EA026489B1 - Насосная установка - Google Patents

Насосная установка Download PDF

Info

Publication number
EA026489B1
EA026489B1 EA201270371A EA201270371A EA026489B1 EA 026489 B1 EA026489 B1 EA 026489B1 EA 201270371 A EA201270371 A EA 201270371A EA 201270371 A EA201270371 A EA 201270371A EA 026489 B1 EA026489 B1 EA 026489B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
drive
hydraulic
pistons
rods
piston
Prior art date
Application number
EA201270371A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201270371A1 (ru
Inventor
Хубертус В. Томер
Род Шампайн
Original Assignee
Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. filed Critical Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Publication of EA201270371A1 publication Critical patent/EA201270371A1/ru
Publication of EA026489B1 publication Critical patent/EA026489B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144—Adaptation of piston-rods
    • F04B53/147—Mounting or detaching of piston rod
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144—Adaptation of piston-rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
    • F04B1/124—Pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/14—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B1/16—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having two or more sets of cylinders or pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/12—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49236—Fluid pump or compressor making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

Изобретение относится в общем к наземному оборудованию, используемому на скважине, такому как насосные установки для гидравлического разрыва пласта и т.п. Насосная установка содержит приводную часть, содержащую множество выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения приводных штанг, расположенных согласно первой геометрической схеме расположения; гидравлическую часть, содержащую множество поршней, расположенных согласно второй геометрической схеме расположения, причем вторая геометрическая схема расположения отличается от первой геометрической схемы расположения, при этом гидравлическая часть выполнена в виде трехпоршневой или пятипоршневой гидравлической части; и адаптерный модуль для соединения приводной части с гидравлической частью. Адаптерный модуль содержит по меньшей мере один несоосный соединитель для крепления приводной штанги к соответствующему несоосному поршню из указанных поршней. Средний поршень из указанных поршней соединен соосно с соответствующей средней приводной штангой из указанных приводных штанг, а каждый боковой поршень соединен с соответствующей боковой приводной штангой из указанных приводных штанг посредством соответствующего несоосного соединителя. Таким образом, нестандартные приводные части разных изготовителей и разных моделей могут быть взаимозаменяемым образом приспособлены для использования с одной гидравлической частью.

Description

(57) Изобретение относится в общем к наземному оборудованию, используемому на скважине, такому как насосные установки для гидравлического разрыва пласта и т.п. Насосная установка содержит приводную часть, содержащую множество выполненных с возможностью возвратнопоступательного перемещения приводных штанг, расположенных согласно первой геометрической схеме расположения; гидравлическую часть, содержащую множество поршней, расположенных согласно второй геометрической схеме расположения, причем вторая геометрическая схема расположения отличается от первой геометрической схемы расположения, при этом гидравлическая часть выполнена в виде трехпоршневой или пятипоршневой гидравлической части; и адаптерный модуль для соединения приводной части с гидравлической частью. Адаптерный модуль содержит по меньшей мере один несоосный соединитель для крепления приводной штанги к соответствующему несоосному поршню из указанных поршней. Средний поршень из указанных поршней соединен соосно с соответствующей средней приводной штангой из указанных приводных штанг, а каждый боковой поршень соединен с соответствующей боковой приводной штангой из указанных приводных штанг посредством соответствующего несоосного соединителя. Таким образом, нестандартные приводные части разных изготовителей и разных моделей могут быть взаимозаменяемым образом приспособлены для использования с одной гидравлической частью.
026489 В1
Область техники
Изобретение относится в общем к наземному оборудованию, используемому на скважине, такому как насосные установки для гидравлического разрыва пласта и т.п.
Уровень техники
Многопоршневые насосы широко используются для закачивания текучих сред под высоким давлением в скважину для проведения гидравлического разрыва пласта. Типично, используемые для этого насосы имеют диаметры поршней в диапазоне от порядка 9,5 см (3,75 дюйма) до порядка 16,5 см (6,5 дюйма). Эти насосы типично имеют две секции: (а) приводная часть - двигательная установка, которая приводит в действие поршни насоса (линия привода и трансмиссия являются частями приводной части); (Ъ) гидравлическая часть - насосный блок, в котором содержится и из которого нагнетается текучая среда под давлением.
В трехпоршневых насосах гидравлическая часть имеет три цилиндра гидравлической части. Для целей данного документа средний из этих трех цилиндров называется центральным цилиндром, а остальные два цилиндра называются боковыми цилиндрами. Аналогичным образом, пятипоршневой насос имеет пять цилиндров для текучей среды, включая центральный цилиндр и четыре боковых цилиндра. Гидравлическая часть может содержать один корпус, в котором путем механической обработки образованы цилиндры, что известно как моноблочная гидравлическая часть.
