Гидропривод глубинного поршневого насоса Советский патент 1979 года по МПК F04B47/04 F15B15/00 

(54) ГИДРОПРИВОД ГЛУБИННОГО ПОРШНЕВОГО НАСОСА

I

Изобретение относится, к гидроприводам, преимущественно к гидроприводу для приведения в движение глубинного поршневого насоса.

Известен гидравлический привод глубинного откачивающего устройства, состоящий из гидроцилиндра, порщня со штоком, уплотняемого сальниковой набивкой, золотниковой коробки с золотником и устройства для регулирования скорости движения порщня 1. Переключение золотника осуществляется в крайних положениях поршня посредством крана, приводимого в действие от упорных кулачков, закрепленных на щтоке порщня. Регулирование равномерности хода производится с помощью противовесов и тросов, связанных с порщнем.

Недостаток привода заключается, в наличии рычага и тяг, соединяющих кулачки с краном золотника, которые требуют дополнительных затрат времени на техническое обслуживание в процессе работы, а также на сборку и разборку при установке и демонтаже оборудования.

Известен и другой гидропривод для глубинных порщневых насосов, содержащий гидроцилиндр с крыщк.ами, порщень со штоком, уплотняемый сальником, и золотниковый механизм, включающий гильзу с радиальными отверстиями, перекрываемь1ми золотнико.м со штоком 2.

Гидропривод работает следующим образом.

С обеих сторон основного поршня прикреплены дополнительные поршни, которые входят в закрытые камеры и сжимают жидкость в этих камерах. Обе камеры соединены каналами с торцовыми полостями золотникового устройства. Создаваемое в камерах давление передаео-ся в полости золотникового устройства, и золотник под действием этого давления перемещается в ту или другую сторону, управляя движением жидкости. Такое устройство является наиболее близким к изобретению.

Недостатком его является наличие трубопроводов, соединяющих золотниковый механизм с камерами, в которых сжимается жидкость, что увеличивает габариты привода и отрицательно сказывается на транспортабельности. Цель изобретения - уменьшение габаритов конструкции и обеснечение регулирования скорости опускания поршня. Указанная цель достигается тем, что в поршне выполнен ряд оседовых каналов, расположенных по окружности, в каждом из которых размешена гильза с золотником, нмеюшим осевое отверстие, а на верхнем торце поршня выполнена наружная кольцевая проточка, образуюшая в верхней части каждого осевого канала радиальную выемку, причем в кольцевой проточке установлена надетая на верхнюю часть поршня гайка,, между нижним торцом которой и торцом кольцевой проточки образован дросселируюший зазор, а на верхней крышке установлена вторая гайка для взаимодействия со штоком зо.Ьтника. На фиг. 1 изображен гидропривод глубинного поршневого насоса в сборе; на фиг.2золотниковый механизм при движении поршня вверх; на фиг. 3 - то же при движении поршня вниз; на фиг. 4 - гидропривод глубинного поршневого насоса в момент регулировки. Гидропривод глубинного поршневого насоса содержит вертикальный гидравлический цилиндр 1 с патрубками 2 и 3. Патрубок 2 соединяется с напорной линией гидравлического насоса, а патрубок 3 - со сливной магистралью, служащей для отвода жидкости в резервуар, из которого она снова поступает в насос. Гидроцилиндр 1 снабжен нижней 4 и верхней 5 крышками, в которых установлены сальники - шевронные манжеты, предназначенные для уплотнения соответственно нижнего 6 и верхнего 7 концов составного штока. Верхний конец 7 составного штока герметично соединен с поршнем 8, в котором выполнен ряд осевых каналов 9, расположенных по окружности. В каждом из этих каналов размещен золотниковый механизм, состоящий из золотника 10 со штоком 11, гильзы 12, толкателя 13, уплотняемого резиновым кольцом 14, прокладки 15 и стопорного винта 16. Гильза 12 снабжена радиальными отверстиями 17, перекрь ваемь ми золотником. Шток 11 золотии.ка Го вьшолнен с буртиком 18 и сквозным отверстием 19. Буртик 18 служит для ограничения перемещения золотника 10 при ходе поршня 8 вверх. Сквозное отверстие 19 и канавка 20 на золотнике 10 предназначены для соединения надпоршневого пространства с полостью 21 гильзы 12 под золотником 10 и уравновешивани я давления над и под золотником 10. На верхнем торце поршня 8 выполнена наружная кольцевая проточка 22, образующая в верхней части каждого осевого канала радиальную выемку 23, посредством которой канал 9 сообщается с надпоршне1вым пространством. В кольцевой проточке 22 установлена надетая на верхнюю часть пор.шня шлицевая гайка 24, в- резуль663884тате чего между нижним торцом гайки 24 и торцом 25 кольцевой проточки образован дросселирующий зазор 26, служащий для регулирования расхода жидкости, проходящей через каналы 9 при опускании поршня 8. С верхней крышкой ,5 гидроцилиндра 1 соединена щлицевая гайка 27, предназначенная для взаимодействия со штоком 11 золотника 10. Для осуществления процесса регулирования служат рукоятки 28 и 29, закрываемые крышками 30 и 31. Рукоятка 28 с помощью стержня 32, поджатого пружиной 33, соединена с гайкой 27, а рукоятка 29 с пружиной 34, связанная со стержнем 35, соединяется с гайкой 24, причем обе рукоятки могут совершать возвратно-вращательные движения относительно гидроцилиндра 1 Гидропривод работает следующим образом. При нахождении поршня 8 в крайнем нижнем положении золотник 10 под действием толкателя 13, взаимодействующего с нижней крышкой 4 гидроцилиндра 1, перекрывает отверстия 17 в гильзе 12. Через сквозное отверстие 19 в штоке 11 золотника 10 и канавку 20 надпоршневое пространство сообщается с полостью 21 гильзы 12 под золотником 10. При этом величина давления в полости 21 под золотником 0 уравнивается с величиной давления в канале 9 над золотником. Высокое давление в подпоршневой зоне перемещает вверх толкатель 13, который при этом поджимает золотник 10 до упора в буртик 18. В таком положении золотника 10 поршень 8 под действием жидкости, поступающей через патрубок 2 под давлением, перемещается вверх до упора щтока lie щлицевую гайку 27. При остановке золотника Ю гильза 12 с поршнем 8 продолжает двигаться относительно золотника 10 до открытия отверстия 17 в гильзе 12. Жидкость из подпоршневого пространства перетекает через отверстия 17, каналы 9 и дросселирующий зазор 26 в надпоршневую зону и дальше в сливную магистраль. Поршень 8 при этом опускается вниз. Перетекающая жидкость в-результате дросселирования создает давление в канале 9 над золотником 10, которое превышает давление в полости 21 под ним. Вследствие этого золотник 10 под действием перепада давления и веса перемещается вниз и остается в этом положении при движении поршня 8 вниз до упора толкателя 13 в нижнюю-крышку 4 и закрытия отверстий 17, после чего цикл повторяется.« Регулирование скорости опускания поршня 8 производится изменением величины дросселирующего зазора 26, через который перётекает жидкость из подпоршневого пространства в надпоршневое, с помощью шлицевой гайки 24. Для этого снимаются крышки 30 и 31. Затем с помощью рукоятки 28 со стержнем 32, входящим в шлицы гайки 27,

