Уплотнение плунжера насоса

Уплотнение плунжера насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0 П И С А Н И Е п11688698 изоьеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 478969 (22) Заявлено 13.12.76 (21) 2429685/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

F 04В 47/02//

//F 16J 9/20

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.09.79. Бюллетень № 36 (53) УДК 621.659 (088.8) па делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.09.79 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. Е. Колганов, Х. А. Асфандияров и А, А. Попов

Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (54) УПЛОТНЕНИЕ ПЛУНЖЕРА НАСОСА

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к уплотнению плунжера насоса, преимущественно штангового для эксплуатации глубоких скважин, и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св. № 478969.

Известно по основному. авт. св. № 478969 уплотнение плунжсра насоса, выполненное в виде набора последовательно расположенных на плунжере манжет с упорными щ элементами между ними. Между каждой парой установленных с возможностью осевого перемещения манжет размещена распорная пружина, один торец которой взаимодействует с соответствующей манже- 15 той через упорный элемент для поджима манжеты в направлении полости нагнетания, а второй торец — с дополнительным упорным элементом, закрепленным на плунжере (1). 20

Недостаток изестного уплотнения плунжера насоса состоит в том, что величина перепада давления на каждую манжету регулируется изменением усилия оттарированных пружин, вызывая значительные 25 трудности при практическом его использовании. Кроме того, длительная работа уплотнения в условиях высоких температур и напряжений способствует появлению релаксации напряжений в предварительно 30 нагруженной пружине, что может привести к нарушению нормальной работы уплотнения.

Цель изооретения — повышение надежности и долговечности уплотнения путем равномерного распределения перепада давления между манжетами.

Это достигается тем, что в уплотнении плупжсра скважпнного штангового насоса по авт. св. № 478969 упорные элементы манжет имеют внутреннюю кольцевую расточку, а дополнительные упорные элементы, выполненные за одно целое с плунжером, — кольцевой выступ, входящий в расточку со стороны полости нагнетания, они образуют между собой полость, сообщенную со всасывающей линией насоса посредством радиальных отверстий в плунжере, причем пружины установлены в свободном состоянии, а нагнетательный клапан расположен в верхней части плунжер а.

На чертеже показан плунжер, общий вид.

Описываемое уплотнение плунжера насоса выполнено в виде чашеобразных манжет 1, 2,3 с равновеликими площадями торцов, установленных на плунжере 4 с возможностью продольных перемещений меньшей площадью торца в сторону по688698

5 о

30 35

)5 лости 5 нагнетания насоса. Между каждой парой манжет расположен упругий элемент 6 в свободном состоянии (без предварительного нагружения), например пружина или резиновая втулка. Плунжер 4 с манжетами 1, 2, 3 размещен в цилиндре 7, внутренняя поверхность которого может иметь антифрикционное покрытие.

Упорные элементы 8 манжет 1, 2, 3 выполнены с внутренней кольцевой расточкой 9, а дополнительные упорные элементы 10, выполненные за одно целое с плунжером, — с кольцевым выступом 11, входящим в расточку 9 со стороны полости нагнетания, и образующими между собой полость 12, сообщенную со всасывающей линией 13 насоса посредством радиальных отверстий 14 в плунжере. Нагнетательный клапан 15 установлен в верхней части плунжера.

При движении плунжера 4 вверх между нагнетательной полостью 5 и всасывающей линией 13 насоса возникает перепад давления, Усилие от него стремится переместить верхнюю манжету 1 вниз, но этому препятствует жидкость, находящаяся в полости между парами манжет 1 и 2, силы трения и упругий элемент 6. В результате в полости между манжетами 1 и 2 начинает расти давление жидкости. Давление в полости между манжетами 1 и 2 во столько раз меньше давления жидкости над верхней манжетой 1, во сколько площадь верхнего торца манжеты меньше площади нижнего торца. Это давление действует на верхний торец манжеты 2, которая также в результате этого стремится переместиться вниз. Перемещению же манжеты 2 препятствует жидкость, находящаяся в полости между манжетами 2 и 3, силы трения и упругий элемент 6.

В результате стремления манжеты 2 переместиться вниз, в полости между манжетами 2 и 3 начинает расти давление жидкости. Это давление во столько раз меньше, чем давление жидкости в полости между манжетами 1 и 2, во сколько площадь верхнего торца манжеты 2 меньше площади нижнего торца, и т. д.

Таким образом, разностью площадей торцов м анжеты и установкой определенного количества манжет можно равномерно перераспределить перепад давления на плунжере между манжетами и регулировать величину перепада давления на каждую из них. При этом отпадает необходимость в предварительном нагружении упругого элемента, приводящего к релаксации напряжений при длительной работе, особенно в условиях высоких температур, и нарушению работоспособности уплотнения.

Этим достигается равномерный износ манжет, повышается срок их службы, а следовательно, увеличивается и межремонтный период работы глубинного штангового насоса.

Формула изобретения

Уплотнение плунжера насоса по авт. св. № 478969, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности и долговечности путем равномерного распределения перепада давления между мажетами, упорные элементы манжет выполнены с внутренней кольцевой расточкой, а дополнительные упорные элементы, выполненные за одно целое с плунжером,— с кольцевым выступом, входящим в упомянутую расточку со стороны полости нагнетания, и образующими между собой полость, сообщенную со всасывающей линией насоса посредством выполненных в плунжере радиальных отверстий, причем пружины установлены в свободном состоянии, а нагнетательный клапан расположен в верхней части плунжера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 478969, кл. F 04В 47/02, 1973.

688698

Редактор И. Грузова

Заказ 2359/2 Изд. № 560 Тираж 780 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва 3С-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Э. Гинзбург

Техред Н. Строганова

Корректоры: Л. Брахнина и А. Степанова