Распределитель потока жидкости Советский патент 1991 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к автоматике, в частности к распределителям потока жидкости, иможет быть использовано для ввода ингибиторов гидратообразования и коррозии на скважинах, а также на других обьектах нефтяной и химической промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности и точности распределителя.

На фиг. 1 дан распределитель потока ингибитора, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Распределитель потока состоит из корпуса 1 самого делителя с головкой 2 и гидроцилиндра гидродвигателя 3, с головкой 4.

Внутри корпуса 3 расположен поршень- шток 5, делящий корпус 3 на надпоршневую (штоковую) Б и подпоршневую В полости. Шток поршня 5 имеет на верхнем конце зубчатую рейку 6, а нижний торец поршня 5 несет штангу 7, выполненную с внутренним продольным пазом, через который пропущена пружина 8, концы которой вставлены враспор в головке 4, так что образуется прогиб, Верхний и нижний концы паза штанги 7 имеют закругленную поверхность для взаимодействия с пружиной 8.

Головка 4 содержит золотник 9, оканчивающийся вверху серьгой 10 с пазом,через который проходит пружина 8. Веохний ко««.

о о

xi

ю

нец головки 4 имеет упор 11 для ограничения движения золотника вверх.

Штоковая полость Б имеет входной канал 12. а полость В - входной канал 13, и выходной - 14, подключенные к переключающим каналам золотника 9.

В корпусе 1 на подшипниках установлен вал 15, содержащий шестеренку 16, взаимодействующую с зубчатой рейкой 6. Правый конец вала 15 несет водило 17, внутри которого под углом на подшипниках смонтирована ось кулачка 18 таким образом, что вершина кулачка 18 лежит в точке пересечения его собственной оси с осью вала 15 (точка Д).

В головке 2 корпуса 1 по окружности вокруг оси вала 15 выполнены клапаны, каждый из которых состоит из шарика 19, пружины 20 и толкателя 21, причем седло шарика соединено с выходным каналом распределителя.

Корпус 1 имеет полость Е,заполненную смазкой, в которой расположен реечно-ше- стеренчатый механизм, и распределительную полость Ж, разделенные между собой подвижными поршнями с уплотнениями 22.

При этом распределительная полость Ж соединена с выходом гидродвигателя каналом 14. На входе устройства устанавливается фильтр 23, а на выходах делителя - обратные клапаны 24.

Распределитель работает следующим образом.

В исходном положении полость Е заполнена смазкой, а полость Ж - рабочей средой (жидкостью).

Жидкость по трубопроводу и входному каналу 12 через фильтр 23 подается в што- ковую полость Б гидродвигателя и одновременно через входной канал 13 и открытый канал золотника 9 - в нижнюю подпоршне- вую полость В. Поскольку в обе полости гидродвигателя жидкость поступает под одинаковым давлением, поршень в силу дифференциальности (разности площадей) движется вверх. При этом зубчатая рейка 6 вращает шестеренку 16 (фиг. 2), а, следовательно, вал 15. Вместе с валом 15 вращается водило 17, вследствие чего кулачок 18 совершает качательное движение вокруг точки Д, поочередно нажимая на толкатели 21 клапанов.

Шток поршня 5 при своем движении вверх, входя в полость Б, вытесняет равный себе объем находящейся в полости смазки. Создающееся давление действует на подвижные поршни-уплотнители 22. Последние, в свою очередь, при своем движении вытесняет точно такой же объем ингибитора

из распределительной полости Ж, При поочередном надавливании кулачков 18 на толкатели 21, шарики 19, преодолевая сопротивление пружин 20, отходят от седла, открывая проход жидкости на выход (в скважину) через обратный клапан 24 по требова ниям техники безопасности.

До того момента как поршень - шток 5

займет свое верхнее положение, кулачок 1L совершит не менее одного полного оборота Вместе с поршнем 5 движение вверх совершает штанга 7, при этом края продольного ее паза скользят мимо пропущенной в пазе

пружины 8 до тех пор, пока выпуклая поверхность Г нижнего конца паза не перебросит пружину в верхнее положение (прогибом вверх, импульсом через нейтральное положение).

