Самоущільнювальний плунжер штангового насоса

Самоущільнювальний плунжер штангового 40339 ущільнення як в плунжерній парі так і між пустотілим корпусом і розпірними кільцями протягом тривалої експлуатації, незалежно від відкачуваної рідини і стану внутрішньої поверхні циліндра. Отже підвищується ефективность роботи насоса за рахунок збільшення продуктивності насоса через зменшення втеч рідини в плунжерній парі і продовження строку експлуатації насоса в цілому. Суть винаходу полягає у зміні конфігурації розпірних і герметизуючи кілець, у збільшенні жорсткості герметизуючих кілець по довжині плунжера зверху до низу і спрощенні конструкції плунжера. Самоущільнювальний плунжер штангового насоса складається з суцільного несучого пустотілого корпусу, в каналі якого встановлено нагнітальний клапан, а на зовнішній поверхні розміщені, з можливістю осьового переміщення, підпружинені розпірні та герметизуючі кільця. Розпірні кільця виготовляються стальні, а герметизуючі - з еластичного матеріалу. Торці всіх кілець мають одинакові фаски. Лише крайні верхні та крайні нижні кільця мають фаски з протилежним нахилом. Кільця насаджуються на несучий пустотілий корпус по черзі, якщо перше кільце розпірне, то наступне - герметизуюче. Похилі площини кілець щільно прилягають одна до одної. Істотними відмінностями запропонованого самоущільнювального плунжера є: а) похилі поверхні (фаски) на кільцях виготовлені так, що під час нагнітання крайні верхні і крайні нижні герметизуючі ущільнюють просвіт між несучим пустотілим корпусом і внутрішньою стороною розпірних кілець, а середні - між плунжером і циліндром; б) кути фасок на кільцях змінюються від 55 до 65° в залежності від необхідного напору насоса, що забезпечує неможливість запливання матеріалу герметизуючих кілець в просвіт між сталевими розпірними кільцями і циліндром. Отже неможливим є заклинювання плунжера; в) в процесі роботи стирання герметизуючих кілець компенсується автоматичним витісненням пластичного матеріалу в просвіт до повного стирання герметизуючих кілець; г) в плунжерній парі відсутній просвіт, що не допускає потрапляння абразивного матеріалу між плунжер і циліндр насоса, запобігаючи його руйнуванню; д) для рівномірного стирання всіх герметизуючих кілець, незалежно від навантажень створених стовпом рідини на розпірні кільця, жорсткість герметизуючих кілець по довжині плунжера зверху до низу міняється з 88 до 92 одиниць по шкалі Шора. е) у самоущільнювальному плунжері відсутній поршень з ущільненням. На фіг. показано поздовжній розріз самоущільнювального плунжера штангового насоса, де 1 - несучий пустотілий корпус, в нижній частині якого закріплено перехідник 2, в якому встановлено нагнітальний клапан 3. У верхній частині корпусу 1 закріплено штанговий перехідник 4. На несучий корпус 1 встановлено герметизуючі кільця 5 з еластичного матеріалу і розпірні кільця 6, виготовлені із сталі. Герметизуючі кільця 5 і розпірні кільця 6 підпружинені пружиною 7, яка фіксується гайкою 9 через шайбу 8, що забезпечує щільне прилягання герметизуючих кілець до стінки циліндра і несучого пустотілого корпусу 1. Працює самоущільнювальний плунжер таким чином. Під час ходу колони насосних штанг вниз, плунжер переміщається в нижній кінець циліндра насоса, нагнітальний клапан 3 відкривається, а всмоктуючий клапан в циліндрі насоса закривається. Рідина, яка заповнює циліндр насоса, переміщається через отвір нагнітального клапана 3 та канал несучого пустотілого корпусу 1 над плунжер. При ході колони насосних штанг разом з плунжером вгору нагнітальний клапан плунжера 3 закривається і рідина, яка знаходиться в насоснокомпресорних над плунжером, подається на поверхню. Вага стовпа рідини в насоснокомпресорних трубах тисне на розпірні кільця 6, які передаючи зусилля на герметизуючі кільця 5, витискають їх у просвіти між плунжером і циліндром та внутрішньою стороною розпірних кілець і несучим пустотілим корпусом 1, забезпечуючи надійну герметизацію насоса. Герметизуючі кільця виготовляють з еластичного матеріалу (наприклад поліуретан), стійкого до абразивного зношування, вуглеводнів, кислот і температури. Самоущільнювальний плунжер, вище описаної конструкції, дозволяє автоматично компенсувати величину зношування пари плунжер-циліндр до повного стирання герметизуючих кілець. Крім того, є можливість експлуатувати насоси з нерівномірно зношеними по довжині циліндрами чи циліндрами, поперечне січення отвору яких є овальної форми, тому що герметизуючі кільця приймають форму поперечного січення отвору циліндра і щільно притискаються до його поверхні. Це все дозволяє підвищити ефективність роботи та збільшити міжремонтний період роботи штангового насоса до 180200 діб. Після заміни в плунжері спрацьованих герметизуючих кілець, насос продовжують експлуатувати. 2 40339 Фіг. 3 40339 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4