возвратно-вращательными движениями навинчивают гайку 27 на верхнюю крышку 5. В результате шток 11 золотника 10 не достает до гайки 27. Золотник 10, оставаясь в крайнем верхнем положении, перекрывает отверстия 17 в гильзе 12, а поршень 8 упирается ,в крышку 5 под действием давления жидкости в подпоршневом пространстве. При этом гайка 24 находится против рукоятки 29. Вводя в шлИцы гайки 24 стержень 35 и вращая гайку 24 относительно поршня 8, изменяют дросселирующий зазор 26, тем самым изменяя расход жидкости, протекающей через каналы 9.

В конструкции гидропривода предусмотрено выполнение таких требований, предъявляемых к испытательному оборудованию, как простота обслуживания, удобство при монтаже и транспортировании. При применении предлагаемого гидропривода снижаются затраты времени и средств на испытание сйважин и повышается качество проводимых гидродинамических исследований.

Формула изобретения

Гидропривод глубинного поршневого насоса, содержащий вертикальный гидроцилиндр с верхней и нижней крышками, поршень со щтоком, уплотняемым сальником, и золотниковый механизм, включающий гильзу с радиальными отверстиями, перекрываемыми золотником со штоком, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и обеспечения регулирования скорости опускания поршня, в последнем выполнен ряд осевых каналов, расположенных по окружности, в каждом из которых размещена гильза с золотником, имеющим осевое отверстие, а на верхнем торце поршня выполнена

0 наружная кольцевая проточка, образующая в верхней части каждого осевого канала радиальную выемку, причем в кольцевой проточке установлена надетая на верхнюю часть поршня гайка, между нижним торцом кольцевой проточки образован дросселирующий зазор, а на верхней крышке установлена вторая гайка для взаимодействия со штоком золотника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

. 1. Патент СССР № 10071, кл. F04B47/08, 1929.

2. Авторское свидетельство СССР № 101279, кл. F 04 В 47/04, 1957.