Вібраційний брудознімач

Винахід відноситься до ущільнюючої техніки і може бути використаний для очищення штоків бурових насосів. Відомий пристрій для очистки технологічних трубопроводів, що складається з двох посудин сполучених між собою трубопроводом (авт. св. СРСР № 384569, кл. В 08 b 9/06, 1974), в основу якого покладено створення додаткового знакозмінного прискорення потоку рідини шляхом пульсуючої зміни напряму рідини вздовж осі трубопроводу. Недоліком даного пристрою є те, що створення пульсуючого потоку рідини, для очистки поверхні штоку, необхідної частоти І амплітуди, необхідні додаткові складні пристрої, що в умовах бурового насосу малодоступне. Відомий брудознімач штока насоса, який складається з встановленого концентрично штоку кільця на якому закріплений очищуючий елемент у вигляді губки або скребка (Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Кондаков Л.А. и др., под общ. ред. А.И. Голубева. М., "Машиностроение", 1986, с. 166-167). Недоліком даного брудознімача є те, що він працює як додатковий ущільнюючий елемент і підлягає найбільш інтенсивному спрацюванню. При експлуатації механізму, в робочому середовищі насиченому частинками бруду, великі частинки відділяються від поверхні штоку брудознімачем, а мілкодисперсні, завдяки великим силам адгезії І малим розмірам, потрапляють під брудознімач і манжету, що спричиняє спрацювання трибо-поверхонь. Задачею винаходу є очистка частини штоку насосу, який входить в манжету, акустичними течіями, що призведе до збільшення довговічності роботи механізму. Задача вирішується наступним чином, У відомого брудознімача, що складається з встановленого концентрично штоку кільця, на якому закріплено очищуючий елемент, очищуючий елемент виконано у вигляді циліндричної спіральної пружини, причому один з кінців пружинижорстко закріплюється до кільця, яке безпосередньо прилягає до манжети, а другий вільний, з поперечним перерізом витка у вигляді трикутника, одна сторона якого паралельна осі штоку, а протилежна їй вершина зорієнтована назовні, мінімальне значення кроку пружини І зазор між пружиною і штоком вибирається більшим за середній розмір твердих частинок бруду. Циліндричне виконання пружини забезпечує максимальне наближення всіх її поверхонь до поверхні штоку, а трикутна форма витків створює горизонтальні і вертикальні складові сили, що діють на частинки бруду адгезовані на поверхні, штоку, причому паралельність внутрішньої грані витків до поверхні штока спричиняє ефективну передачу акустичної енергії частинкам бруду. На фіг. 1 зображено загальний вигляд брудознімача; на фіг. Ί - збільшене січення елементу 1 фіг. 1, яке пояснює роботу і розміщення пружного елементу. Вібраційний брудознімач складається із пружини 1 закріпленої жорстко одним кінцем до кільця 2, яке безпосередньо прилягає до манжети 3, штоку 4. Під час роботи бурового насосу виникають коливання всієї установки, які передаються пружині внаслідок чого пружина коливається як в повздовжньому, так і в поперечному напрямках, частота цих коливань залежить від геометричних розмірів, густини матеріалу та модуля Юнга. При роботі коливання пружини 1 викликають акустичні течії в поверхневому шарі бурового розчину, сприяють відриву частинок, що прилипли до штоку 4, переносу їх у верхні шари, внаслідок чого на вході штоку 4 в манжету 3 знижується концентрація абразивних частинок та ймовірність попадання їх під манжету. Вказаний ефект забезпечує більшу довговічність І герметичність ущільнення за рахунок зменшення спрацювання манжети.