Насосный цикл гидравлической части состоит из двух этапов: (а) цикл всасывания, во время которого поршень перемещается наружу в отверстии с уплотнением, тем самым уменьшая давление текучей среды в гидравлической части, и когда давление текучей среды в гидравлической части становится ниже давления текучей среды во всасывающей трубе (которое типично в 2-3 раза больше атмосферного давления, приблизительно 0,28 МПа (40 фунт/кв.дюйм)), всасывающий клапан открывается, и гидравлическая часть заполняется текучей средой для закачивания; и (Ъ) цикл нагнетания, во время которого поршень перемещается внутрь в отверстие с уплотнением, тем самым постепенно увеличивая давление текучей среды в насосе и закрывая всасывающий клапан, и когда давление текучей среды становится немного выше давления в линии (которое может составлять от 13,8 МПа (2000 фунт/кв.дюйм) до 145 МПа (21000 фунт/кв.дюйм), выпускной клапан открывается, и текучая среда под высоким давлением закачивается через нагнетательную трубу.
Приводная часть типично включает в себя двигатель, такой как дизельный или бензиновый двигатель, трансмиссию и линию привода, которые обеспечивают движущую силу для возвратнопоступательного перемещения поршней насоса посредством штанг, известных в этой области как насосные штанги. Часто приводные части и гидравлические части от разных изготовителей являются несовместимыми из-за несоответствия расположения насосных штанг и поршней, а также различия в профилях и схемах болтового соединения крепежного фланца двигательной части и монтажной детали гидравлической части. Приводные части могут изготавливаться несколькими изготовителями со значительными различиями в конструкции и/или размерах крепежного фланца, насосных штанг, линии привода и т.п., как между разными изготовителями, так и между разными моделями одного изготовителя.
При частоте закачивания 2 Гц, т.е. два цикла изменения давления в секунду, корпус гидравлической части может испытывать очень большое число циклов напряжения за относительно короткое время работы. Эти циклы напряжения, вместе с высокими рабочими давлениями, сложным для работы характером закачиваемых текучих сред, и часто экстремальными условиями окружающей среды, обуславливают высокие требования, предъявляемые к техническому обслуживанию как гидравлической части, так и приводной части.
Часто требуется удалить двигательную часть и/или гидравлическую часть в эксплуатируемой насосной установке и заменить их компонентами со склада запасов, чтобы сохранить работоспособность насосной установки, при этом удаленный компонент может быть отремонтирован и возвращен на склад запасов, однако существуют значительные различия между насосными установками разных изготовителей и разных моделей, вследствие чего требуется относительно большой склад запасов, чтобы обеспечить подходящую замену для приводных частей и/или гидравлических частей каждого изготовителя, которые могут использоваться во время эксплуатации. Приводная часть от одного изготовителя, например, может иметь ориентацию приводных штанг и соединительных тяг, не соответствующую гидравлической части другого изготовителя, или не иметь соответствующую длину хода. Унификация гидравлических частей и приводных частей за счет использования одного изготовителя может привести к проблемам, связанным со снабжением и ценами, и, по этим причинам, предпочтительно иметь широкий диапазон поставщиков для различных компонентов насоса.
Сохраняется потребность в улучшении оборудования, используемого на скважине, в отношении его эффективности, гибкости, надежности и удобства обслуживания.
- 1 026489
Сущность изобретения
В настоящем изобретении в одном варианте осуществления используется адаптер для соединения приводной части с гидравлической частью насосной установки, причем приводная часть имеет приводные штанги, которые располагаются несоосно относительно поршней гидравлической части. В этом варианте осуществления нестандартные приводные части разных изготовителей и разных моделей могут быть взаимозаменяемым образом приспособлены для использования с одной гидравлической частью.
Согласно одному варианту осуществления насосная установка содержит приводную часть, содержащую множество выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения приводных штанг, расположенных согласно первой геометрической схеме расположения; гидравлическую часть, содержащую множество поршней, расположенных согласно второй геометрической схеме расположения, причем вторая геометрическая схема расположения отличается от первой геометрической схемы расположения, и при этом гидравлическая часть выполнена в виде трехпоршневои или пятипоршневой гидравлической части; и адаптерный модуль для соединения приводной части с гидравлической частью, причем адаптерный модуль содержит по меньшей мере один несоосный соединитель для крепления приводной штанги к соответствующему несоосному поршню из указанных поршней, при этом средний поршень из указанных поршней соединен соосно с соответствующей средней приводной штангой из указанных приводных штанг, а каждый боковой поршень соединен с соответствующей боковой приводной штангой из указанных приводных штанг посредством соответствующего несоосного соединителя.
