Погружной насосный агрегат Советский патент 1981 года по МПК F04B47/08 

1

Изобретение относится к гидромашинсхгтроению, в частности к погружным насосным агрегатам, и может, быть использовано на строительных работах в горнорудной промышленности, например, для откачивания воды из взрывных скважин перед заряжением.

Известен погружной насосный агрегат для откачивания воды, содержащий гидромотор, насос с расположенными на, валу рабочими секциями, промежуточный подшипниковый узел с уплотниТеЛЬНЫМ устройством и ВЫХОДЯ1ЦИМ в

него выходным участком вала гидромотора, систему трубопроводов подачи, слива и дренажа рабочей жидкости, связанную посредством соответствующих каналов и дренажной полости с полостями гидромотора и установлен-ную в водоподъемном трубопроводе, а также всасывающую сетку 1 .

Недостатком известного погружного насосного агрегата для откачивания воды является сложность его конструкции, а также возможность попа.Дания откачиваемой воды в рабочую жидкость из-за несовершенства гидравлической схемы снабжения агрегата рабочей жидкостью, что снижает

надежность погружного насосного агрегата в целом.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции погружного насосного агрегата для откачивания воды, преимущественно из взрывных скважин, путем защиты рабочей жидкости от загрязнения и совершенствования гидравлической схеoмы снабжения агрегата рабочей жидкостью.

Указанная цель достигается тем, что дренажная полость и канал слива гидромотора гидравлически свя5заны между собой отверстием, а промежуточный подшипниковый узел выполнен плавающим, причем со стороны выходного и вхЗДного участков соответственно валов гидромотора и на0соса последовательно установлены два торцовых уплотнения, расположенные в концентрично установленных друг относительно друга цилиндрических стаканах, во внешнем из которых размещен упомянутый подшипниковый узел с упорным подшипником. При этом, с целью упрощения осуществления слива жидкости из водоподъемного трубопровода и насоса при

0 подъеме последнего на поверхность,во

всасывающей сетке насоса установлен обратный клапан, запорный элемент которого выполнен с упорным пальцем, расположенным со стороны нижнего торца насоса и выходящим за его пределы.

На фиг. 1 изображен погружной насосный агрегат, вид сбоку; на фиг. 2 - опорный диск гидромотора с узлом гидравлической связи дренажной полости с каналом слива, разрез; на фиг. 3 - промежуточная часть насоса с уплотнениями упорного промежуточного подшипника, разрез; на фит. 4 - всасывающий клапан с сеткой разрез.

Предлагаемый погружной насосный агрегат содержит гйдромотор 1 и центробежный насос 2 с его промежуточной частью 3 и расположенными на валу 4 рабочими се сциями 5,причем гидромотор. 1 и промежуточная часть 3 насоса 2 расположены внутри гильзообразнего корпуса 6 выше секций 5 насоса. Агрегат снабжен всасывающей сеткой 7, а также имеет систему трубопроводов подачи 8, слива 9 и дренажа 10 рабочей жидкости, установленную в водоподъемном трубопроводе и и связанную посредством соответствующих каналов 12 и 13 и дренажной полости 14 с полостями шдромотора 1, установленным на последнем опорным диском 15, причем дренажная полосуь 14 и канал слива 13 гидромотора гидравлически связаны между собой отве1 йтиём 16, выполненным в упомянутом опорном диске 15, а трубtonpoвoд слива 9 является одновременно и дренажным 10 трубопроводом. Со стороны выходного участка 17 вала 4 гидромотора 1 установлен фланец 18 и торцовое уплотнение 19, а на входнсш участке 20 вала 4 промежуточной части 3 насоса 2 - промежуточный подшипниковый узел 21,выполненный плавающим, при этом уплотнени 19 расположено з стакане 22, а стакан 23 вставлен в корпус 24 торцового уплотнения 25, расположенного со стороны входного участка20 вала 4. Стаканы 22 и 23 расположены концентрично друг относительно друга и гер|(етично закреплены на фланце 18 гидромотора 1. Корпус 24 уплотHet HH 25 выполнен конструктивно едщно с секцией .гильзообразного корпуса б насоса 2 с оставлением канала 26 для прохода откачиваемой воды Тосщовое уплотнение 19 состоит из подвижной втулки 27, пружины 28 и неподвижного кольца 29 и расположено в стакане 22. Полость торцового уплотнения 19 непосредственно соединена с дренажной полостью 14 гидромотора 1. В- свою очередь торцовое уплотнение 25 также состоит из подвижной втулки 30, пружины 31 и неподвижного кольца 32.

Оба торцовьох уплотнения 19 и 25, расположенные в концентричко установленных друг относительно друга цилиндрических стаканах 22 и 23, установлены последовательно, а плавающий промежуточный подшипниковый узел 21 в виде упорного подшипника размещен во внешнем цилиндрическом стакане 23. Выходной участок 17 вала 4 гидромотора- 1 снабжен кулачковой полумуфтой 33, установленной на шпонке 34 и входящей в зацепление с полумуфтой 35, установленной на входном участке 20 вала 4 посредством шпонки 36. Промежуточная часть 3 насоса 2 содержит наряду s гильзообразным корпусом б и корпусом 24 еще и корпусные секции 37 и 38, которые совместно с фланцем стакана 23 и связанным с последним гидромотором 1 стянуты болтами 39 в общий пакет.

