Шариковый клапан глубинного насоса Советский патент 1980 года по МПК F04B53/10 F04B47/00 

(54) ШАРИКОВЫЙ КЛАПАН ГЛУБИННОГО НАСОСА Изобретение относится к нефтедобыче, в частности к глубинным штанговьш насосам для эксплуатации скважин. В основном изобретении по авт. св. Л 601449 описан шариковый клапан глубннного насоса, выполненный в виде корпуса, седла, шарика и установленного в цилнндрггческой расточке корпуса направляющего устройства с упругими вертикальными ребрами, имеющими внутренние выст)пы для ограничения подъема шарика. В нижней части направляющего устройства установлено жест|ко связанное с ребрами упругое цилиндрическое кольцо-основание с прорезью, приче.м направляющее устройство установлено в цилиндрической расточке корпуса свободно с образованием верхнего торцового и радиального зазоров I. Для повышения надежности клапана необходимо а.мортизировать рабочие нагрузки при взаимодействии шарика с упругн.м направлярощим устройством, что не в полной мере достигается в описанной выше конструкции, особенно при применении для седел высокотвердых износостойких .материалов, обладаюи1,нх малым пределом прочности для условий эксплуатации глубинных насосов. Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения амортизационной и уилотняюшей способности системы корпус - седло - шарик - паправляющее устройство. Это достигается тем, что седло со стороны )иарика вынолнено с кольцевым бурто.м, впутри которого размещена вставка, а между посадочны.ми поверхностями последней и бурта ц по наружно.му торцу бурта уста 1овлен }плотннтельный элемент из упругого материала. Такое конструктпвное решение исключает воздействие на вставку нагрузок от усилий затяжки клапана и снижает их величину. На фиг. I 1гзображен описываемый шариковый клапан, общий вид; на фиг. 2 - узел седла клапана. Шариковый клапан состоит из корпуса Л в котором установлено упругое направляюпгее устройство 2, гиар-ик 3, седло 4 клапана, выполненное со стороны шарпка с кольцевь м бзфтом 5, внутри которого размешема вставка 6 из износостойкого материала, прнжимаемое непосредственно к буртпку корпуса клапана. Между посадочными поверхностями вставки 6 и бурта 5 и по наружному его торцу установлен уплотнительн1)н1: элемент 7, выполненный из упругого материала (пластмассы, нефтестойкой резины и т. д.), который прггдает упохтогтк

сопряжению седло - 1 ставка - корпус и крепится к бурту седла с помощью герметика или другого метода idpenjienHH. Седло клапана с кольцевым буртом через уплотнительпый элемент прижимается к буртм1ку корпуса пакоиечником 8.

При соответствующем ходе плунжера происходит закрытие клапапа, во время которого вставка 6 воспринимает рабочие нагрузки - удары щарика 3. Наличие между вставкой и буртом о уплотпительпого .элемента 7, выполненного из упругого материала, способствует амортизации рабочих нагрузок на вставку и, прежде всего, на ее рабочую фаску.

Возможно также использование в каестве гнезда накоиечпика 8, т. е. размеН1,енне вставки б в расточке, выпо.лненной непосредственно в наконечнике. В этом случае уплотпительпый элемент 7 устанавливается между посадочными поверхностяы вставки и наконечника, а также по верхнему прижимному торцу г оследнего. Прн таком исг:олпепип клапапа отпадает надобность в промежуточной детали - седла 4, что нозволнт также уменьщить число сопряженных торцов в клапане. Прн всем этом оитимальиым является первыГ; пример выполнения клапана. Он более технологичен при изготовлении г: ремонте; тфоще изготовить н.ти заменить промежуточную деталь-седло 4, нежели наконечI.HK (S.

Размещение вставки в кольцевом бурте, непосредственно прижимаемом к буртику корпуса, будет сноеобствовать тому, что нагрузкн от усилий затяжкн клапапа будут действовать только на само седло, а на г.ставку, взаимодействующую с шариком, будут действовать только нагрузки от ударов по нему щарнка, которые благодаря 11алич1ню уплотнительиого элемента, выполненного из упругого материала, будут амортизироваться.

Все уномянутое позволнт значительно уменьшить габарнты седел вообще, выполнять их из широкой (юмеиклатуры высокотвердых износостойких лчатериалов, при

однов1)емениом сокран|,еннн нх расхода, исключнть нх механическую обработку, снизить велнчинь усилий затяжкн «ланана, повысить нзносостойкость п герметичность клапана, сннзнть затраты материальных и

технологи.чееких средств.

Таким образом, нзобретение позволит получить технико-экономнческнй эффект как I сфере изготовления нренмущественно за счет значительного уменьщения габаритов седел, а также дорогоетоящпх и дефицитных моталлокерам1 1чееких твердых сплавов, так и в сфере эксплуатации глубинных насосов за счет снижения 1)абочих нагрузок в клапане, п тем самым возможиости применения более широкой номенклатуры вь сокотве)дых даносостой-ких материалов, без болыпого запаса прочности, а также повьинення герметичности клапана.

Ф о р м у л а изобретения

Шарнковый кланан глубинного насоса но авт. св. Ла 601449, отличающийся

тем, что. с целью повыгнення его надежности путем увеличения амортизационной и н;10тняк)Н1,ей сиособн.ости системы корГ ус - седло - ц;арик - направляюиее устройство, седло со стороны щарика вынолнено с кольцевым буртом, внутри которого размещена вставка, а между посадочными иоверхпостями последней и бурта и по паружному тогрцу бурта установлен уплотиительный элемент из упругого материала.

Псточник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Л 601449, кл. F 04 В 21/02. 1976.

ш

1Ж

-,

Ш

(put. I