ЭМУЛЬСИОННЫЙ ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС И УЗЕЛ ЕГО НАСОСНОЙ ГОЛОВКИ Российский патент 2024 года по МПК F04B53/10 F04B53/16 

Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно заявке на патент Китая серийный номер 202011073265.6, поданной в Национальное управление интеллектуальной собственности Китая (CNIPA) 9 октября 2020 года, под названием «Эмульсионный плунжерный насос и его узел головки насоса», содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области разработки и производства эмульсионных насосов, и, в частности, к эмульсионному плунжерному насосу и его узлу головки насоса.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В последние годы, когда в Китае появляется все больше и больше рабочих забоев с большой высотой разработки, для удовлетворения требований высокого сопротивления опоры и высокого рабочего сопротивления гидравлических крепей при большой высоте разработки, а также быстрого перемещения опоры и обеспечения ее безопасности, выдвигаются повышенные требования к надежности эмульсионных насосных станций. Эмульсионный насос обеспечивает гидравлическую энергию для гидравлической крепи рабочего забоя и является сердцем гидравлической системы всего рабочего забоя. Эмульсионный плунжерный насос представляет собой устройство, которое использует эмульсию или воду в качестве среды, воздействует на эмульсию через внутреннюю структуру картера, а затем преобразует ее в гидравлическую энергию эмульсии.

Узел головки эмульсионного насоса имеет конструкцию камеры, в которой расположены узел клапана всасывания жидкости, узел клапана нагнетания жидкости и распорная втулка. В существующем плунжерном насосе установочное седло возвратной пружины сердечника клапана всасывания жидкости выполнено в нижней части сердечника клапана нагнетания жидкости. С одной стороны, увеличивается масса сердечника клапана нагнетания жидкости, что вызывает большую силу инерции; с другой стороны, поток жидкости под высоким давлением воздействует на сердечник клапана всасывания жидкости и сердечник клапана нагнетания жидкости, что приводит к большой силе с одной стороны и эксцентричному износу направляющей части и, следовательно, поверхности уплотнительного кольца, когда сердечник клапана поднимается или опускается, что влияет на срок службы. Кроме того, в существующем плунжерном насосе узел сердечника клапана всасывания жидкости и узел клапана нагнетания жидкости в корпусе головки насоса расположены с обеих сторон корпуса головки насоса. Следовательно, при замене седла клапана всасывания жидкости, сердечника клапана всасывания жидкости, седла клапана нагнетания жидкости и сердечника клапана нагнетания жидкости необходимо снять такие детали, как трубопровод всасывания жидкости и коробку всасывания воды, что приводит к плохой работоспособности, длительному времени обслуживания и его высокой стоимости.

Китайский патент CN 111734598 A раскрывает эмульсионный плунжерный насос, включающий: головку насоса в сборе. Головка насоса в сборе включает в себя: корпус головки насоса и узел клапана всасывания жидкости, расположенный в корпусе головки насоса, узел клапана слива жидкости и дистанционную втулку для изоляции узла клапана всасывания жидкости от узла клапана нагнетания жидкости. Корпус головки насоса включает в себя монтажную часть седла клапана всасывания жидкости для установки узла клапана всасывания жидкости, монтажную часть распорной втулки для установки распорной втулки и монтажную часть седла клапана нагнетания жидкости для монтажа узла клапана нагнетания жидкости; монтажная часть седла клапана слива жидкости и монтажная часть распорной втулки перемещаются с помощью ступенчатой поверхности; монтажная часть распорной втулки и монтажная часть седла клапана всасывания жидкости перемещаются с помощью ступенчатой поверхности; и диаметр отверстия монтажной части седла клапана нагнетания жидкости больше, чем диаметр монтажной части распорной втулки, а диаметр отверстия монтажной части распорной втулки больше, чем диаметр отверстия монтажной части седла клапана всасывания жидкости. Этот плунжерный насос облегчает разборку/сборку и техническое обслуживание.

