Форма выполнения многопоршневого насоса с гидравлической штангой для глубоких скважин по авторскому свидетельству № 32920 Советский патент 1941 года по МПК F04B49/02 F04B47/04 

В авторском свидетельстве № 32920 описано устройство миогопоршневого насоса с гидравлической штангой для глубоких колодцев с параллельно расположеиными по кругу цилиндрами насосов и с вращающимся распределительным золотником, снабженным осевыми и радиальными каналами.

Золотник этот, в форме выполнения по вышеуказаВН01му авторскому свидетельству, поворачивается посредством помещенного на его оси винтового гребня, входящего в соответствующие пазы диференциальных порщней, входящих в общую герметически закрытую камеру. Последняя заполнена жидкостью, образующей гидравлическую передачу между ними. При этом золотник служит только для открывания выпускных окон. Для засасывания же жидкости из скважины служат специальные шариковые клапаны, а для нагнетания в обсадную трубу - нагнетательные клапаны тийа Кертинг. В проти воположность этому у многопоршневых насосов, согласно изобретен ию, поворотный золотник,

помимо наличия каналов, обслуживающих распределение порщней двигателя, снабжен также дополнительными каналами для золотникового распределения засасываемой из скважины насосными поршнями и нагнетаемой ими жидкости.

При этом, с целью сокращения механических потерь, служащий для поворота золотника и расположенный на его поверхности кулачковый диск, заменяющий гребень золотника по авторскому свидетельству ЛЬ 32920, взаимодействует с диференциальными поршнями через расположенные в вырезах этих поршней ролики, сидящие на пальцах, укрепленных в боковых стенках поршней.

На чертеже фиг. 1 показывает вертикальный продольный разрез через весь насос; фиг. 2 - вид его сверху; фиг. 3-10 - поперечные разрезы по соответственным линиям -I, II-II, III-III, IV-IV, V-V, VI- VI, VII-VII, VIII-VIII фиг. 1.

Насос опускается в скважину на двух вставленных одна в другую трубках, из которых внутренняя служит для подачи к насосу приводящей его в движение чистой нефти под давлением, а кольцевое пространство между ними - для отвода Кверху нагнетаемой из скважины нефти, вместе с нефтьЮ, отработавшей в цилиндрах насосов.

Цифрой 1 обозначен ко.рпзс насоса, навинчиваемый на муфту 14 наружной двух вышеуказанных труб. Внутренняя труба, не показанная на чертеже, ввинчивается в верхний конец 15 вставленного в корпус 1 блока 3 цилиндров дв игателя, ПОмещающегося з верхней части корпуса.

Продолжением блока 3 служит труба 13 и дальше блок 4 цилиндров насосной части, так же как и блок 3 наглухо вставленных в корпус 1 и затянутых муфтой 14.

В блоках 3 и 4 просверлен ряд цилиндрических отверстий 16, 17 чиСЛОМ, например, шесть, являнопихся цилиндрами поршневого двигателя И насоса. В этих цилиндрах моГут двигаться в осевом направлении составляющие ОДНО целое поршни 5 и 5а.

В форме выполнения, показанной на чертеже, отношение площадей поршней 5 и 5а равно 1,56: 1, так что получаются диференциальные поршни, но они могут быть сделаны и одинакового поперечного сечения.

В центральн-ой части обоих блоков 3 п 4 позоротно помещен зОЛотНик 2, который сОСтавляет одно целое с кулачковым диском 2а (винтовым гребнем).

На этот кулачковый диск опираются ролики 7, вращающиеся при помощи игольчатых подшипников 8 на пальцах 6, укрепленных в поршнях 5, в вырезах которых помещаются ролики.

При дв;иже;нии поршней 5 вниз ролики давят на наклонную поверхность Кулачкового диска 2а и заставляют золотник 2 вращаться.

Вращением золотника производится распределение подачи кефти, Поступающей под давлением через отверстие верхнего конца 15 блока 3 последовательно в один цилиндо 16

за другим, заставляя их поршни опускаться. Для этого по внутренней окружности верхнего блока 3, в верхней его- части, И:меется у каждого цилиндра 16 по два отверстия 18 и 19 (фиг. 1-4), расположенные друг над другом, а в золотнике 2 - соответственно два выреза 20 и 21

против НИХ.

