Глубинная поршневая гидромашина двойного действия

 

Союз Советских

Соцмалмстимеских

Рвслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.02.76 (21) 2323726/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубли| вано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79

«|661145,Ф,, (л. г |ю| оj g P

F 04 В 7/08

Государстееннв|й немнтет

СССР ае делам изобретений н еткрытнй (53) УДК 621.651 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. Н. Григорьев и А. А. Гильманов (71) Заявитель Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (54) ГЛУБИННАЯ ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА ДВОЙНОГО

ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано для добычи нефти, воды и других пластовых жидкостей из скважин или в качестве глубинного гидродвигателя.

Известна глубинная поршневая гидрома.шина, включающая корпус с двумя силовыми цилиндрами, два поршня, связанные тягой, и золотник, выполненный в виде цилиндрической втулки с радиальными отверстиями (1) . Конструкция этой гидромашины сложна из-за большого количества каналов, уплотнений и сложности золотникового узла.

Наиболее близким техническим решением является глубинная поршневая гидромашина двойного действия, включающая корпус с двумя силовыми цилиндрами, два поршня, связанные тягой, и установленный между поршнями золотник, выполненный в виде цилиндрической втулки, перекрывающей отверстия в корпусе, и снабженной поперечной перегородкой с центральным отверстием для прохода тяги (2).

Недостатком известной гидромашины является недолговечность и ненадежность ее работы в абразивной среде или в жидкости, в которой содержатся твердые частицы.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности глубинной поршневой гидромашины двойного действия.

Эта цель достигается тем, что цилиндрическая втулка золотника выполнена составной из верхнего и нижнего подвижных элементов, на наружном конце каждого из которых на цилиндрической поверхности выполнен конусный выступ, а в корпусе в месте расположения отверстий — ответные выступам конусные поверхности, причем попе>ц речная перегородка неподвижная и снабжена периферийными осевыми сквозными отверстиями и центральной кольцевой проточкой, в которой установлен кольцевой клапан, снабженный нажимными штоками с поршня|5 ми, вставленными с зазором в сквозные отверстия поперечной перегородки для взаимодействия с внутренними торцами подвижных элементов, при этом в кольцевом клапане выполнены отверстия для пропуска штоков.

2о На фиг. 1 представлена схема предложенной гидромашины; на фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В фиг. 1; на фиг. 5— разрез Г-Г фиг. 1.

661145

Глубинная поршневая гидромашина двойного действия включает корпус 1, по концам которого установлены силовые цилиндры 2 и 3 с поршнями 4 и 5, связанными между собой тягой 6. Между цилиндрами 2 и 3 расположен золотник в виде составной цилиндрической втулки, выполненной из двухверхнего и нижнего подвижных элементов

7 и 8, на наружном конце каждого из которых на цилиндрической поверхности выполнены конусные выступы 9 и 10. В корпусе в месте расположения отверстий 11 и 12 выполнены ответные выступам конусные поверхности. Поперечная перегородка 13 неподвижная и снабжена периферийными осевыми сквозными отверстиями 14 и 15 и центральной кольцевой проточкой 16, в которой установлен кольцевой клапан 17. Клапан 17 на уровне отверстий 14 и 15 снабжен нажимными штоками 18 с поршнями 19 и 20, вставленными с зазором в сквозное отверстие. Причем штоки 18 выполнены с лысками на концах, образующих с отверстиями в кольцевом клапане 17 разгрузочные каналы 21. В корпусе имеется подводящее рабочую жидкость окно 22, соединенное с запитывающим каналом 23. Для передачи мощности исполнительному механизму служит шток 24, прикрепляемый к одному из силовых поршней 4 и 5.

Кольцевые конусные выступы на подвижных элементах 7,8 и внутренние конусные поверхности корпуса образуют два клапана, открывающие или закрывающие выхлопные отверстия 11 и 12.

Глубинная поршневая гидромашина двойного действия работает следующим образом.