Китайский патент CN 107842493 A раскрывает узел жидкостного конца и плунжерный насос, включая то же самое. Узел жидкостной части включает в себя: клапан всасывания жидкости, в котором камера клапана всасывания жидкости определена в клапане всасывания жидкости, а узел сердечника клапана всасывания жидкости расположен в камере клапана всасывания жидкости; клапан нагнетания жидкости, в котором камера клапана слива жидкости определена в клапане нагнетания жидкости, а узел сердечника клапана нагнетания жидкости расположен в камере клапана нагнетания жидкости; и клапан всасывания жидкости и клапан слива жидкости расположены параллельно и разъемно соединены. Камера клапана всасывания жидкости сообщается с камерой клапана нагнетания жидкости с помощью плунжерной камеры, узел сердечника клапана всасывания жидкости сконфигурирован для управления связью и отсутствием связи между камерой клапана всасывания жидкости и камерой плунжера для всасывания жидкости, а узел сердечника клапана нагнетания жидкости сконфигурирован для управления связью и отсутствием связи камеры клапана нагнетания жидкости и камеры плунжера для слива жидкости. Настоящее изобретение обеспечивает узел жидкостного конца и плунжерный насос, включая их, решая проблемы неудобной разборки/сборки и обслуживания существующего узла жидкостного конца, при одновременном улучшении расхода и объемной эффективности, повышении производительности узла жидкостного концевого узла и плунжерного насоса, а также удовлетворении требований сложных условий работы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первая техническая проблема, решаемая настоящим изобретением, связана с эксцентричным износом сердечника клапана и коротким сроком службы из-за нецелесообразной внутренней конструкции узла головки насоса существующего плунжерного насоса.

Настоящее изобретение предлагает следующие технические решения, направленные на решение вышеуказанной технической проблемы.

Узел головки эмульсионного плунжерного насоса включает в себя: корпус головки насоса с полой камерой; узел клапана всасывания жидкости; узел клапана нагнетания жидкости; распорную втулку; и торцевую крышку, съемно соединенную с концом корпуса головки насоса и выполненную с возможностью закрытия полой камеры. Узел клапана всасывания жидкости, узел распорной втулки и узел клапана нагнетания жидкости последовательно установлены в полой камере. Узел клапана всасывания жидкости включает в себя седло клапана всасывания жидкости, сердечник клапана всасывания жидкости и первую возвратную пружину, при этом сердечник клапана всасывания жидкости соединен с возможностью скольжения с узлом распорной втулки, а первая возвратная пружина находится между узлом распорной втулки и сердечником клапана всасывания жидкости.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения узел распорной втулки включает в себя корпус распорной втулки и скользящую муфту, неподвижно соединенную с корпусом распорной втулки; при этом сердечник клапана всасывания жидкости соединен с возможностью скольжения со скользящей муфтой.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внешняя стенка корпуса распорной втулки включает в себя паз, препятствующий вращению; корпус головки насоса включает в себя первое соединительное отверстие, проходящее в радиальном направлении; при этом корпус распорной втулки позиционируется с помощью установочного элемента, вставленного в паз, препятствующий вращению, через первое соединительное отверстие.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения корпус распорной втулки включает в себя: внешнюю втулку, прилегающую с зазором к внутренней стенке полой камеры; внутреннюю втулку, посаженную с натягом на скользящую муфту; и переходную соединительную часть, выполненную с возможностью соединения внешней втулки и внутренней втулки.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения седло клапана всасывания жидкости выполнено в виде пластинчатого корпуса со сквозным отверстием для всасывания жидкости в центре; на одной стороне пластинчатого корпуса сформирована кольцевая канавка; и внешняя втулка корпуса распорной втулки вставлена в кольцевую канавку.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения сердечник клапана всасывания жидкости включает в себя: пробку сердечника клапана, выполненную в виде плоского тела, большего размера, чем сквозное отверстие для всасывания жидкости; и скользящую часть сердечника клапана, выполненную в виде скользящего стержня, проходящего в осевом направлении полой камеры.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения узел клапана нагнетания жидкости включает в себя: седло клапана нагнетания жидкости, включающее сквозное отверстие для нагнетания жидкости с первой конической поверхностью; сердечник клапана нагнетания жидкости, соединенный с возможностью скольжения со сквозным отверстием для нагнетания жидкости седла клапана нагнетания жидкости и включающий в себя вторую коническую поверхность, состыкованную с первой конической поверхностью; обратный клапан сердечника клапана нагнетания жидкости между сердечником клапана нагнетания жидкости и торцевой крышкой; и вторую возвратную пружину, имеющую первый конец, насаженный на сердечник клапана нагнетания жидкости, и второй конец, упирающийся в обратный клапан сердечника клапана нагнетания жидкости.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения между корпусом распорной втулки и седлом клапана нагнетания жидкости расположена установочная конструкция. Установочная конструкция включает в себя: установочный выступ или установочный паз, расположенные на корпусе распорной втулки; при этом установочный паз или установочный выступ соответственно расположены на седле клапана нагнетания жидкости.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения внутренняя стенка полой камеры включает в себя первую ступенчатую поверхность, при этом первая ступенчатая поверхность делит полую камеру на первую камеру и вторую камеру; внутренний диаметр первой камеры больше внутреннего диаметра второй камеры; при этом узел клапана всасывания жидкости, распорная втулка и узел клапана нагнетания жидкости установлены в первой камере.

