Буровой поршневой насос одностороннего действия Советский патент 1986 года по МПК F04B49/00 F04B53/14 

Изобретение относится к области гидромашиностроения, в частности к буровым поршневы - насосам одностороннего действия, например трехпорщневым, перекачивающим абразивосодержащие жидкости, например буровые растворы, преимущественно при повышенных давлениях и температуре.

Известен поршпевой буровой насос одностороннего действия с цилиндропоршневой парой, содержащей 1яилиндровую втулку, поршень, шток и систему подвода смазочно-охлаждающей жидкости, поршень которой выполнен в виде сердечника с опорным буртом,

эластичной манжеты и крепежных деталей.

На наружной цилиндрической поверхности опорного бурта сердечника поршня вьшолнена кольцевая канавка, причем для отвода тепла от трущихся поверхностей цилиндро-поршневой пары, нанесения смазочной пленки на поверхность цилиндровой втулки и см11шания выносимого абразивосодержащего бурового раствора из камеры высокого давления насоса на опорную поверхность бурта сердечника со стороны открытой части цили 1Дровой втулки направляется струя смазочно охлаждающей жидкост из системы подвода смазочпо-охлаждающей жидкости, которая, ударяясь об опорную поверхность сердечника, разбрызгивается по поверхности скольжения цилиндровой втулки. Кольцевая ка навка служит для накопления смазочно-охлаждающей жидкости с целью равномерного охлаждения поверхности скольжения цилиндровой втулки.

Недостатком известного насоса является то, что по мере износа поршня и опорного бурта его сердечника абразивосодержащий буровой раствор при такте нагнетания в больших количествах проникает из под поршня, вытесни ет смазочно-охлаждающую жидкость из кольцевой канавки, прогрессивно способствуя износу цилиндро-поршневой пары и попаданию воздуха в рабочую камеру насоса при такте всасывания,

Известен также буровой поршневой насос одностороннего действия, содержащий цилиндровую втулку и размещенньй в ней поршень, вьшолненньш в виде сердечника с опорным буртом

и манжеты, и установленный на штоке у снабженном буртом со стороны опорно.го бурта сердечника nopmfm, и коль14

цевую полость, сообщенную с системой подвода смазочно-охлаждающей жидкости. Кроме этого, в опорном бурте сердечника поршня выполнены специальные радиаль} Ыё каналы, по которым смазочно-охлажда ощая жидкость под давлением подается в упомянутую кольцевую полость, имеющую небольшой объем, при этом д,авление смазочноохлаждающей жидкости, с которым она подается в кольцевую полость бурта сердечника поршня, намного меньше, чем давление бурового раствора во время его нагнетания.

Недостаток такого насоса состоит в том, что при нбизбеукном одностороннем износе поршн. из-за несооскости осей штока и цилиндровой втулки меясд втулкой и поршне. образуется боковой серповидный зазор, через который смазочно-охлаждающая жидкость будет сливаться. Это, в свою очередь, вызовет односторот ий обмыв и охлажде{ше зеркала скольжения цилиндровой втулки. Кроме того, недостаточный обьем кольцевой полости и нарушеьше ее геометр по мере износа не позволит поддер/ы-геать стабильный и равномерньш по периметру расход сказочно-охлаждающей жидкости через серповидную и(ель, образуемзю внутренним диахметром цилиндровой втулки и частью нарушенного диаметра опорного бурта сердечника поршня. Сердечник поршня как изнашиваемая деталь демонтируется по мере износа его опорного бурта и уплотнительной манжеты. Все это снижает надежность работы насоса в целом, J3 то же время 5 изготовление спещ-Гальны радиальных каналоз, кольцевой полост в виде проточки, резьбы на сердечнике, а также сборка и разборка подводящей смазочно-охлаладающую жидкость трубки при заменах изнош: г;1юго поршня, цилиндровой втулки и штока влекут за собой значительные затраты.

Цель изобретения -- повышение надежности работы насоса путем увгушчения срока службы цилиндро-поршневой пары. При этом обеспечивается снижение затрат на изготовление и замену быстроизнаишвающихся в эксплуатации деталей циливдро-порш 1евой пары.

Для достижения этой цели шток снабжен диском, рг.змещенным между опорными буртами сердечника и штока, и установленным с зазором в цилинд3

ровой втулке, а кольцевая полость образована между опорным буртом сердечника и диском.

Указанный зазор, образуемъй внутренним диаметром цилиндрОБой втулки и наружным диаметром диска, составляет 0,4-4 мм.

На фиг. 1 представлен буровой поршневой насос одинарного действия на фиг. 2 - цилиндро-поршневая пара насоса, разрез.

Описываемый буровой насос содержит станину 1, приводной 2 и гидравлический 3 блоки, раму 4, цилиндропоршневую пару 5, шток 6, систему 7 подачи смазочно-охлаждающей жидкости и пневмокомпенсатор 8. Цилиндропоршневая пара 5 содержит цилиндровую втулку 9 и размещенньш в ней

-поршень 10, выполненный в виде сердечника 11 с опорным буртом 12 и установленной на сердечнике 11 эластичной манжеты 13, при этом поршень 10 установлен на штоке 6, снабженном буртом 14. Сердечник 11 на штоке 6 уплотняется эластичным кольцом 15, а поршень - поджат и закреплен деталями 16 и 17. Шток также снабжен диском 18, размещенным между опорными 12 и 14 буртами, соответственно, сердечника 11 и штока 6 и установленным с зазором 0,4-4 мм в цилиндровой втулке 9, при этом между опорным буртом 12 сердечника и диском 18 образована кольцевая полость

144

19 большого объема, сообщенная с системой 7 подвода смазочно-охлаждающей жидкости радиальным отверстием 20. Образуемый внутренним диаметром цилиндровой втулки 9 и наружным диаметром диска 18 кольцевой зазор 21 служит для слива смазочно-охлаждающей жидкости, нагнетаемой в кольцевую полость 19 по трубке системы 7 подачи и радиальному отверстию 20.

Во время работы бурового насоса наиболее интенсивному износу подвержена цилиндро-поршневая пара 5.

От приводного блока 2 шток 6 с поршнем 10 получают возвратно-поступательное движение относительно неподвижной поверхности зеркала скольжения цилиндровой втулки 9.

В поршне 10 в первую очередь изнашивается эластичная манжета 13 и опорный бурт 12 сердечника 11.

Диск 18, имеющий гарантированньй кольцевой зазор 21 для слива смазочно-охлаждающей жидкости, не изнашивается и площадь этого зазора практически остается неизменной.

Ввиду того, что объем кольцевой полости 19 увеличен и остается постоянным, то он обеспечивает улучшенное (более интенсивное и направленное) охлаждение и смазку пары трения, а следовательно, значительно повышает срок службы цилиндропоршневой пары и надежность работы насоса.

БУРОВОЙ ПОРШНЕВОЙ НАСОС ОДНОСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ, содержащий цилиндровую втулку и размещенный в ней поршень, вьшолненный в виде сердечника с опорным буртом и манжеты, и установленный на штоке, снабженном буртом со стороны опорного бурта сердечника поршня, и кольцевую полость, сообщенную с системой подвода смазочно-охлаждающей жидкости, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения срока службы цилиндрр-поршневой пары, нггок снабжен диском, размещенным между опорньвум буртают сердечника и штока и установленным с зазором в цилиндровой втулке, а кольцевая полость образована между опор- Q ным буртом сердечника и диском.