Согласно варианту осуществления адаптерный модуль дополнительно содержит соосный соединитель для крепления приводной штанги к соосному поршню из указанных поршней. Согласно варианту осуществления первая и вторая геометрические схемы расположения представляют собой прямую линию, при этом приводные штанги и поршни ориентированы поперечно на противоположных сторонах указанной линии, и расстояние между приводными штангами отличается от расстояния между поршнями. Согласно варианту осуществления насосная установка имеет трехпоршневую или пятипоршневую гидравлическую часть, причем средний поршень соединен соосно с соответствующей средней приводной штангой, а боковые поршни соединены с соответствующими боковыми приводными штангами, используя соответствующее множество несоосных соединителей.
Согласно варианту осуществления несоосный соединитель представляет собой эксцентриковое зажимное устройство, которое может содержать разъемные половины корпуса, первые отверстие и выемку для приема приводной штанги, вторые отверстие и выемку для приема поршня, и множество болтов для разъемного крепления половин корпуса.
Согласно варианту осуществления адаптерный модуль дополнительно содержит множество соединительных тяг, прикрепленных на противоположных концах - модуля для крепления приводных штанг приводной части к поршням гидравлической части.
Согласно варианту осуществления несоосный адаптер имеет противоположные первую и вторую удлиненные детали корпуса, прилегающие друг к другу по наклонной поперечной поверхности, сквозное отверстие и отверстие с резьбой, образованные в каждой из первой и второй деталей, при этом сквозные отверстия первой и второй деталей на поперечной поверхности выровнены соосно с отверстиями с резьбой соответствующих первой и второй деталей, и сквозные отверстия образованы в продольном направлении в части деталей, которая длиннее части деталей, в которой образованы отверстия с резьбой, причем участок первой соединительной тяги вставлен посредством скольжения в сквозное отверстие первой детали и соединен посредством резьбы в отверстии с резьбой второй детали, а участок второй соединительной тяги вставлен посредством скольжения в сквозное отверстие второй детали и соединен посредством резьбы в отверстии с резьбой первой детали.
Согласно варианту осуществления гидравлическая часть образована из множества модулей корпуса насоса, скрепленных вместе для образования гидравлической части, например, в линию, с помощью крепежных элементов между противоположными торцевыми пластинами.
Согласно другому варианту осуществления система насосной установки и технического обслуживания содержит: готовый склад запасов стандартных гидравлических частей в сборе, имеющих стандартную схему расположения поршней и соединительных тяг; готовый склад запасов множества разных наборов приводных частей, причем каждый набор приводных частей имеет схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, отличную от других наборов приводных частей, включая в себя по меньшей мере один набор несоосных приводных частей, имеющих схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, несоосную относительно стандартной схемы расположения поршней и соединительных тяг; готовый склад запасов адаптеров для соединения несоосных приводных частей с стандартными гидравлическими частями; и группу насосных установок в эксплуатации, включающую в себя эксплуатируемые насосные установки, содержащие указанную гидравлическую часть, указанный адаптер и указанную несоосную приводную часть, в результате указанные эксплуатируемые насосные установки можно ремонтировать путем удаления приводной части и ее замены на указанную приводную часть с готового склада запасов приводных частей, причем заменяющая приводная часть имеет схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, отличную от удаленной приводной части.
Согласно варианту осуществления склад запасов стандартных гидравлических частей в сборе до- 2 026489 полнительно включает в себя взаимозаменяемые модули корпуса насоса, причем гидравлические части в сборе содержат множество модулей, в результате эксплуатируемые насосные установки можно ремонтировать путем удаления и замены стандартной гидравлической части в сборе или одного или более взаимозаменяемых модулей корпуса насоса. Согласно варианту осуществления склад запасов приводных частей дополнительно включает в себя набор стандартных приводных частей, имеющих схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, соответствующую стандартной схеме расположения поршней и соединительных тяг, и группа эксплуатируемых насосных установок дополнительно включает в себя насосные установки, содержащие стандартную приводную часть, соединенную напрямую с стандартной гидравлической частью.
Согласно другому варианту осуществления предлагается способ, включающий в себя этапы, на которых: обеспечивают приводную часть, содержащую множество выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения приводных штанг, расположенных согласно первой геометрической схеме расположения; обеспечивают гидравлическую часть, содержащую множество поршней, расположенных согласно второй геометрической схеме расположения, причем вторая геометрическая схема расположения отличается от первой геометрической схемы расположения, и при этом гидравлическая часть выполнена в виде трехпоршневой или пятипоршневой гидравлической части; соединяют приводную часть с гидравлической частью через адаптерный модуль, содержащий по меньшей мере один несоосный соединитель для крепления приводной штанги к несоосному поршню из указанных поршней; при этом соединяют средний поршень из указанных поршней соосно с соответствующей средней приводной штангой из указанных приводных штанг, а также соединяют боковые поршни с соответствующими боковыми приводными штангами из указанных приводных штанг посредством соответствующих несоосных соединителей.