Настоящее изобретение также раскрывает эмульсионный плунжерный насос, который включает указанный выше узел головки насоса.

По сравнению с предшествующим уровнем техники технические решения в соответствии с настоящим изобретением имеют следующие технические эффекты.

В узле головки эмульсионного плунжерного насоса в соответствии с настоящим изобретением узел клапана всасывания жидкости и узел клапана нагнетания жидкости отделены друг от друга узлом распорной втулки; сердечник клапана всасывания жидкости соединен с возможностью скольжения с узлом распорной втулки; и первая возвратная пружина находится между узлом распорной втулки и сердечником клапана всасывания жидкости, так что сердечник клапана всасывания жидкости не подвергается воздействию сердечника клапана нагнетания жидкости при возвратном действии, и сердечник клапана всасывания жидкости надежно закрыт. В то же время, поскольку сердечник клапана всасывания жидкости соединен с узлом распорной втулки с возможностью скольжения и расположен на стороне седла клапана всасывания жидкости удаленно от узла камеры всасывания жидкости, сердечник клапана всасывания жидкости подвергается меньшему воздействию во время всасывания жидкости. и имеет более длительный срок службы.

Кроме того, в узле головки эмульсионного плунжерного насоса в соответствии с настоящим изобретением седло клапана всасывания жидкости и сердечник клапана всасывания жидкости узла клапана всасывания жидкости имеют плоскую посадку, а сердечник клапана нагнетания жидкости и седло клапана нагнетания жидкости узла 103 клапана нагнетания жидкости прилегают к конической поверхности, что делает срок службы узла клапана нагнетания жидкости равным сроку службы узла клапана всасывания жидкости, а также позволяет обслуживать и заменять узел клапана нагнетания жидкости и узел клапана всасывания жидкости одновременно, избегая нерационального расходования компонентов, вызванного разными условиями использования различных компонентов при замене из-за большой разницы в сроке их службы.

Кроме того, в узле головки эмульсионного плунжерного насоса в соответствии с настоящим изобретением внутренняя стенка полой камеры включает в себя первую ступеньку, которая делит полую камеру на первую камеру и вторую камеру; внутренний диаметр первой камеры больше, чем внутренний диаметр второй камеры; узел клапана всасывания жидкости, распорная втулка и узел клапана нагнетания жидкости установлены в первой камере; при этом вторая камера выполнена с возможностью соединения с узлом коробки всасывания жидкости. Таким образом, узел клапана нагнетания жидкости, узел распорной втулки и узел клапана всасывания жидкости монтируются со стороны нагнетания жидкости полой камеры. При техническом обслуживании корпус головки насоса может быть отремонтирован без демонтажа подающих маслопроводов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые помогут понять цели и преимущества настоящего изобретения, где:

Фиг. 1 - схематический вид узла головки эмульсионного плунжерного насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - схематический вид седла клапана всасывания жидкости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 - схематический вид сердечника клапана всасывания жидкости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 - схематический вид седла клапана нагнетания жидкости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 - еще один схематический вид седла клапана нагнетания жидкости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 - схематический вид сердечника клапана нагнетания жидкости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 - схематический вид узла распорной втулки в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 - схематический вид корпуса головки насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Технические решения настоящего изобретения будут описаны ясно и полностью в отношении прилагаемых чертежей. Очевидно, что описанные варианты осуществления настоящего изобретения являются частью, а не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения. На основании вариантов осуществления настоящего изобретения все другие варианты осуществления, полученные специалистами в данной области техники без творческих усилий, подпадают под объем охраны настоящего изобретения.

В описании настоящего изобретения нужно иметь в виду, что такие термины, как «центр», «верхний», «нижний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «внутренний» и «внешний» следует понимать, как относящиеся к ориентации или положениям, как описано далее или как показано на приведенных чертежах. Данные термины предназначены только для удобства описания настоящего изобретения и упрощения описания, и не указывают и не подразумевают, что упомянутое устройство или элемент должны иметь определенную ориентацию и быть сконструированы или работать в определенной ориентации. Таким образом, данные термины не должны толковаться как ограничение настоящего изобретения. Кроме того, такие термины, как «первый», «второй» и «третий», используются только в целях описания и не могут пониматься как указывающие или подразумевающие относительную важность.

