройством для ограничения хода иглы 13.

Система для перекачивания текучей среды и управления таким перекачиванием // 2689885

Группа изобретений относится к системам перекачивания текучей среды и к способам управления таким перекачиванием. Система содержит насос с регулируемой частотой вращения и/или регулируемым крутящим моментом для перекачивания текучей среды, по меньшей мере один узел пропорционального регулирующего клапана, исполнительный механизм, приводимый в действие текучей средой для управления нагрузкой, и устройство управления, устанавливающее частоту вращения и/или крутящий момент насоса, и положение по меньшей мере одного узла пропорционального регулирующего клапана.

Винтовой элемент вакуумного насоса с масляным уплотнением // 2689224

Изобретение относится к винтовому элементу вакуумного насоса с масляным уплотнением. Элемент (1) содержит два взаимодействующих друг с другом винтовых ротора (3), установленных с возможностью вращения в корпусе (2).

Статор винтовой героторной гидромашины // 2689014

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважине. Статор содержит трубчатый корпус с внутренней поверхностью, выполненной в форме геликоида с внутренними винтовыми зубьями, на каждом краю корпуса выполнена внутренняя резьба, а также содержит закрепленную в корпусе обкладку из эластомера, прилегающую к внутренней поверхности корпуса, обкладка из эластомера выполнена с внутренними винтовыми зубьями и совпадает по форме с внутренними винтовыми зубьями в корпусе, а толщина обкладки является максимальной на зубьях, радиально направленных внутрь.

Гидравлический забойный двигатель // 2688824

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважине. Обкладка из эластомера, закрепленная в трубчатом корпусе гидравлического забойного двигателя, выполнена с асимметричным расположением профиля ее поверхности с внутренними винтовыми зубьями, контактирующими с винтовыми зубьями на наружной поверхности ротора, относительно профиля ее поверхности, прилегающей к внутренним винтовыми зубьям в трубчатом корпусе, и включает первую и вторую стороны каждого винтового зуба обкладки из эластомера таким образом, что геометрия первой стороны обкладки, прилегающей к боковой поверхности внутреннего винтового зуба трубчатого корпуса, образует поверхность уплотнения с винтовыми зубьями на наружной поверхности ротора и выполнена с максимальной толщиной обкладки, а геометрия второй стороны обкладки, прилегающей к боковой поверхности упомянутого внутреннего винтового зуба трубчатого корпуса, образует поверхность нагружения и выполнена с минимальной толщиной обкладки.

Шумоподавляющее устройство для масляного насоса (варианты) // 2687858

Группа изобретений относится к шумоподавляющему устройству для масляного насоса. Устройство имеет корпус 12, содержащий впускное отверстие и выпускное отверстие с осью корпуса 12, проходящей между впускным отверстием и выпускным отверстием, множество каналов, каждый из которых содержит соответствующий первый конец канала для сообщения с выпускным отверстием и соответствующий второй конец канала, противоположный указанному первому концу, для сообщения с указанным резервуаром.

Роторная гидромашина // 2687189

Изобретение относится к гидромашинам объемного вытеснения. Роторная гидромашина планетарного типа состоит из последовательно соединенных секций, каждая из которых содержит центральное колесо 1 с внешними зубьями, центроида которого имеет М волн, неподвижное центральное колесо 2 с внутренними зубьями, число N волн центроиды которого больше или равно М (N≥M), а также взаимодействующие с колесами 1, 2 плавающие сателлиты 3, неподвижные торцовые стенки 4, 5, 6 и систему каналов подвода и отвода рабочей среды.