Согласно варианту осуществления способ дополнительно включает в себя этап, на котором присоединяют приводную штангу к соосному поршню из указанных поршней посредством соосного соединителя. Согласно варианту осуществления способ дополнительно включает в себя этап, на котором поперечно ориентируют приводные штанги и поршни на противоположных сторонах воображаемой прямой линии, при этом расстояние между приводными штангами отличается от расстояния между поршнями. Согласно варианту осуществления способ дополнительно включает в себя этап, на котором соединяют приводную часть и гидравлическую часть вместе посредством крепления противоположных концов множества соединительных тяг к приводной части и гидравлической части, а вторые концы соединительных тяг соединяют между собой с помощью несоосного адаптера.
Способ дополнительно включает в себя этап, на котором образуют гидравлическую часть из множества модулей корпуса насоса, скрепленных вместе.
Способ дополнительно включает в себя этап, на котором соединяют модули корпуса насоса в линию с помощью крепежных элементов между противоположными торцевыми пластинами.
Согласно варианту осуществления способ также включает в себя скрепление вместе приводной части и гидравлической части путем крепления противоположных концов множества соединительных тяг к приводной части и гидравлической части, включая в себя крепление участка первого стяжного стержня от приводной части к участку несоосного второго стяжного стержня от гидравлической части посредством несоосного адаптера соединительных тяг.
Согласно варианту осуществления способ дополнительно включает в себя этап, на котором соединяют гидравлическую часть из множества модулей корпуса насоса, скрепленных вместе, и соединяют модули корпуса насоса в линию с помощью крепежных элементов между противоположными торцевыми пластинами.
Согласно другому варианту осуществления способ включает в себя (1) обеспечение готового склада запасов стандартных гидравлических частей в сборе, имеющих стандартную схему расположения поршней и соединительных тяг; (2) обеспечение готового склада запасов множества разных наборов приводных частей, причем каждый набор приводных частей имеет схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, отличную от других наборов приводных частей, включая в себя по меньшей мере один набор несоосных приводных частей, имеющих схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, несоосную относительно стандартной схемы расположения поршней и соединительных тяг; (3) обеспечение готового склада запасов адаптеров, выполненных с возможностью обеспечения соединения несоосных приводных частей с стандартными гидравлическими частями; (4) соединение указанной стандартной гидравлической части, указанного адаптера и указанной несоосной приводной части из готовых складов запасов в насосную установку; (5) ввод в эксплуатацию множества насосных установок; и (6) удаление приводной части одной из эксплуатируемых установок для ремонта или технического обслуживания, и ее замена указанной приводной частью из готового склада запасов, причем заменяющая приводная часть имеет схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, отличную от удаленной приводной части.
Согласно варианту осуществления склад запасов стандартных гидравлических частей в сборе дополнительно включает в себя взаимозаменяемые модули корпуса насоса, причем гидравлические части в сборе содержат множество модулей, и способ также включает в себя удаление стандартной гидравличе- 3 026489 ской части в сборе или одного или более взаимозаменяемых модулей корпуса насоса для ремонта или технического обслуживания, и их замену другой гидравлической частью в сборе из склада запасов стандартных гидравлических частей в сборе или одним или более взаимозаменяемыми модулями корпуса насоса.
Согласно варианту осуществления склад запасов приводных частей дополнительно включает в себя набор стандартных приводных частей, имеющий схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, соответствующую стандартной схеме расположения поршней и соединительных тяг, и способ также включает в себя соединение указанной стандартной гидравлической части и указанной стандартной приводной части из соответствующих складов запасов в насосную установку.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - блок-схема трехпоршневой насосной установки согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 2 - блок-схема системы складов запасов для технического обслуживания согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 3 - блок-схема адаптерного модуля согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 4 - вид сверху насосной установки согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 5 - вид в сечении по линии 5-5 насосной установки на фиг. 4 согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 6 - вертикальный вид сбоку насосной установки на фиг. 4, 5 согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 7 - вид с торца несоосного зажимного устройства для поршня-приводной штанги согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 8 - вид сверху зажимного устройства на фиг. 7 согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 9 - вертикальный вид сбоку зажимного устройства на фиг. 7, 8 согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 10 - вид сверху несоосного адаптера соединительных тяг согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 11 - вид в перспективе адаптера на фиг. 10 согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 12 - вид сверху другого несоосного адаптера соединительных тяг согласно альтернативному варианту осуществления.
Фиг. 13 - вид в перспективе адаптера на фиг. 12 согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 14 - вид в перспективе гидравлической части в сборе согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг. 15 - вид с разделением деталей гидравлической части в сборе на фиг. 14.
