Устьевой сальник глубинно-насосной установки Советский патент 1991 года по МПК E21B33/03 

// ////// /s/7// ////// ///s 7

Фиа1

ет на верхнем конце шлицы 17, а на нижнем - наружную резьбу 18, между ними размещен Б 8. Ось стержня 16 параллельна оси полированного штока 7. с С К 1 жестко соединены опорная втулка 19 и фрикционная муфта 22. Втулка 19 снабжена внутренней резьбой,ответной резьбе стержня 16 и имеющей шаг, равный высоте ленты. На штоке 7 ю установлена пластина 20 с каналом 21 для размещения в нем стержня .Концы СЛ 6 закреплены на Б 8. С фрикционной муфтой соединено храповое колесо. С пластиной 20 и колесом 15 взаимодействует подпружиненный фиксатор 25. Стержень 16 взаимодействует с муфтой 22 посредством шлицов 17. Перед началом работы момент трения

СЛ 6 о шток 7 при затянутой крышке4 14. При работе станка-качалки пластина 20 через фиксатор 25 вращает колесо. Муфта 22 проскальзывает и Б 8 не поворачивается. Когда участо СЛ 6, контактирующий со штоком 7,из носится, момент трения станет меньше момента трения муфты 22. При это колесо через муфту 22 повернет Б 8 и произойдет смена изношенного участка СЛ 6. Момент трения муфты 22 определяют из выражения М.г;

i2{U CTCMft аегн.л п V где 0

коэффициент трения материала СЛ 6 о сталь; Gj - допустимое напряжение смятия материала СЛ 6; d &й А - внут ренний диаметр цилиндрической повер ности СЛ 6; п - количество витков

в муфте 22 регулируют таким образом, 20 сл 6 вокруг полированного штока 7;

h. - высота СЛ 6. 7 ил.

чтобы он был меньше момента трения

СЛ 6 о шток 7 при затянутой крышке4 14. При работе станка-качалки пластина 20 через фиксатор 25 вращает колесо. Муфта 22 проскальзывает и Б 8 не поворачивается. Когда участок СЛ 6, контактирующий со штоком 7,износится, момент трения станет меньше момента трения муфты 22. При этом колесо через муфту 22 повернет Б 8 и произойдет смена изношенного участка СЛ 6. Момент трения муфты 22 определяют из выражения М.г;

i2{U CTCMft аегн.л п V где 0

коэффициент трения материала СЛ 6 о сталь; Gj - допустимое напряжение смятия материала СЛ 6; d &й А - внутренний диаметр цилиндрической поверхности СЛ 6; п - количество витков

сл 6 вокруг полированно

h. - высота СЛ 6. 7 ил.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение на20 дежности работы устьевого сальника за счет обеспечения возможности автоматической замены изношенной манжеты. На тройнике 2 устья скважины 3 установлен корпус (К) 1. В нем размещена спиральная лента (СП) 6, концы которой пропущены через боковые тангенциальные отверстия 4 и 5,выполненные в К 1. Подпружиненная грунд- буксой 13 и крышкой 14 СЛ 6 поджата к К 1. Механизм замены изношенной СЛ 6 состоит из барабана (Б) 8, жестко связанного со стержнем 16. Он име(Л а оо сп СЛ г

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устьевым сальникам штанговых насосов для добычи нефти.

Целью изобретения является повышение надежности работы устьевого сальника за счет обеспечения возможности автоматической замены изношенной манжеты.

На фиг.1 показан сальник, общий вид, на устье скважины; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.5 - вид Г на фиг.З; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.З; на фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.З.

Сальник состоит из цилиндрического корпуса 1, который закреплен на тройнике 2 устья скважины 3. В корпусе 1 имеются тангенциальные боковые отверстия 4 и 5 для пропуска ленты 6, имеющей прямоугольное сечение с высотой h. Лента 6 спирально обмотана вокруг полированного штока 7, образуя манжеты. Концы ленты 6 закреплены на барабане 8: один из концов сверху, а другой - снизу. Спиральная лента 6, выполняющая роль манжеты для уплотнения полированного штока 7, размещена внутри -стакана 9 и герметизирована с помощью сальниковых уплотнений 10 и 1. В нижней части стакана 9 установлена кольцевая шайба 12, в которую упирается

спиральная лента 6. Сверху она поджата подпружиненной грундбуксой 13. На корпусе 1 установлена крышка 14. Грундбукса 13 и шайба 12 имеют штифты 15, с помощью которых они могут перемещаться в корпусе 1 только в осевом направлении.

5

0

5

Механизм смены манжеты выполнен в виде барабана 8, который жестко соединен со стержнем 16, имеющим выше барабана 8 шлицы 17, а ниже - наружную резьбу 18. С корпусом 1 жестко связана опорная втулка 19, имеющая внутреннюю резьбу, в которую нижним концом ввернут стержень 16. Шаг резьбы равен высоте ленты 6. Оси стержня 16 и полированного штока 7 параллельны друг другу. На полированном , штоке 7 жестко установлена пластина 20 с каналом 21 для размещения в нем стержня 16. С корпусом 1 жестко связана фрикционная муфта 22. Она сос- тойт из обоймы 23, прикрепленной к Q храповому колесу 24 с подпружиненным фиксатором 25. Обойма 23 имеет внутренние шлицы 26, в которых установлены ведущие диски 27. Ведомые диски 28 входят в зацепление со шлицами 17 стержня 16, Диски 27 и 28 подпружинены. Фиксатор 25 закреплен на оси 29, жестко связанной с корпусом 1, и может взаимодействовать с пластиной 20 и храповым колесом 24.