Следует отметить, что в описании настоящего изобретения, если иное не указано или не ограничено, термины «установленный», «соединенный» и «связанный» следует понимать в широком смысле, и они могут означать, например, неподвижное соединение, разъемное соединение или неразъемное соединение; они также могут означать прямые соединения или непрямые соединения через промежуточные структуры; и они также могут означать внутреннее соединение двух элементов. Конкретные значения приведенных выше терминов в настоящем изобретении понятны специалистам в данной области техники в соответствии с конкретными ситуациями.

Кроме того, технические признаки, включенные в различные варианты осуществления настоящего изобретения, описанные ниже, могут комбинироваться друг с другом, если они не противоречат друг другу.

На фиг. 1 показан конкретный вариант осуществления узла головки эмульсионного плунжерного насоса в соответствии с настоящим изобретением. Узел 100 головки насоса включает в себя корпус 101 головки насоса с полой камерой 101а, узел 102 клапана всасывания жидкости, узел 104 распорной втулки и узел 103 клапана нагнетания жидкости, которые последовательно установлены в полой камере 101а снизу вверх. Узел 100 головки насоса дополнительно включает в себя торцевую крышку 105, выполненную с возможностью герметизации полой камеры 101а и разъемно соединенную с верхним концом корпуса 101 головки насоса.

Узел 102 клапана всасывания жидкости включает в себя седло 1021 клапана всасывания жидкости, сердечник 1022 клапана всасывания жидкости и первую возвратную пружину 1023. Сердечник 1022 клапана всасывания жидкости соединен с возможностью скольжения с узлом 104 распорной втулки, при этом первая возвратная пружина 1023 находится между узлом 104 распорной втулки и сердечником 1022 клапана всасывания жидкости.

В вышеупомянутом узле 100 головки насоса узел 102 клапана всасывания жидкости и узел 103 клапана нагнетания жидкости разделены узлом 104 распорной втулки; сердечник 1022 клапана всасывания жидкости соединен с возможностью скольжения с узлом 104 распорной втулки; и первая возвратная пружина 1023 находится между узлом 104 распорной втулки и сердечником 1022 клапана всасывания жидкости, так что сердечник 1022 клапана всасывания жидкости не подвергается воздействию сердечника клапана нагнетания жидкости при возвратном действии, и сердечник 1022 клапана всасывания жидкости надежно закрыт. В то же время, поскольку сердечник 1022 клапана всасывания жидкости расположен на верхней стороне седла 1021 клапана всасывания жидкости и соединен с возможностью скольжения с узлом 104 распорной втулки, сердечник 1022 клапана всасывания жидкости меньше подвергается ударам во время всасывания жидкости и имеет более длительный срок службы по сравнению с сердечником 1022 клапана всасывания жидкости, расположенным на нижней стороне седла 1021 клапана всасывания жидкости.

В частности, как показано на фиг. 7, узел 104 распорной втулки включает в себя корпус 1041 распорной втулки и скользящую муфту 1042, неподвижно соединенную с корпусом 1041 распорной втулки, при этом сердечник 1022 клапана всасывания жидкости соединен с возможностью скольжения со скользящей муфтой 1042. Более конкретно, скользящая муфта 1042 выполнена из муфты из мягкой меди, и скольжение сердечника 1022 клапана всасывания жидкости относительно медной муфты может уменьшить его собственный износ и продлить срок службы сердечника 1022 клапана всасывания жидкости.

В частности, как показано на фиг. 7, корпус 1041 распорной втулки включает в себя внешнюю втулку 1041а, прилегающую с зазором к внутренней стенке полой камеры 101а, внутреннюю втулку 1041b, посаженную с натягом на скользящую муфту 1042, и переходную соединительную часть 1041с, выполненную с возможностью соединения внешней втулки 1041а и внутренней втулки 1041b. Внешняя втулка 1041a выполнена с возможностью изоляции узла 102 клапана всасывания жидкости от узла 103 клапана нагнетания жидкости, а внутренняя втулка 1041b выполнена с возможностью установки скользящей муфты 1042 для достижения скользящей посадки с сердечником 1022 клапана всасывания жидкости.

