Уплотнение плунжера Советский патент 1975 года по МПК F16J9/20 F04B47/02 

1

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности глубинных штанговых насосов.

Известно уплотнение плунжера глубинного штангового насоса, выполненное в виде спиральной пружины, размеш,енной в винтовом пазу на наружной поверхности плунл ера, причем наружный диаметр витков пружины в свободном состоянии больше внутреннего диаметра цилиндра.

Недостатком известного устройства является наличие утечек, за счет возможности заклинивания плунжера в цилиндре насоса и в результате.этого интенсивность износа.

Предлагаемая конструкция уплотнения плунжера отличается от известного тем, что пружина имеет участки с витками, наружный диаметр которых в свободном состоянии меньше, чем внутренний диаметр цилиндра, причем эти участки витков чередуются с участками витков большего диаметра.

Это способствует повышению долговечности уплотнений и снижению утечек, за счет сохранения постоянной общей дл«ны его путем компенсации диаметральных размеров.

На фиг. 1 изображен уплотнитель плунжера в свободном состоянии; на фиг. 2 - рабочая часть насоса с уплотнением плунжера в цилиндре насоса.

Уплотнение сотоит из -пружины с участками витков 1, наружный диаметр которых в свободном состоянии больше диаметра внутренней поверхности цилиндра насоса, и чередующихся с ними участками витков 2 с диаметром меньше диаметра цилиндра. Уплотнение располагается в -спиральной каиавке 3 плунжера 4. Витки I прижимаются к внутренней поверхности втулок 5, образуюших цилиндр насоса и заключенных в кожухе 6.

Витки 2 находятся между дном канавки 3 и внутренней поверхностью втулок. Винты 7 в начале и конце спиральной канавки 3 фиксируют уплотнение по длине плунжера 4.

Работа уплотнения заключается в создании участками с уплотнительными витками 1 дополнительного гидравлического сопротивления протеканию жидкости в зазоре между плунжером 4 и втулками 5. Путь протекания потока жидкости (утечки) в зазоре между плунжером 4 и втулками 5 цилиндра увеличивается во столько раз, во сколько длина спирали больше длины прямолинейной образуюшей цилиндра на этом участке. В стандартном насосе утечка образуется за счет протекания жидкости в кольцевом зазоре между плунжером и цилиндром, при установке спирального уплотнения жидкость протекает в спиральном канале, ширина которого

примерно равна шагу спирали, а длина - развернутой длине спирали.

При установке уплотнения в насос уплотняющие витки 1 уменьшают свой наружный диаметр и он становится равным диаметру цилиндра на каждом участке уплотнения. За счет этого несколько увеличивается диаметр компенсируюш,их витков 2. Однако соотношение наружных диаметров уплотняюш,их витков 1 и компенсируюш,их 2 конструктивно назначается таким, что витки 2 в заневоленном состоянии находятся между дном канавки 3 и внутренней поверхностью втулок 5. Витки 1 стремятся разжаться, что создает уплотняющий эффект, а витки 2 стремятся сжаться и как бы подпирают витки 1.

Наличие витков двух диаметров разделяет спиральное уплотнение как бы на несколько отдельных коротких спиральных уплотнений. Таким образом во время работы насоса при переходе плунжера с одного участка цилиндра на другой с несколько отличным в пределах допуска на изготовление отдельных втулок и в пределах допустимого износа диаметром, изменение диаметра уплотняющих витков I на каждом отдельном участке компенсируется изменением диаметра витков 2, что способствует отсутствию приращения длины спирали и тем самым заклиниванию уплотнителя.

Предмет изобретения

Уплотнение плунжера в цилиндре насоса, например, глубинного штангового, выполненное в виде спиральной пружины, размещенной в винтовом пазу на наружной поверхности плунжера, причем наружный диаметр витков пружины в свободном состоянии больше внутреннего диаметра цилиндра, отличающееся тем, что, с целью повыщения долговечности уплотнения и утечек, пружина имеет участки с витками, наружный диаметр которых в свободном состоянии меньще внутреннего диаметра цилиндра, причем эти участки БИТКОВ чередуются с участками витков больщего диаметра.