Подробное описание изобретения
Как показано на фиг. 1, согласно варианту осуществления насосная установка 100 включает в себя адаптер 102, содержащий первую часть 104 механического крепления для крепления к приводным штангам, выходящим из приводной части 106, и вторую часть 108 механического крепления для крепления к модулям 110 гидравлической части, образующим гидравлическую часть 112 в сборе. Посредством модулей 110 гидравлической части и соответствующего адаптера 102 оператор и/или сборщик имеет возможность образовать установку 100, содержащую адаптер 102, гидравлическую часть 112 в сборе и приводную часть 106, таким образом, что конструкция гидравлической части 112 в сборе и/или модулей 110 гидравлической части может оставаться неизменной независимо от типа приводной части 106, используемой для образования установки 100. Такая установка 100 может быть преимущественно экономически эффективной и обеспечивать возможность большего удобства обслуживания модулей 110 гидравлической части и гидравлической части 112 в сборе.
Согласно одному варианту осуществления, в котором модули гидравлической части имеют по существу идентичную форму, т.е. взаимозаменяемость модулей 110 гидравлической части в различных гидравлических частях 112 в сборе, модули 110 могут быть преимущественно взаимозаменяемы между средним и боковыми модулями в гидравлических частях 112 в сборе, обеспечивая преимущество в отношении сборки, разборки и технического обслуживания. Во время работы, если один из модулей 110 корпуса насоса выходит из строя, только вышедший из строя модуль 110 необходимо будет заменить, что уменьшает потенциальное общее время простоя гидравлической части 112 в сборе. Согласно одному варианту осуществления модули 110 корпуса насоса меньше, чем типичная моноблочная гидравлическая часть, имеющая один корпус с множеством отверстий-цилиндров, образованных в нем посредством механической обработки, и таким образом обеспечивают большую технологичность при изготовлении за счет меньшего размера поковок, отливок и т.д.
Адаптер 102 преимущественно обеспечивает возможность оператору и/или сборщику ориентировать модули 110 гидравлической части для крепления приводной части 106, независимо от типа приводной части 10 6, например, приводные части от разных изготовителей и/или разные модели приводных частей от одного изготовителя. Если необходимо, адаптер 102 может обеспечивать возможность регулировки по нескольким осям для крепления модулей 110 гидравлической части к приводной части 106.
- 4 026489
Адаптер 102, таким образом, может обеспечивать возможность оператору и/или сборщику осуществлять регулировку расстояния между поршнями модулей 110 гидравлической части и приводными штангами приводной части 106 как в боковом направлении, так и в продольном направлении, чтобы выполнить регулировку относительного расстояния и соосности, а также обеспечить возможность регулировки величины хода приводных штанг и поршней насоса.
Адаптер 102 обеспечивает возможность использовать относительно небольшие склады запасов модулей 110 гидравлической части и/или гидравлических частей 112 в сборе для крепления к множеству приводных частей 106. Как показано на фиг. 2, система запасов для сборки и/или технического обслуживания группы эксплуатируемых насосных установок может включать в себя склад 120 запасов с ограниченным количеством стандартных модулей гидравлической части, а также других компонентов и частей гидравлической части, используемых для сборки стандартных гидравлических частей для склада запасов 122, имеющих одинаковые общие технические условия, а также схему расположения поршней и соединительных тяг.
С другой стороны, склад 124 запасов приводных частей может включать в себя несоосные приводные части 126, а также стандартные приводные части 128, т.е. приводные части, имеющие схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, соответствующую схеме расположения стандартных гидравлических частей в складе 122 запасов. Несоосные приводные части 126, имеющие другую схему расположения приводных штанг и/или соединительных тяг по сравнению с стандартными гидравлическими частями склада 122 запасов, могут быть изготовлены разными изготовителями или могут быть другими моделями от одного изготовителя стандартных приводных частей 128. Это обеспечивает возможность оператору и/или сборщику иметь приводные части, которые могут быть более доступными, более дешевыми или более подходящими в отношении требований к приводу для заданной области применения.
Посредством поддержания подходящего склада 130 запасов адаптеров, включая специальный набор для каждого типа несоосных приводных частей 126, которые могут присутствовать в складе 124 запасов, несоосные приводные части 126 могут использоваться с соответствующим адаптером в любой насосной установке из группы 132 эксплуатируемых насосных установок. Стандартные приводные части 128 могут использоваться в группе 134 эксплуатируемых насосных установок посредством прямого соединения без использования адаптеров 130, или один из адаптеров 130 может опционально использоваться в качестве промежуточного элемента. Согласно одному варианту осуществления, в котором используется более одного типа стандартных гидравлических частей, например, трехпоршневая и пятипоршневая, склад 108 запасов адаптеров может включать в себя специальный набор адаптеров для каждого типа гидравлических частей в складе 122 запасов и/или в группе 132; и дополнительно или альтернативно, разные типы гидравлических частей могут везде иметь одинаковые схемы расположения поршней и соединительных тяг, например, когда используется более одного типа модулей гидравлической части.
