Способ разборки длинномерного устройства типа погружного электроцентробежного насоса и стенд для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК B23P19/33 

10

15

20

30

Изобретение относится к области | нефтяного машиностроения и, в частности, предназначено для ремонта погружного электроцентробежного насоса (ЭЦН) или турбобура, рабочие органы которых скреплены между собой твер- дьми отложениями,например,минераль- ных солей или продуктов коррозии.

Цель изобретения - повышение производительности, сокращение энергозатрат при разборке.

На фиг. 1 изображена схема стенда для разборки длинномерного устройства типа погружного электроцентробежного насоса, вариант для одновременной виброударной обработки двух разбираемых устройств;на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1;на фиг. 4 - 6 - примеры схем размещены на стенде соответственно трех, четырех и пяти разбираемых устройств при их одновременной виброударной обработке.

Стенд для одновременной виброудар- 25 ной обработки двух насосов имеет один генератор 1 ударных импульсов, размещенный в центре. Остальное оборудование стенда образуют две линии разборки,идентичные .между собой и симметричные относительно генератора 1 ударных импульсов. Поэтому в описании приводится конструкция лишь одной линии разборки.

Линия разборки (фиг. 1) представляет собой- комплекс узлов и деталей, размещенных вдоль ее оси. В начале линии разборки находится ударник 2 (фиг. 3),соединенный с активной частью генератора 1 ударных импульсов. В средней части линии установлена опора 3. В конце - линии размещены упор 4 и возвратный механизм 5, между которыми находится соединенная с ними возвратная пружина 6 (фиг. 2). Возвратный механизм 5 содержит стакан 7, внутри которого размещены буфер 8 и буферная пружина 9, одним концом опирающаяся в днище стакана 1, а другим - в буфер 8.

Возвратный механизм 5 и возвратная пружина 6 служат для возвращения деталей разбираемого устройства в исходное положение после каждого ударного импульса. Упор 4, предназначенный для фиксации разбираемого устройства от поперечных перемещений, в зависимости от длины разбираемого устройства жестко крепится в той

40

с

gc

35

50

5

0

0

5

или иной точке, находящейся на оси линии разборки.

Разборку осуществляют следующим образом.

Разбираемое устройство размещают на опоре 3,стакан 7 жестко соединяют с корпусом 10 разбираемого устройства, упор 4 закрепляют в таком положении,чтобы плоскость 11 ударника 2 была плотно прижата к торцу вала

12разбираемого устройства, а другая плоскость 13 образовывала с торцом корпуса 10 зазор дЬ (фиг. 3). Зазор дЬ равен размаху перемещений ударника, указанному в паспортных характеристиках генератора ударных импульсов.Аналогичные операции производят и на остальных линиях разборки.Затем включают генератор 1, воздействующий ударными импульсами на разбираемые устройства. Продолжительность воздействия зависит от типа разбираемых устройств, от характера твердых отложений на их деталях определяется экспериментально .

После воздействия ударными импульсами на разбираемые устройства связи скрепляющие между собой их детали, разрушаются и отделение деталей друг от друга осуществляют с помощью пресса. При этом- прикладываемые к деталям усилия не превьщ1ают 150 кгс.

Узлы и детали стенда для разборки работают следующим образом.

На каждой линии разборки в каждом импульсе ударник 2 сначала воздействует плоскостью 11 на вал 12, затем 0 выбрав зазор ,ударяет плоскостью

13по корпусу 10. При этом устройство отходит в сторону упора 4, а возвратная пружина 6 сжимается. Кроме того, от ударного импульса сжимаетс ся буферная пружина 9, в результате чего буфер 8 начинает совершать свободные колебания, соударяясь с торцом вала 12. По окончании ударного импульса возвратная пружина 6 перемещает разбираемое устройство в исходное положение.Затем следует новый импульс.

Жесткость буферной пружины 9 и массу буфера 8 подбирают следующим

c образом. Сначала приближенные значения этих параметров устанавливают экспериментально с учетом массы разбираемого устройства и мощности генератора ударных импульсов.Затем зна5

0

чение массы буфера 8 уточняется по условию кратности отношения частот

колебаний буфера и вала разбираемого устройства, которое имеет вид

13609534

рение силы тяжести) 5,5 кгс.

составляет

Всего разобрано пять пар ЭЦН,детали которых покрыты плотными отлоп 21

m

с П

где п - целочисленньй коэффициент

кратности;

Т - отношение длины окружности

к диаметру;

k - жесткость буферной пружины; m - масса буфера; с - скорость упругой волны в

вале разбираемого устройства;1 - длина вала разбираемого

устройства.

Левая часть равенства, взятая без п, представляет собой известное выражение для частоты собственных колебаний подпружиненного груза. В правой части - частоте пробегания упругой волны по валу разбираемого устройства.

Из указанной формулы определяют значение п, подставив в нее приближенную величину т. Затем найденное значение п округляют до целого числа. Целочисленное значение п подставляют в соотношение и по нему определяют уточненную величину т.