5

Сальниковые уплотнения 1 0 и Т1 состоят из вставок 30 с отверстиями, в которых установлены сальники 31 с прижимными шайбами 32 и нажимными гайками 33.

Барабан 8 установлен с возможностью поворота вокруг1 оси стержня 16.

Для смазки трущейся о ленту б поверхности грундбуксы 13 над последней в корпус 1 заливают масло 34. Трущаяся о ленту 6 поверхность кольцевой шайбы 12 смазывается нефтью 35 из скважины. Болт 36 фиксирует стакан 9 от осевых перемещений в корпусе 1 .

Устьевой сальник работает следующим образом.

уПеред началом работы ленту 6 спирально размещают в стакане 9 корпуса 1. Концы ленты 6 закрепляют на барабане 8. Величину сжатия дисков 27 и 28 фрикционной муфты 22 регулируют так, что при герметичном прижиме крышкой 14 спиральной ленты 6 барабан 8 от вращения храпового колеса 24 не поворачивается. После этого затягивают сальниковые уплотнения 10 и 11.

При работе станка-качалки полированный шток 7 вместе с пластиной 20 начинает совершать возвратно-поступательное перемещение. При ходе полированного штока 7 вниз пластина 20 давит на подпружиненный фиксатор 25, вращая храповое колесо 24. Поворота барабана 8 не происходит, так как участок спиральной ленты 6, контактирующей с полированным штоком 7,еще не изношен. Стоит контактирующему с полированным штоком 7 участку спиральной ленты 6 износиться, как момент ее трения о шток 7 станет меньше, чем момент трения дисков 27 и 28 фрикционной муфты 22.

Происходит поворот ленты 6 по спирали внутри корпуса 1 и изношенный ее кусок намотается на барабан 8. Одновременно кусок новой ленты 6 входит внутрь корпуса 1, сматываясь с барабана 8. Момент трения ленты 6 о шток 7 вновь возрастает и поворот барабана 8 прекращается. При этом он приподнимается на величину высоты смотанного или намотанного на него

конца ленты 6. Стакан 9 поворачивается вместе с навитыми на шток 7 витками спиральной ленты 6 при ее перетя

10

15

20

6365626

гивании. При повороте барабана 8 стержень 16 выворачивается из опорной втулки 19.

Момент трения фрикционной муфты 22 определяют из выражения

Gr;.ftdaun.n

м,,.

qp.M (U6 ем1е н. л

n CAAIruBHjTU H

где М т дд - момент трения фрикционной муфты;

коэффициент трения м те- риала ленты о сталь; допустимое напряжение смятия материала ленты; внутренний диаметр цилиндрической поверхности спиральной ленты; количество витков спиральной ленты вокруг полированного штока; ЬЛ - высота ленты. Фрикционная муфта 22 вновь начинает проскальзывать, а храповое колесо 24, вращаясь от подпружиненного 25 фиксатора 25, перестает поворачивать барабан 8.

3 дальнейшем процесс замены изношенного участка спиральной ленты 6 повторяется.

30

5

5

0

0

Формула изобретения

Устьевой сальник глубинно-насосной установки, включающий установленный на тройнике цилиндрический корпус с крышкой и размещенные в нем манжеты для уплотнения полированного штока, грундбуксу и пружину, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устьевого сальника за счет обеспечения возможности автоматической замены изношенной манжеты, он снабжен механизмом смены манжеты в виде барабана, жестко связанного с ним стержня со шлицами и резьбой на наружной поверхности, ось которого параллельна оси . полированного штока, жестко соединенных с корпусом опорной втулки и фрикционной муфты, храпового колеса, с

подпружиненным фиксатором и установленной на полированном штоке пластины с каналом для размещения в нем стержня, причем манжета выполнена в е виде спиральной ленты, концы которой закреплены на барабане, а последний установлен с возможностью поворота вокруг оси стержня, при этом корпус имеет тангенциальные боковые отверстия с сальниковыми уплотнениями для пропуска ленты, причем опорная втулка выполнена с резьбой на внутренней поверхности, ответной резьбе на , стержне, и с шагом, равным высоте ленты, при этом подпружиненный фиксатор установлен с возможностью взаимодействия с храповым колесом и пластиной, шлицы и резьба на стержне выполнены по разные стороны относительно барабана, а стержень посредством шлицов взаимодействует с фрикционной муфтой, момент трения которой определяют из выражения

Чр.м где М

16365628

МЛи - IZjU.G. ir.d.n.h/,

-момент трения фрикционной муфты;

-коэффициент трения материала ленты о сталь; допустимое напряжение смятия материала ленты; внутренний диаметр цилиндрической поверхности спиральной ленты;

п - количество витков спиральной ленты вокруг полированного штока; высота ленты.

ф.м

/ц

см

6Н, А

Чр.м где М

МЛи - I

-

-

ф.м

/ц С ЛИ см

ю

6Н, А

Б-Б

Фиг. 2

8

8-B

JO

Фиг. 6

ВидГ

33

Фиг.7