Насос со сферическим поршнем для промысловых скважин
Полезная модель направлена на повышение надежности работы насоса со сферическим поршнем.
Технический результат достигают тем, что насос со сферическим поршнем для промысловых скважин содержит конус, опору и сферический поршень. Сферический поршень жестко связан со звеном, установленным в подшипнике. Последний эксцентрично размещен на приводном валу. Конус, состоящий из двух полуконусов, между которыми размещена перегородка, обкатывается сферическим поршнем, не обязательно соприкасаясь с ним. Перегородка разделяет объем, образованный торцом сферического поршня и конусом на две полости, которые поочередно становятся всасывающими и нагнетательными. В нагнетательных каналах установлены клапаны.
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для перекачки жидких сред под давлением из промысловых скважин.
Известен сферический механизм насоса с качающейся шайбой.
Насос состоит из кривошипа, вращающегося вокруг неподвижной оси, входит во вращательную опору, ось которой пересекается с неподвижной осью, в точке со звеном, имеющим шаровую опору. Шайба, имеющая сферическую поверхность, закреплена перпендикулярно к оси шатуна, обкатывает два неподвижных конуса, принадлежащих кожуху. При вращении кривошипа образуются две плоскости нагнетательная и всасывающая. Впуск и выпуск жидкости производится через всасывающий и нагнетательный клапаны. (И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике. Том 5. - М.: Наука, 1976. - c.180).
Основным недостатком механизма является сложность конструкции из-за большого количества звеньев, а, следовательно, недостаточная надежность работы.
Близким по технической сущности является гидравлический насос со сферическим поршнем (JP 2002364572A, 18.12.2002, F04C 3/06).
Насос содержит корпус, приводной вал, связанный со звеном, сферический поршень, размещенный эксцентрично относительно приводного вала и обкатывающий конус с перегородкой. Всасывание и нагнетение жидкости производится через сферический поршень, который находится в
движении. Недостатком является то, что подвод и отвод жидкости производится через подвижный элемент. Это ведет к усложнению конструкции насоса и, следовательно, к понижению его надежности.
Задача изобретения - повышение надежности работы насоса при подаче жидкости под давлением.
Результат достигается тем, что гидравлический насос со сферическим поршнем состоит из корпуса, приводного вала и звена. Последнее с одной стороны жестко связано со сферическим поршнем, а с другой - с приводным валом. На опоре поршень обкатывает конус с перегородкой не обязательно соприкасаясь с ним. Звено жестко связано со сферическим поршнем и эксцентрично установлено на приводном валу с помощью подшипника. Конус выполнен из двух половин, между которыми размещена перегородка. В нагнетательных полостях установлены клапаны. Торец сферического поршня с полуконусами и перегородкой образует две всасывающие полости.
На фиг.1 представлен гидравлический насос со сферическим поршнем. На фиг.2 - разрез насоса.
Насос состоит из корпуса 1, установленной в нем опоры 2, (фиг.2) на которую опирается сферический поршень 3. Последний жестко связан со звеном 4 и через подшипник 5 с приводным валом 6.
Сферический поршень 3 обкатывает, не обязательно соприкасаясь полуконусы 7 с перегородкой 8 и образует две полости Б и В.
В полуконусах 7, прижатых к опоре 2, втулкой 9, расположены нагнетательные клапаны 10 с выходными патрубками 11. В опоре 2 выполнены всасывающие каналы 12, связанные с расточкой 13 на корпусе 1.
Устройство размещено на колонне насосно-компрессорных труб 14.
Насос со сферическим поршнем работает следующим образом.
При вращении приводного вала 6, движение передается звену 4, которое с эксцентриситетом е установлено на подшипнике 5. Звено 4 жестко связано со сферическим поршнем 3, который опирается на опору 2. Поршень 3 начинает обкатывать две половинки конуса 7, не обязательно соприкасаясь с последним. Между половинками конуса 7 размещена сегментная перегородка 8, которая имеет линейный контакт с торцем сферического поршня 3.
Полость Б, образованная торцем сферического поршня 3, полуконусами 7 и перегородкой 8, начинает уменьшать свой объем и жидкость через нагнетатальный клапан 10 и патрубок 11 вытесняется из насоса за половину оборота приводного вала.
В это же время полость В увеличивает свой объем, в ней образуется разрежение, а при достижении всасывающего канала 12 в нее поступает жидкость через расточку 13, выполненную в корпусе 1. Полость В будет всасывающей, а полость Б - нагнетательной. Таким образом, за один оборот приводного вала 6, насос дважды нагнетает жидкость.
За счет установленных в нагнетательных каналах клапанов и упрощения конструкции насоса повышается надежность работы последнего при подаче жидкости под давлением из жидкозаполненных скважин.
Насос со сферическим поршнем для промысловых скважин, содержащим корпус, приводной вал, соединенный со звеном, жестко связанным со сферическим поршнем, расположенным на опоре, обкатывающий неподвижный конус с перегородкой и установленным эксцентрично на приводном валу в подшипнике, а в нагнетательных каналах установлены клапаны, отличающийся тем, что перегородка выполнена в виде сегмента, а всасывающие каналы во взаимодействии с торцом сферического поршня и перегородкой образуют всасывающую и нагнетательную полости.