После указанного подбора параметров k и m колебания буфера по отношению к продольным упругим колебаниям вала происходят в резонансном режиме, благодаря чему увеличивается амплитуда волн деформации в вале разбираемого устройства, и процесс разборки происходит более интенсивно.

Разборке .одновременно подвергаются два погружных электроцентробежных насоса (ЭЦН) на предлагаемом стенде. В качестве генератора ударных импульсов используется электроразрядный генератор упругих колебаний (ЭРГУК) с двумя жестко защемленньми мембранами, расположенными симметрично центру генератора, и с двумя ударниками.

Дпя вала разбираемого устройства, имеющего длину 5440 мм, значения параметров, которые обеспечивают резонансный режим, слдедуюпще: k 10 кгс/ /мм, с 5800 м/с, п 25, вес буфера (произведение массы буфера на уско-

жениями солей CaS04 X и CaCOj,

Разбираемые насосы имеют длину 3700 - 5440 мм,ЭРГУК работает с частотой 2 Гц. Энергия одного разряда в камере ЭРГУКА составляет 1 кДж.На каждую пару ЭЦН при обработке ЭРГУК- ом затрачивается 8-12 мин.После приведенной обработки по предлагаемому способу все 10 ЭЦН успешно ра- зобраны.

Сравнение усредненных показателей предлагаемого способа и известного приведено в таблице.

Расход энергии за 10 мин работы генератора ударных импульсов по предлагаемому способу составляет 0,3 кВт ч, а так как одновременно обрабатываются два ЭЦН,то на один из них приходится 0,15 кВт ч.

Данные таблицы показывают, что время разборки на стенде по предлагаемому способу сокращаются почти в 3 раза, а расход энергии на обработку одной секции ЭЦН ударными импульсами уменьшается почти в 6 раз.

Ф.ормула изобретения

1. Способ разб.орки длинномерного устройства типа погружного электро- центробежного насоса, состоящего из корпуса и размещенного в нем вала, включающий закрепление насоса на стенде и воздействие на него ударными импульсами, возбуждающими продольные упругие колебания, отличающийся тем,что,с целью повьше - ния производительности и уменьшения энергозатрат при разборке, вал и корпус разбираемого устройства закрепляют с возможностью их осевого перемещения относительно опор и каждым ударным импульсом последователь-- но воздействуют с одной стороны вначале на вал, а затем на корпус устройства.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что со стороны, 55 противоположной основному воздействию, на вал разбираемого устройства дополнительно воздействуют ударными импульсами, возбуждающими дополнительные упругие продольные колебания

частотой, кратной резонансной частоте вала,

3. Способ по п, 1, о-т л и ч а- ю щ и и с я тем,что ударными импульсами воздействуют одновременно не менее чем на два разбираемых устройства, имеющих одинаковую массу,закрепляя их на стенде по закону центральной симметрии.

4,, Стенд для разборки динномерно- го устройства типа погружного элекВремя, необходимое на закрепление ЭЦН на стенде, на перезак репление и снятие со стенда, мин

Время обработки одной секции ЭЦН ударными импульсами,мин

Общее (суммарное) время,мин

Количество энергии, расходуемой на обработку одной секции ЭЦН, кВт ч

троцентробежного насоса, содержапщй генератор ударных импульсов с ударником, yndp и узел крепления разбираемого устройства, отличающий- с я тем, что ударник выполнен с двумя рабочими поверхностями, а узел крепления снабжен возвратным механизмом,соединенным с упором, и выполнен в виде подпружиненного .стакана и размещенного в нем подпружиненного буфера.

2,5

2,8 2,7

0,15

5,7

Изобретение относится к нефтяному машиностраению и, в частности, предназначено для ремонта погружного электроцентробежного насоса или турбобура, рабочие органы которого скреплены между собой тнерды /А//7/Х////У77/ гтту ... А / ми отложениями,например минеральных солей или продуктов коррозии.Цель изобретения - увеличить производительность и уменьшить затраты энергии при разборке длинномерных устройств типа погружного электроцентробежного насоса. Вал (В) 12 и корпус 10 разбираемого устройства закрепляют с возможностью их осевого перемещения и воздействуют на них с трр- ца ударными импульсами,возбуждающими продольные упругие колебания. Каждым ударным импульсом последовательно воздействуют сначала на В 12, а затем - на корпус 10. В В 12 возбуждают дополнительные упругие колебания со стороны противоположной частоты В и частоты дополнительных колебаний. Благодаря этому повьш1ает- ся эффективность виброударного воздействия .При осуществлении способа разборки ударными импульсами одновременно воздействуют не менее чем на два разбираемых устройства, которые подбирают одинаковыми по массе и располагают симметрично относительно генератора ударных импульсов 1. 2 с,п. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл. j:sx v sNSxvy гтту / § сл со О5 о со ел со /2 Фаг.З

I 5

Фиг.

г,5

Фи.6