В момент переброса пружина 8 за серьгу 10 перебросит золотник 9 в крайнее верхнее положение (до упора серьги 10 в упор 11). При этом переключении зологяика Г закрывается входной канал 11, и л крывае ся выходной канал 14. Жидкость не поступает больше в подпоршневую полость В Поршень 5 останавливается в споем верхнем положении.

Начинается второй этап цикла работы делителя. Жидкость поступает только на вход 12, т.е. в штоковую полость Ь, давит на поверхность поршня 5 и заставляет его дви гаться вниз, выдавливая при этом жидкость из полости В через открытый канал 14 в

распределительную полость Ж делителя.

При движении поршня 5 вниз приводной вал 15с кулачком 18 начинает вращение в обратную сторону, открывая распредели тельные клапаны в обратном порядке. При

этом на выходе устройства выдавливаете объем рабочей среды, равный объему полости В (минус объем штока). Кулачок 18 за обратный ход поршня (вниз) возвращается в исходное положение, при этом откроются

все клапаны в обратном порядке.

При выходе штока-поршня 5 из полости Е подвижные поршни уплотнители 22 под действием давления из полости Ж возвращаются в исходное положение.

При достижении пружины 8 выпуклой поверхностью Г верхнего выступа паза штанги 7 происходит перебрасывание пружины 8) (с задержкой, но импульсно) в нижнее положение. При этом с помощью

серьги 10 золотник 9 переключается, открывая входной канал 13 и закрывая выходной канал 14. Поршень 5 достигает своего нижнего положения. Цикл работы закончился Система готова к следующему циклу. Далее все повторяется.

Формула изобретения 1. Распределитель потока жидкости, содержащий корпус, расположенные в нем гидравлический двигатель и механизм распределения потока в виде водила с наклонным кулачком, а также клапанный распределитель с подпружиненными клапанами, толкатели которых установлены с возможностью взаимодействия с кулачком, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности распределителя, гидравлический двигатель выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, связанным с зубчатой рейкой, причем под- поршневая полость двигателя содержит ко0

5

мандоаппарат в виде золотника с серьгой и его привода, состоящего из установленной враспор продольно прогнутой пружины и штанги переключения пружины, закрепленной на поршне, причем зубчатая рейка находится в зацеплении с шестерней приводного вала кулачка, причем ход зубчатой рейки соответствует по крайней мере одному полному обороту кулачка.

2. Распределитель по п, 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что полость корпуса разделена на две части разделительными поршнями с уплотнителями, а часть полости, содержащая реечно-шестеренчатую пару, заполнена смазкой.

Изобретение относится к области автоматики, в частности к распределителям потока, и может быть использовано для ввода ингибиторов гидратообразования и коррозии на скважинах, а также на других объектах нефтяной и химической промышленности. Целью изобретения является повышение надежности и точности распределителя. Распределитель потока жидкости состоит из корпуса 1 самого делителя с головкой 2 и корпуса гидродвигателя 3 с головкой 4. Внутри корпуса 3 расположен поршень-шток 5, делящий корпус на полости Б и В. Шток поршня имеет зубчатую рейку 6, находящуюся в зацеплении с шестерней 16 приводного вала 15 делителя. Внутри распределительной полости на конце вала 15 находится водило 17 с наклонным кулачком 18, который, вращаясь, взаимодействует поочередно с толкателями 21 расределительных клапанов. Управление поршнем 5 осуществляется золотником 9, находящимся в подпоршневой полости В. Золотник 9, в свою очередь, управляется импульсно при переключении продольно-прогнутой пружины 8, вставленной в распор в головке 4. Пружина 8 пропущена через продольный паз штанги 7, крепящейся к поршню. Выпуклые поверхности Г концов паза штанги 7 воздействуют на пружину 8 в крайних положениях, переключая ее. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Вход

;з

Фиг 7

Выпад (ск.

г UQI

.;

24

А-А