В верхней части блока 3 цилиндров запрессовано кольцо 11, перекрывающее верхние отверстия цилиндрОВ 16, являясь их общим верхНИМ днищем, а в золотнике 2 в прОмежутке между ОТверСТиями 20 и 21 помещена пробка 12. Благодаря этому, при вращении золотника 2, нефть из отверстия верхнего конца 15 блока 3 Через вырез 20 золотника и находящиеся в данный момент против последнего отверстия 18 (фиг. 3) поступает в цилиндры 16 и давит на поршни 5, заставляя их двигаться книзу. При этом одновременно Приводится через кулачковый диск 2а во вращение золотник 2. В то же время другая часть поршней 5 цилиндров 16, отверстия 18 которых закрыты золотником 2 (фиг. 1 и 4), поднимаясь кулачковым диском 2а кверху, заставляет отработанную нефть через отверСтия 19 и находящийся против них вырез 21 золотника выходить в центральный канал 22 золотника 2, а оттуда через отверстия 23 в стенках золотника 2, радиальные каналы 24 (фиг. 5) и параллельные оси каналы 25 в блоке 3 цилиндров - з кольцеВОе пространство между трубами, ввинченными в муфту 14 и конец 15 блока 3.

Описанная выше работа поршневого двигателя неразрывно связана с работой насосной части устройства.

Последняя осуществляется при помощи поршней 5а, двигающихся вверх и вниз совместно с поршнями 5 двигателя в своих цилиндрах 17 нижнего блока 4 цилиндров.

Цилиндры 17 снабжены также двумя отверстиями каждый (фиг. 1 и 8), одно из которых 26 просверлено в горизонтальном направлении у самого днища цилиндра, а друroe 27 центрально в днище цилиндра.

Против отверстий 26 цилиндров 17 приходится вырез 28 в стенке золотника 2, сообщающий внутреннюю полость соответствующих циллядров с центральным каналом 22 золотника 2, а соответственное отверстие 27 при помощи радиальных каналов 29 {фиг. 10) сообщаются с вырезом 30 нижней части золотника 2, находящейся в постоянном сообщении с каналом 31 золотника, открывающимся в скважину.

При ходе поршней 5а вверх (фиг. 1 - правая сторона), отверстия 26 цилиндров перекрыты сплошной частью золотника 2, и нефть из скважины засасывается через канал

31,Бырез 30 и отверстие 27 в цилиндры 17; при ходе же поршней 5а ВНИЗ (фиг. 1 - левая сторона) нефть из цилиндров 17 через отверстия 26, приходящийся против ни)х в это время вырез 28, канал 22, отверстия 23 в золотнике 2 и каналы 24 и 25 в блоке 3 (фиг. 5) нагнетается в кольцевое пространство между трубами, ввинченными в муфту 14 и конец 15 блока 3, откуда поднимается на дневную поверхность.

Для легкости вращения золотника 2 он опирается на; шариковый упорный подшипник 35, проходя далее через втулку 10 в нижнем конце корпуса 1.

Подшипник вращается в камере

32,заполненной чистой отфильтрованной нефтью, подаваемой в эту камеру по каналу 33 (фиг. 9). Этой же нефтью, как указано было выше, заполняется и средняя камера насосг между блоками 3 и 4, а также кольцевые расточки 34 в цилиндровых блоках, которые каналом 33 (фиг. 9) соединены с нагнетательиым трубопроводом.

Так как давление подаваемой нефти всегда превышает давление под насосным поршнем, то через зазоры у трущихся поверхностей всегда будет происходить некоторая утечка чистой нефти, защищая их от проникания туда песка.

Предмет изобретения.

1.Форма выполнения многопоршневого насоса с гидравлической щтангой для глубоких скважин по авторскому свидетельству N 32920, отличающаяся тем, что поворотный распределительный золотник 2 помимо каналов, о-бслуживающих распределение поршней двигателя, снабжен также дополнительными каналами для золотникового распределения засасываемой из скважины насосными поршнями и нагнетаемой ими жидкости.

2.Форма выполнения насоса по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью сокращения механических потерь, служащий для поворота золотника и расположенный на его поверхности кулачковый диск (винтовой гребень) взаимодействует с диференциальными поршнями через расположенные в вырезах этих поршней ролики 7, сидящие на пальцах 6.

3.Форма выполнения насоса по п. 1, отличающаяся тем, чтсдля защиты трущихся поверхностей от действия песка средняя камера насоса, камера упорного подшипника, а также кольцевые росточки в цилиндровых блоках между всасывающими и нагнетательными отверстиями соединены системой каналов с нагнетательным трубопроводом, по которому поступает отфильтрованная чистая нефть.

Е; зависимому авторскому свидетельству

№ 60037

и г. 2

фи

У

г$