Полость торцового уплотнения 25 полностью или частично через отверстия 40 заполнена смазкой, причем указанные отверстия снабжены проб1 ами (не обозначены) . Каждая из рабочий секций 5 центробежного насоса 2, расположенная на валу 4, содержит рабочее колесо, направляющий аппарат, распорную втулку и корпускую гильзу (не показаны). Со стороны крайней снизу секции 5 корпуса 41 насоса 2 размещена всасы-вгиощая сетка 7, внутри которой установлен обратный клапан 42, в корпусе 43 которого имеется запорный элемент 44, выполненный с упорным пальцем 45, расположенным со стороны нижнего торца 46 насоса и выходящим за его пределы. Запорный элемент 44 обратного клапана 42 установлен с возможностью осевого перемещения относитель.но вала 4.

Устройство работает следующим образом.

Погружной насосный агрегат для откачивания воды из взрыаных скважин опускается в скважину под столб воды в ней на гибком рукаве большего диг1метра, являющемся водоподъемным трубопроводом 11, в котором расположены трубопроводы .подачи 8 и слива 9 рабочей жидкости (масла). При подаче масла под давлением по трубопроводу подачи 8 в гидромотор 1 последний приводит в работу насос 2. Вода из скважины всасывается снизу через всасывающую сетку 7 в насос 2 и нагнетается вверх по каналу 26 пустотам между стаканом 23 и корпусной секцией 37, а также между гидромотором 1 и гильзообразным корпусом 6 в водоподъемный трубопровод 11 и далее на поверхность земли. Таким образом, вполости торцового уплотнения 19, т.е в стакане 22, в котором оно расположено, устанавливается рабочее давление, равное давлению в сливном канале 13. Давление же масла в последнем может сильно колебаться в зависимости от расхода и температуры масла, а также от диаметра и длины трубопровода слива 9, причем при опускании агрегата в скважину давление в трубопроводе Ьлива 9 может ниже атмосферного.

В случае пропуска масла торцовым уплотнением 19 масло будет удерживаться установленным последовательно с ним вторым- торцовым уплотнени ем 25, а в случае.вакуума в трубопроводе слива 9 вода удерживается от попадания к торцовому уплотнению 19 и далее в рабочую жидкость (масло) посредством торцового уплотнения 25.

Для осуществления слива жидкости из водоподъемного трубопровода 11 и насоса 2 при подъеме агрегата вместе/с насосом из скважины на поверхность агрегат в подвешенном положении опускается на опору (не показана) упорным пальцем 45. При этом запорный элемент 44 обратного клапана 42 поднимается, открывая последний, и вода из водоподъемного трубопровода 11 и насоса 2 вытекает через всасывакяцую сетку 7 в обратном направлении, очищая ее одновременно от приставшей грязи. После, слива жидкости из насоса 2 и водоподъемного трубопровода 11 становится возможн&й безопасная разборка агрегата, например, для осуществления ремонта и замены отдельных узлов и деталей насоса, которые, .в свою очередь, обеспечиваются за счет простоты конструкции промежуточного подшипников.ого узла 21.

Формула изобретения

1. Погружной насосный агрегат для откачивания воды, преимущественно из взрывных скважин, содержащий

гидромотор, насос с расположенными на валу рабочими секциями, промежуточный подшипниковый узел с уплотнительным устройством и выходящим в него участком вала гидромотора, систему трубопроводов подачи, слива и дренажа рабочей жидкости, связан:ную посредством соответствующих каналов и дренажной полости с полостями гидромотора и установленную в водоподъемном трубопроводе, а

0 также всасывающую сетку, о т л ич ающий с я тем, что, с целью повышения его надежности и упрощения конструкции путем защиты рабочей жидкости от загрязнения и совершенст5вования гидравлической схемы снабжения агрегата рабочей жидкостью, дренажная полость и канал Слива ГИДЕЮмотора гидравлически связаны междУ собой отверстием, а промежуточный

0 подшипниковый узел выполнен плавающим, причем со сторюны выходного и входного участков соответственно валов гидромотора и насоса последовательно установлены два торцовых уплотнения, расположенные в конценSтрично установленных друг относительно друга цилиндрических стаканах, во внешнем из которьЬс размещен упомянутый подшипниковый узел с упорным подшипником.

0

2. Агрегат поп.1, отличающийся тем, что, с целью упрощения осуществления слива жидкости из водоподъемного трубопровода и насоса при подъеме последнего на по5верхность, во всасыванадей сетке насоса установлен обратный клапан, запорный элемент которого выполнен с упорным пальцем, расположенным со стороны нижнего торца насоса и вы0ходящим за его пределы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 3702223, , кл. 417-375, 1972.

ЧШ

г-1

13

ze

(Put.3