Корпус 1041 распорной втулки принимает структуру внутренней и внешней втулок, так что сердечник 1022 клапана всасывания жидкости может надежно скользить по внутренней втулке 1041b корпуса 1041 распорной втулки, и таким образом можно избежать радиальное колебание сердечника 1022 клапана всасывания жидкости относительно седла 1021 клапана всасывания жидкости в предшествующем уровне техники.

В частности, корпус 101 головки насоса включает в себя соединительное отверстие головки насоса для соединения с узлом 200 гидравлического преобразования; корпус 1041 распорной втулки включает в себя соединительное отверстие распорной втулки, соответствующее соединительному отверстию головки насоса; и часть узла 200 гидравлического преобразования проходит в полую камеру 101а вдоль соединительного отверстия головки насоса и соединительного отверстия распорной втулки. Узел 200 гидравлического преобразования выполнен с возможностью преобразования механической мощности картера в гидравлические изменения узла 100 головки насоса.

Более конкретно, узел 200 гидравлического преобразования может проходить в полую камеру 101а только тогда, когда соединительное отверстие распорной втулки расположено напротив соединительного отверстия головки насоса. Для предотвращения вращения корпуса 1041 распорной втулки в осевом направлении полой камеры 101а внешняя стенка корпуса 1041 распорной втулки включает в себя паз 1041d, препятствующий вращению, корпус 101 головки насоса включает в себя первое соединительное отверстие, проходящее в радиальном направлении, и корпус 1041 распорной втулки позиционируется с помощью установочного элемента 106, вставленного в паз 1041d, препятствующий вращению, через первое соединительное отверстие.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения установочный элемент 106 представляет собой установочный штифт, и, поскольку полая камера 101а при рабочем состоянии должна поддерживаться в герметичном состоянии, между установочным элементом 106 и корпусом 101 головки насоса расположен уплотнительный элемент для обеспечения герметичности. В другом варианте осуществления настоящего изобретения установочный элемент 106 представляет собой установочный винт, первое соединительное отверстие представляет собой отверстие с резьбой, а установочный винт резьбовым соединением соединен с корпусом 101 головки насоса, при этом его конец вставлен в паз 1041d, препятствующий вращению, для осуществления позиционирования; для обеспечения герметичности между головкой установочного винта и корпусом 101 головки насоса расположено уплотнительное кольцо.

В частности, как показано на фиг. 2, седло 1021 клапана всасывания жидкости выполнено в виде пластинчатого корпуса со сквозным отверстием 1021а для всасывания жидкости в центре; на одной стороне пластинчатого корпуса сформирована кольцевая канавка 1021b; при этом внешняя втулка 1041а корпуса распорной втулки 1041 вставлена в кольцевую канавку 1021b. Благодаря кольцевой канавке 1021b корпус 1041 распорной втулки позиционируется более удобно. Более конкретно, седло 1021 клапана всасывания жидкости герметизировано и соединено с корпусом 101 головки насоса через уплотнительное кольцо 107.

Как показано на фиг. 3, сердечник 1022 клапана всасывания жидкости включает в себя пробку 1022а сердечника клапана, выполненную с возможностью взаимодействия со сквозным отверстием 1021а для всасывания жидкости в седле 1021 клапана всасывания жидкости, и скользящую часть 1022b сердечника клапана, выполненную с возможностью взаимодействия со скользящей муфтой 1042. Пробка 1022а сердечника клапана выполнена в виде круглого плоского тела, большего размера, чем сквозное отверстие 1021а для всасывания жидкости, а скользящая часть 1022b сердечника клапана выполнена в виде скользящего стержня, проходящего в осевом направлении полой камеры 101а. Под действием гидравлической силы сердечник клапана может скользить в осевом направлении в скользящей муфте 1042, открывая или блокируя сквозное отверстие 1021а для всасывания жидкости седла 1021 клапана всасывания жидкости.