Фиг. 4-6 иллюстрируют насосную установку 200, включающую в себя стандартную трехпоршневую гидравлическую часть 202 и нестандартную или несоосную приводную часть 204, согласно одному варианту осуществления. Гидравлическая часть 202 содержит три взаимозаменяемых модуля 206 гидравлической части, которые имеют соответствующие поршни 208 со стандартным расположением в линию, и крепежный фланец 210 со стандартной схемой расположения соединительных тяг 212. Приводная часть 204 имеет среднюю приводную штангу 214А и боковые приводные штанги 214В, а также схему расположения соединительных тяг 216, которая может соответствовать или не соответствовать схеме расположения поршней 208 гидравлической части и/или соединительных тяг 212, в целом или частично.
Адаптерный модуль в частном примере этого варианта осуществления, показанном на фиг. 4-6, включает в себя стандартное соосное зажимное устройство 218 для поршня-приводной штанги для средней приводной штанги 214А и среднего поршня из поршней 208, и несоосные зажимные устройства 220 для поршня-приводной штанги для боковых поршней из поршней 203. Обычно, является предпочтительным выровнять соосно одну :лз приводных штанг 214А, 214В с одним из поршней 208, предпочтительно среднюю приводную штангу 214А, чтобы избежать проблем, связанных с нехваткой места для несоосных зажимных устройств 220, когда смежные приводные штанги 214А, 214В могут не предоставить достаточное пространство для использования смежных несоосных зажимных устройств 220. Комбинация стандартного зажимного устройства 218 и специальных несоосных зажимных устройств 220 может быть специфичной для каждого типа приводной части 204, в зависимости от расстояния и направления смещения поршня и приводной штанги относительно друг друга, и они могут храниться на складе запасов по отдельности, в виде компонентов, или альтернативно и/или дополнительно в виде предварительно укомплектованных комплектов или упаковок, содержащих одно, несколько или все зажимные устройства 218, 220, которые требуются для сборки конкретной комбинации приводной части 204 и гидравлической части 202 в сборе.
Адаптерный модуль может также включать в себя несоосные разъемные адаптеры 222, которые требуются для несоосных соединительных тяг 216. Обычно, гидравлическая часть 202 в сборе должна иметь одну или более соединительных тяг 212, которые выровнены соосно относительно соединительных тяг несоосной приводной части 204, для которых несоосные разъемные адаптеры 222 не требуются,
- 5 026489 хотя возможна ситуация, когда ни одна из соединительных тяг 212, 216 не будет выровнена соосно или все соединительные тяги 212, 216 будут выровнены соосно. Как и зажимные устройства 218, 220 для поршней, несоосные разъемные адаптеры 222 и соединительные тяги 212, 216 в соответствующем количестве, с соответствующим диаметром, шагом резьбы, длиной и т.д., могут храниться на складе запасов по отдельности и/или как часть комплекта, предназначенного для конкретной комбинации приводной части 204 и гидравлической части 202 в сборе.
Фиг. 3 иллюстрирует один вариант выполнения предварительно укомплектованного адаптерного модуля 230, который может включать в себя требуемые количество и типы несоосных зажимных устройств 232 для приводной штанги-поршня, стандартных зажимных устройств 234, разъемных адаптеров 236, соединительных тяг 238 и т.д., для конкретной комбинации приводной части-гидравлической части в сборе. Модуль 230 может храниться на складе запасов отдельно или дополнительно, или, альтернативно, вместе с соответствующей приводной частью. Дополнительно или альтернативно модуль 230 может включать в себя дополнительные компоненты 232, 234, 236, 238, необходимые для обеспечения возможности присоединения нескольких или всех приводных частей из приводных частей различных типов или с различными схемами расположения, или типами схем расположения, так что количество адаптерных модулей, которые хранятся на складе запаса, будет минимальным. Дополнительно адаптерные модули могут включать в себя запасные или дополнительные компоненты 232, 234, 236, 238 для сборки и могут включать в себя любые другие части, часто или иногда используемые для образования насосной установки.
Фиг. 7-9 показывают вариант выполнения несоосного зажимного устройства 220 для поршняприводной штанги, имеющего корпус, образованный двумя разъемными секциями 222А, 222В, болтами 224 и центровочными штифтами 226. В этом примере в собранных секциях 22А, 222В образованы отверстия 228А, 228В и выемки 230А, 230В, которые соответствующим образом располагаются несоосно относительно друг друга, для приема хвостовика и конца или фланца соответствующих приводной штанги приводной части и поршня гидравлической части.