На схеме показан момент, когда совершается ход поршневой группы вверх. Рабочая жидкость под высоким давлением по каналу 23, соединенному с наземным силовым насосом, через подводящее окно 22 и отверстие 14 поступает в цилиндр 3 и создает усилие на поршне 4. Под действием этого усилия поршневая группа совершает движение вверх. В то же время рабочая жидкость давит на верхние торцы подвижного элемента 7, неуплотненного поршня 19 и кольцевого клапана 17 и удерживает их на упорах, перекрывая выхлопные отверстия 11 и сквозное отверстие 15. При этом подвижный элемент 8 находится в нижнем положении и удерживается усилием на неуплотненном поршне 19. Отработавшая ранее жидкость вытесняется из цилиндра 2 поршнем поршнем 5 через выхлопное отверстие 12.

При подходе поршневой группы к верхней мертвой точке (ВМТ) поршень 5 перемещает подвижный элемент 8 вверх и вместе с ним — неуплотненные поршни 19 и 20.

В это время кольцевой клапан 17 остается на месте, удерживаемый рабочим давлением

Далее поршень 19 входит в отверстие 14, упирается на торец подвижного элемента 7 и начинает перемещать его вверх. Выхлопные отверстия 11 приоткрываются, а отверстия 12 закрываются элементом 8. Поршневая группа останавливается, достигнув ВМТ

Рабочая жидкость продолжает давить на неуплотненный поршень 19, находящийся в отверстии 14, и перемещает его вверх. Давление на нижний и верхний торец клапана 17 уравнивается через разгрузочный канал 21, образованный нижней лыской штоков 18 и е отверстиями в клапане 17. Клапан 17 загружается, отрывается от упора и начинает перемещаться вместе с подвижным элементом 7, неуплотненными поршнями 19 и 20 до верхнего положения.

При этом отверстие 15 полностью открывается, освободив доступ рабочей жидкости в цилиндр.2, Отверстие 14 закрывается клапаном 17, преградив проход для рабочего агента в цилиндр 3, а выхлопные отверстия 11 полностью открываются. освобождая выход для отработавшей жидкости. После этого под действием усилия на поршне

5 поршневая группа движется вниз.

Переключение золотникового механизма

2S в нижнем положении поршневой группы происходит аналогично. Гидромашина реверсируется, и рабочий цикл повторяется.

Использование изобретения увеличит ресурс гидромашины и устранит вынужденные остановки ее по причине заедания золотника.

Формула изобретения

3$

Глубинная поршневая гидромашина двойного действия, включающая корпус с двумя силовыми цилиндрами, два поршня, связанные тягой, и установленный между поршнями золотник, выполненный в виде цилинд4О рической втулки, перекрывающеи отверстия в корпусе, и снабженный поперечной перегородкой с-центральным отверстием для прохода тяги, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее надежности и долговечности

4$ цилиндрическая втулка золотника выполнена составной из верхнего и нижнего подвижных элементов, на наружном конце каждого из которых на цилиндрической. поверхности выполнен конусный выступ, а в корпусе в месте расположения отверстий ьо ответные выступам конусные поверхности, причем поперечная перегородка неподвижная и снабжена периферийными осевыми сквозными отверстиями и центральной кольцевой проточкой, в которой установлен колья цевой клапан, снабженный нажимными штоками с поршнями, вставленными с зазором, в сквозные отверстия поперечной перегородки для взаимодействия с внутренними тор661145

23 Риг. 2

4 аг. 7

4иг S

Фиг. 1

Составитель Э. Гинзбург

Редактор О. Филиппова Твехред О. Луговая Корректор О. Ковннская

Заказ 2403 29 Тираж 77l Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открнтий! I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цами подвижных элементов, при этом в кольцевом канале выполнены отверстия для пропуска штоков.

Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

l4

1У

17

1. Казак А. С. и др. Погружные бесштанговые насосы для добычи нефти. М., Недра, 1973, с. 104, рис. 33.

2. Авторское свидетельство СССР № 505822, кл.F04 В 47/08, 1974.