В частности, узел 103 клапана нагнетания жидкости включает в себя седло 1031 клапана нагнетания жидкости, сердечник 1032 клапана нагнетания жидкости, обратный клапан 1034 сердечника клапана нагнетания жидкости и вторую возвратную пружину 1033. Как показано на фиг. 4 и 5, седло 1031 клапана нагнетания жидкости включает в себя сквозное отверстие 1031а для нагнетания жидкости, при этом сквозное отверстие 1031а для нагнетания жидкости включает в себя первую коническую поверхность а. Как показано на фиг. 6, сердечник 1032 клапана нагнетания жидкости соединен с возможностью скольжения со сквозным отверстием 1031а для нагнетания жидкости седла 1031 клапана нагнетания жидкости, при этом сердечник 1032 клапана нагнетания жидкости включает в себя вторую коническую поверхность b, состыкованную с первой конической поверхностью а. Обратный клапан 1034 сердечника клапана нагнетания жидкости расположен между сердечником 1032 клапана нагнетания жидкости и торцевой крышкой 105. Первый конец второй возвратной пружины 1033 надет на сердечник 1032 клапана нагнетания жидкости, а второй конец второй возвратной пружины 1033 упирается в обратный клапан 1034 сердечника клапана нагнетания жидкости. Более конкретно, уплотняющее соединение между седлом 1031 клапана нагнетания жидкости и корпусом 101 головки насоса и уплотняющее соединение между обратным клапаном 1034 сердечника клапана нагнетания жидкости и корпусом 101 головки насоса реализованы с помощью уплотнительных колец 107.

Поскольку давление эмульсии является относительно высоким, когда узел 103 клапана нагнетания жидкости выполняет нагнетание, сердечник 1032 клапана нагнетания жидкости и седло 1031 клапана нагнетания жидкости подвергаются относительно большому удару. Уплотнительные характеристики между сердечником 1032 клапана нагнетания жидкости и седлом 1031 клапана нагнетания жидкости улучшаются за счет прилегания к конической поверхности, и в то же время после износа может быть реализована самокомпенсация, что продлевает срок службы. Давление эмульсии относительно низкое, когда узел 102 клапана всасывания жидкости выполняет всасывание. Следовательно, в настоящем изобретении в узле 102 клапана всасывания жидкости седло 1021 клапана всасывания жидкости и сердечник 1022 клапана всасывания жидкости имеют плоскую посадку; в узле 103 клапана нагнетания жидкости сердечник 1032 клапана нагнетания жидкости и седло 1031 клапана нагнетания жидкости прилегают к конической поверхности, что делает срок службы узла 103 клапана нагнетания жидкости равным сроку службы узла 102 клапана всасывания жидкости, и позволяет обслуживать и заменять узел клапана нагнетания жидкости и узел клапана всасывания жидкости одновременно, избегая нерационального расходования компонентов, вызванного разными условиями использования различных компонентов при замене из-за большой разницы в сроке их службы.

Для дальнейшего улучшения установки и позиционирования узла 103 клапана нагнетания жидкости между корпусом 1041 распорной втулки и седлом 1031 клапана нагнетания жидкости расположена установочная конструкция. Установочная конструкция включает в себя установочный выступ или установочный паз, расположенные на корпусе 1041 распорной втулки; при этом установочный паз или установочный выступ соответственно расположены на седле 1031 клапана нагнетания жидкости. Более конкретно, как показано на фиг. 6, внутренняя стенка внешней втулки 1041а корпуса 1041 распорной втулки включает в себя установочный паз 1041е, а седло 1031 клапана нагнетания жидкости включает в себя установочный выступ 1031b в соответствующем положении. Для дополнительного предотвращения вращения седла 1031 клапана нагнетания жидкости в полой камере 101а установочный паз 1041e выполнен как одно целое в виде квадратного паза, а установочный выступ 1031b седла 1031 клапана нагнетания жидкости представляет собой квадратный выступ, состыкованный с квадратным пазом.

Узел 103 клапана нагнетания жидкости, узел 104 распорной втулки и узел 102 клапана всасывания жидкости установлены со стороны нагнетания жидкости полой камеры 101a, так что корпус 101 головки насоса может быть отремонтирован без демонтажа подающих маслопроводов Следовательно, как показано на фиг. 8 внутренняя стенка полой камеры 101а включает в себя первую ступеньку, которая делит полую камеру 101а на первую камеру 101а1 и вторую камеру 101а2; внутренний диаметр первой камеры 101а1 больше внутреннего диаметра второй камеры 101а2; узел 102 клапана всасывания жидкости, распорная втулка и узел 103 клапана нагнетания жидкости установлены в первой камере 101a1; а вторая камера 101a2 соединена с узлом 108 коробки всасывания жидкости.