Чтобы собрать зажимное устройство 220, после размещения гидравлической части и приводной части, концы поршня и приводной части сводятся вместе с соответствующим смещением относительно друг друга, и секции 222А, 222В зажимного устройства сводятся вместе вокруг концов поршня/приводной части, используя штифты 226 для выравнивания, и крепятся болтами 224. В этом варианте осуществления секция 222А зажимного устройства имеет увеличенное сквозное отверстие 232, и секция 222В зажимного устройства имеет отверстие 234 с резьбой для зацепления резьбы болта 224, чтобы притянуть головку 236 болта вплотную к углубленной поверхности 238 для скрепления секций 222А, 222В зажимного устройства вместе, удерживая противостоящие концы поршня и приводной штанги расположенными с соответствующим смещением относительно друг друга. Иллюстрируемый частный вариант зажимного устройства показан только в качестве неограничивающего примера, и другие подходящие конструкции зажимного устройства будут найдены специалистами в этой области техники.
Фиг. 10-11 иллюстрируют вариант выполнения несоосного разъемного адаптера 250, который может использоваться для соединения несоосных соединительных тяг между приводной частью и гидравлической частью. Адаптер 250 представляет собой единую деталь, имеющую пару отверстий 252А, 252В с резьбой для приема проксимальных концов участков несоосных соединительных тяг, противоположные концы которых прикреплены к приводной части и к гидравлической части в сборе. Смещение отверстий 252А, 252В относительно друг друга соответствует смещению между участками соединительных тяг. Если требуется, торцевые поверхности 254А, 254В, в которых образованы отверстия 252А, 252В, могут быть ориентированы поперечно относительно плоскости, идущей под прямым углом относительно отверстий.
Фиг. 12, 13 иллюстрируют другой вариант выполнения несоосного разъемного адаптера в виде детали 260, образованной двумя разъемными секциями 262А, 262В. Деталь 260 является в целом прямоугольной на всех сторонах. Каждая секция 262А, 262В имеет отверстия 264А, 264В с резьбой для вставки с зацеплением посредством резьбы соединительных тяг 266А, 266В, и увеличенные сквозные отверстия 268А, 268В для вставки посредством скольжения соединительных тяг 266А, 266В. Отверстие 264А с резьбой выровнено соосно относительно сквозного отверстия 268В, а отверстие 264В с резьбой - относительно сквозного отверстия 268А. Для компенсирования изгибающего момента, возникающего вследствие того, что соединительные тяги 266А, 266В смещены в боковом направлении относительно друг друга, противостоящие поверхности 270А, 270В, по которым две секции 262А, 262В прилегают друг к другу, могут быть ориентированы поперечно относительно плоскости, идущей под прямым углом к отверстиям. Соединительных тяги 266А, 266В могут быть закреплены посредством гаек 272А, 272В, расположенных напротив сквозных отверстий 268А, 268В.
На фиг. 14, 15 иллюстрируется модульная гидравлическая часть 300 в сборе для многопоршневого насоса, включающая в себя множество модулей 302 гидравлической части, закрепленных между торцевыми пластинами 304 с помощью соединительных тяг 306. Торцевые пластины 304 используются вместе со соединительными тягами 306 для сборки модулей 302 насоса, чтобы образовать гидравлическую часть 300 в сборе. Когда гидравлическая часть 300 собрана, три модуля 302 насоса будут объединены вместе, с
- 6 026489 использованием, например, четырех больших соединительных тяг 306 и торцевых пластин 304 на противоположных концах модулей 302 насоса. По меньшей мере одна из соединительных тяг 306 может продолжаться через модули 302 насоса, при этом другие соединительные тяги 306 могут располагаться снаружи относительно модулей 302 насоса. Дополнительно к трехпоршневой конфигурации гидравлической части 300 в сборе, специалистам в этой области техники должно быть очевидно, что модули 302 насоса могут быть собраны в другую конфигурацию, например, пятипоршневой насос в сборе, содержащий пять модулей 302 насоса, или т.п.
Каждый модуль 302 насоса имеет внутренний канал или отверстие для приема поршня 308 насоса через монтажную деталь 310 гидравлической части, которая обеспечивает фланец для направления и крепления поршней в модулях 302 насоса к приводным штангам приводной части, и в конечном итоге к источнику движущей силы, такому как дизельный двигатель или т.п., что должно быть очевидно специалистам в этой области техники.
В модулях 302 насоса могут быть дополнительно образованы входные и выходные отверстия, которые могут быть по существу перпендикулярны отверстию для поршня, пересекая его, т.е. модули 302 насоса могут образовать внутреннюю геометрию по существу подобную известным моноблочным гидравлическим частям, чтобы обеспечить подобные объемные характеристики. Специалистам в этой области техники должно быть очевидно, что внутренние части модулей 302 насоса могут содержать отверстия, имеющие другие конфигурации, например, Т-образную, Υ-образную, прямолинейную или другие конфигурации.
