Поршневой насос Советский патент 1989 года по МПК F04B47/02 

(Л

ел ю

00

со

ел

О5

Изобретение относится к гидромашиио- строению, в частности к поршневым насосам, и может быть ис юльзовано для подъема из скважин преимущественно минерализованных или с большим содержанием механических примесей жидкостей, в том числе и агрессивных.

На фиг. 1 схематично представлен поршневой насос; на фиг. 2 - поршень насоса с Ь -образной эластичной уплотнитель- ной на фиг. 3 и 4 - варианты исполнения уплотнительной манжеты.

Поршневой насос содержит расположенный в корпусе 1 остеклованный внутри цилиндра 2, размешенный в цилиндре 2 полый поршень 3 с L -образной эластичной уплотнительной манжетой 4, выполненный с цилиндрическим 5 и коническим 6 участками и установленный с возможностью контактирования с остеклованной поверхностью цилиндра, нагнетательный клапан 7, установленный в поршне 3, связанном с приводом через шток (не показано) и элемент 8 возврата поршня 3 в исходное положение. L -образная эластичная уплотнительная манжета 4 выполнена колоколообразной (фиг. 2 -4), а ее цилиндрический участок 5 снабжен охватываюшей его снаружи обечайкой 9, образующая наружной 10 и внутренней 1 1 поверхностей конического участка 6 составляют между собой угол 10-12°, а отношение длины конического участка 6 к величине зазора (не показано), между поршнем 3 и остеклованной поверхностью ци,тиндра 2 равно 3,5-4,5, причем отношение наружного диаметра поршня к внутреннему диаметру остеклованной нов п,хн(1сти цплиндра составляет 0,81-0,9. nojMJiti, 3 снабжен направляющей 12 с боковыми отверстиями 13 и соединен с о.аиим из концов элемента 8 возврата поршня в исходпое положение. Другой конец э,томопта 8 в(Х)врата поршня в исходное положение связан с регу;п1ровоч- ным винтом 14, проходящим через седло 15, на себе эластичный всасываю- ший клапан 16. (.едло 15 выполнено с входными отверстиями 17. В верхней части насоса установлен niryuej) 18, а в нижней стакан 19. Конический 6 участок L -образной эластичной ун. ютнительной манжеты 4 может быть выпо. шен как с криволинейны.ми (фиг. 2 и 3) так и с прямолинейными (фиг. 4) внутренними и наружными образующими. Верхний торец конического участка 6 )азной эластичной уплотнительной манжеты 4 скошен внутрь под уг,,1ом 20 - 30° к горизонтальной плоскости. В поршневом насосе образованы всасываюн1ая 20, нагнетательная 21 и кольцевая 22 камеры.

Поршневой насос работает следующим образом.

При ходе штока насоса вверх усилие привода передается на направляющую 12 и

0

5

0

0

5

0

5

0

5

поршень 3, сообщая им движение вверх. При этом давление жидкости над эластичным всасывающим клапаном 16 всасывающей камеры 20 понижается, и он, открывая входные отверстия 17, пропускает жидкость из скважины во всасывающую камеру 20 насоса. Элемент 8, выполненный в виде пружины, в это время растянут, В нагнетательной камере 21 над нагнетательным клапаном 7 создается избыточное давление жидкости, под действием которого он закрывается, и жидкость, находящаяся в этой камере, поднимается вместе с поршнем 3 н гю- дается в нагнетательный трубопровод (не показан). Одновременно жидкость под давлением через отверстия 13 в направляющей 12 поступает в кольцевую камеру 22 и прижимает конусный участок 6 (У-образной эластичной уплотнительной манжеты 4 к остеклованной поверхности цилиндра 2, предупреждая обратный поток жидкости из нагнетательной камеры 21 в камеру 20 всасывания через зазор между порщнем 3 и остеклованной поверхностью цилиндра 2.

При ходе штока насоса вниз элемент 8 возврата поршня 3 в исходное положение сжимается, сообщая поршню 3 движение вниз. Давление жидкости во всасывающей камере 20 возрастает, эластичный всасывающий клапан 16 закрывается, перекрывая впускные отверстия 18, а жидкость, открывая нагнетательный клапан 7 и отжимая конусный участок 6 Ь -образной эластичной уплотнительной манжеты 4, проходит в нагнетательную 21 и кольцевую 22 камеры. В это время происходит промывка зазора между порщнем и остеклованной поверхностью цилиндра от механических частиц.

Затем цикл работы поршневого насоса повторяется.

Формула изобретения

1. Поршневой насос, содержащий остеклованный внутри цилиндра, размещенный в цилиндре полый поршень с О -образной эластичной уплотнительной манжетой, выполненной с цилиндрическим и коническим участками и установленной с возможностью контактирования с остеклованной поверхностью цилиндра, нагнетательный клапан, установленный в порщне, связанном с приводом через шток, и элемент возврата порщня в исходное положение, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и долговечности, L -образная эластичная уплотнительная маи- жета выполнена колоколообразной, ее цилиндрический участок снабжен охватываюшей его снаружи обечайкой, образующие наружной и внутренней поверхностей конического участка составляют между собой угол 10-12°, а отношение длины конического участка к величине зазора между поршнем и остеклованной поверхностью цилиндра равно 3,5-4,5, причем отношение наружного диаметра поршня к внутреннему диаметру остеклованной поверхности цилиндра составляет 0,81-0,9.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что верхний торец конического участка fy-образной эластичной уплотнительной манжеты

скошен внутрь под углом 20-30° к горизонтальной плоскости.

Изобретение может быть использовано для подъема из скважин минерализованных или с большим содержанием механических примесей агрессивных жидкостей. Цель изобретения - повышение КПД и долговечности поршневого насоса. Остеклованный полый поршень (П) 3 размещен внутри цилиндра (Ц) 2 и имеет U-образную эластичную манжету 4, выполненную с цилиндрическим и коническим участками (У). Манжета 4 установлена с возможностью контактирования с остеклованной поверхностью Ц 2. Нагнетательный клапан 7 установлен в П 3, связанном с приводом через шток. Манжета 4 выполнена колоколообразной. Цилиндрический У снабжен охватывающей его снаружи обечайкой. Образующие наружной и внутренней поверхностей конического У составляют угол 10-12°. Отношение длины конического У к величине зазора между П 3 и поверхностью Ц 2 равно 2,5-4,5. Отношение диаметра П 3 к диаметру Ц 2 составляет 0,81-0,9. Верхний торец конического У скошен внутрь под углом 20-30° к горизонтальной плоскости. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

20-30

Фиг

.2