Более конкретно, первая камера 101а1 может быть выполнена в виде камеры с постоянным внутренним диаметром сверху вниз или может быть снабжена множеством ступенчатых установочных поверхностей с различными внутренними диаметрами. В первой камере 101а1 внутренний диаметр С первой части для установки узла 102 клапана всасывания жидкости меньше внутреннего диаметра В второй части для установки узла 104 распорной втулки; при этом внутренний диаметр B второй части для установки узла 104 распорной втулки меньше, чем внутренний диаметр A третьей части для установки узла 103 клапана нагнетания жидкости. Узел 102 клапана всасывания жидкости, узел 104 распорной втулки и узел 103 клапана нагнетания жидкости можно собирать и разбирать через отверстие в верхнем конце корпуса 101 головки насоса, что удобно и быстро.

Настоящее изобретение также предлагает конкретный вариант осуществления плунжерного насоса, в котором используется вышеупомянутый узел 100 головки насоса, при этом плунжерный насос в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой пятиплунжерный эмульсионный насос. Плунжерный насос состоит из трех частей. Первая часть представляет собой узел 300 картера, соединенный с главным приводным двигателем для передачи мощности. Вторая часть представляет собой узел 100 головки насоса для перекачивания эмульсии. Третья часть представляет собой узел 200 гидравлического преобразования для преобразования механической мощности картера в гидравлические изменения узла 100 головки насоса, в котором первый конец узла 200 гидравлического преобразования соединен с узлом 300 картера, а его второй конец соединен с узлом 100 головки насоса.

Между узлом 300 картера и узлом 100 головки насоса имеется зазор с заданным расстоянием, и узел 200 гидравлического преобразования может быть разобран или установлен из зазора между узлом 300 картера и узлом 100 головки насоса.

Во время работы плунжерного насоса вращательное движение, поступающее от главного приводного двигателя, приводит во вращение шатун входного коленчатого вала, которое преобразуется в возвратно-поступательное линейное движение плунжера в узле 200 гидравлического преобразования ползуна таким образом, что объем полости в узле 100 головки насоса изменяется. Когда плунжер находится в самом дальнем конце, объем полости увеличивается для создания отрицательного давления, сердечник 1022 клапана всасывания жидкости открывается, а сердечник 1032 клапана нагнетания жидкости закрывается, и таким образом осуществляется процесс всасывания жидкости.

Когда плунжер перемещается к ближайшему концу, объем полости уменьшается, сжимая всасываемую жидкость и образуя жидкость под высоким давлением, сердечник 1022 клапана всасывания жидкости закрывается, а сердечник 1032 клапана нагнетания жидкости открывается для нагнетания жидкости под высоким давлением, и таким образом, осуществляется процесс нагнетания жидкости. Уплотнение конической поверхности между сердечником 1032 клапана нагнетания жидкости и седлом 1031 клапана нагнетания жидкости узла 100 головки насоса обеспечивает высокую объемную эффективность пятиплунжерного насоса, тем самым удовлетворяя фактические требования к подаче жидкости в гидравлическую систему для полностью механизированного шахтного забоя со сверхвысокой высотой добычи.

Очевидно, что вышеупомянутые варианты осуществления настоящего изобретения являются лишь примерами для наглядного объяснения, а не ограничениями вариантов реализации. Для специалистов в данной области техники на основе приведенного выше описания могут быть сделаны другие вариации или изменения в различных формах. Здесь нет необходимости и невозможно исчерпать все варианты осуществления изобретения. Однако очевидные вариации или изменения, сделанные в результате осуществлениям настоящего изобретения, по-прежнему входят в объем охраны настоящего изобретения.

Группа изобретений относится к эмульсионному плунжерному насосу и к узлу головки насоса. Узел включает в себя корпус (101), узел (102) клапана всасывания жидкости, узел (103) клапана нагнетания жидкости, узел (104) распорной втулки и торцевую крышку (105). Корпус (101) имеет полую камеру (101а). Узлы (102), (104) и (103) последовательно установлены в камеру (101а). Узел (102) включает в себя седло (1021), сердечник (1022) и первую возвратную пружину (1023). Сердечник (1022) соединен с возможностью скольжения с узлом (104). Пружина (1023) расположена между узлом (104) и сердечником (1022). Крышка (105) разъёмно соединена с одним концом корпуса (101). Узел (104) содержит корпус (1041) и скользящую муфту (1042), неподвижно соединенную с корпусом (1041). Корпус (1041) содержит внешнюю втулку, прилегающую с зазором к внутренней стенке камеры (101а), внутреннюю втулку, посаженную с натягом на муфту (1042), и переходную соединительную часть, выполненную с возможностью соединения внешней и внутренней втулок. Седло (1021) выполнено в виде пластинчатого корпуса со сквозным отверстием в центре. На одной стороне пластинчатого корпуса сформирована кольцевая канавка. Внешняя втулка вставлена в кольцевую канавку. Группа изобретений направлена на обеспечение длительного срока службы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Узел головки эмульсионного плунжерного насоса, содержащий:

корпус головки насоса с полой камерой;

узел клапана всасывания жидкости;

узел клапана нагнетания жидкости;

распорную втулку; и

торцевую крышку, съемно соединенную с концом корпуса головки насоса и выполненную с возможностью закрытия полой камеры,

отличающийся тем, что

узел клапана всасывания жидкости, узел распорной втулки и узел клапана нагнетания жидкости последовательно установлены в полой камере; и

узел клапана всасывания жидкости содержит седло клапана всасывания жидкости, сердечник клапана всасывания жидкости и первую возвратную пружину, при этом сердечник клапана всасывания жидкости соединен с возможностью скольжения с узлом распорной втулки, а первая возвратная пружина находится между узлом распорной втулки и сердечником клапана всасывания жидкости; и в котором

узел распорной втулки содержит корпус распорной втулки и скользящую муфту, неподвижно соединенную с корпусом распорной втулки; и

сердечник клапана всасывания жидкости соединен с возможностью скольжения со скользящей муфтой;

корпус распорной втулки содержит:

внешнюю втулку, прилегающую с зазором к внутренней стенке полой камеры;

внутреннюю втулку, посаженную с натягом на скользящую муфту; и

переходную соединительную часть, выполненную с возможностью соединения внешней втулки и внутренней втулки;

седло клапана всасывания жидкости выполнено в виде пластинчатого корпуса со сквозным отверстием для всасывания жидкости в центре; на одной стороне пластинчатого корпуса сформирована кольцевая канавка; и внешняя втулка корпуса распорной втулки вставлена в кольцевую канавку.

2. Узел головки насоса по п. 1, отличающийся тем, что внешняя стенка корпуса распорной втулки содержит паз, препятствующий вращению; корпус головки насоса содержит первое соединительное отверстие, проходящее в радиальном направлении; и корпус распорной втулки позиционируется с помощью установочного элемента, вставленного в паз, препятствующий вращению, через первое соединительное отверстие.

3. Узел головки насоса по п. 1, отличающийся тем, что сердечник клапана всасывания жидкости содержит:

пробку сердечника клапана, выполненную в виде плоского тела, большего размера, чем сквозное отверстие для всасывания жидкости; и

скользящую часть сердечника клапана, выполненную в виде скользящего стержня, проходящего в осевом направлении полой камеры.

4. Узел головки насоса по любому из п. 3, отличающийся тем, что узел клапана нагнетания жидкости содержит:

седло клапана нагнетания жидкости, содержащее сквозное отверстие для нагнетания жидкости с первой конической поверхностью;

сердечник клапана нагнетания жидкости, соединенный с возможностью скольжения со сквозным отверстием для нагнетания жидкости седла клапана нагнетания жидкости и содержащий вторую коническую поверхность, состыкованную с первой конической поверхностью;

обратный клапан сердечника клапана нагнетания жидкости между сердечником клапана нагнетания жидкости и торцевой крышкой; и

вторую возвратную пружину, имеющую первый конец, насаженный на сердечник клапана нагнетания жидкости, и второй конец, упирающийся в обратный клапан сердечника клапана нагнетания жидкости.

5. Узел головки насоса по п. 4, отличающийся тем, что:

между корпусом распорной втулки и седлом клапана нагнетания жидкости расположена установочная конструкция; и

установочная конструкция содержит: установочный выступ или установочный паз, расположенные на корпусе распорной втулки; при этом установочный паз или установочный выступ соответственно расположены на седле клапана нагнетания жидкости.

6. Узел головки насоса по п. 1, отличающийся тем, что:

внутренняя стенка полой камеры содержит первую ступенчатую поверхность, при этом первая ступенчатая поверхность делит полую камеру на первую камеру и вторую камеру;

внутренний диаметр первой камеры больше внутреннего диаметра второй камеры; и

узел клапана всасывания жидкости, распорная втулка и узел клапана нагнетания жидкости установлены в первой камере.

7. Эмульсионный плунжерный насос, содержащий узел головки насоса по любому из пп. 1-6.