Согласно одному варианту осуществления, приподнятая поверхность 312 продолжается от наружной поверхности 314 модулей 302 насоса, как можно увидеть лучше всего на фиг. 15. Приподнятая поверхность 312 может продолжаться на предварительно заданное расстояние от наружной поверхности 314 и может образовать предварительную заданную область на наружной поверхности 314. Хотя на чертеже иллюстрируется, что приподнятая поверхность имеет круглую форму, она может иметь любую подходящую форму. Торцевые пластины 304 могут дополнительно содержать приподнятую поверхность 316, подобную поверхности 312 на модулях 302 насоса, для зацепления с приподнятыми поверхностями 312 во время сборки.
Соединительные тяги 306 могут быть затянуты, используя гидравлическое устройство для натяжения, что должно быть очевидно специалистам в этой области техники. Гидравлическая мощность для привода устройства для натяжения может обеспечиваться выходным потоком из самой гидравлической части 300 в сборе. Гидравлическое устройство для натяжения может обеспечить постоянное натяжение или переменное натяжение соединительных тяг 306, в зависимости от требований к работе гидравлической части 300 в сборе. Когда соединительные тяги 306 затянуты, с помощью резьбовых гаек 318 или т.п., для сборки гидравлической части 300 в сборе, приподнятые поверхности 312, 316 зацепляются друг с другом для обеспечения усилия предварительного сжатия в областях, смежных месту пересечения внутренних отверстий. Усилие предварительного сжатия может противодействовать потенциальной деформации областей, смежных месту пересечения внутренних отверстий, из-за воздействия рабочего давления. За счет противодействия потенциальной деформации из-за воздействия рабочего давления, нагрузка на смежные области уменьшается, тем самым увеличивается общий срок службы модулей насоса благодаря уменьшению вероятности усталостного разрушения.
Благодаря по существу идентичной форме множества модулей 302 гидравлической части, они могут быть успешным образом взаимозаменяемыми между средним и боковыми модулями насоса в гидравлической части в сборе, обеспечивая преимущества при сборке, разборке и техническом обслуживании, что должно быть очевидно специалистам в этой области техники. Во время работы, если один из модулей 302 гидравлической части 300 в сборе выходит из строя, только вышедший из строя модуль 302 гидравлической части необходимо будет заменить, что уменьшает общее время простоя гидравлической части 300 в сборе и связанные с этим финансовые потери. Модули 302 гидравлической части меньше, чем типичная моноблочная гидравлическая часть, имеющая один корпус с множеством отверстийцилиндров, образованных в нем посредством механической обработки, и таким образом обеспечивают большую технологичность при изготовлении за счет меньшего размера поковок, отливок и т.д.
Хотя на чертежах гидравлическая часть 300 в сборе содержит три модуля 302 гидравлической части, она может иметь другие конфигурации, например, посредством дальнейшего разделения или сегментирования каждого из модулей 302 гидравлической части, сегментирования каждого из модулей 302 гидравлической части на равные половины вдоль оси, по существу перпендикулярной поверхностям 314, или посредством любого подходящего сегментирования.
В модулях 302 гидравлической части может дополнительно прилагаться усилие предварительного сжатия в другом дополнительном или альтернативном варианте осуществления, чтобы противодействовать потенциальной деформации внутренних областей, посредством расширения одной или более сдвигающих пробок 320, расположенных в предварительно заданных местах в модулях 302 гидравлической части. Пробки 320 размещаются, например, в отверстии или полости, образованных в модулях 302 гидравлической части, и их расширение осуществляется, используя инструмент для расширения и/или приложение радиального усилия к отверстию или полости, что должно быть очевидно специалистам в этой
- 7 026489 области техники. Отверстие, образованное в модулях 302 гидравлической части, может быть цилиндрическим для размещения в нем цилиндрической пробки 320, или коническим для размещения в нем конической пробки 320.
Расширение сдвигающей пробки 320 посредством приложения радиального усилия ведет к пластической деформации пробки 320 в радиальном направлении и упругой деформации в радиальном направлении окружающего материала модулей 302 гидравлической части. Когда радиальное усилие снимается в одном варианте осуществления, пробка 320 немного уменьшается в радиальном направлении внутрь за счет упругой релаксации; однако упругая деформация окружающего материала модулей 302 гидравлической части не полностью исчезает после релаксации, так как упругая радиальная деформация модулей 302 гидравлической части больше, чем пластическая радиальная деформация пробки 320. В результате, после релаксации имеется остаточное напряжение между пробкой 320 и модулем 302 гидравлической части.
Усилие предварительного сжатия в одном варианте осуществления может также представлять собой приложение давления с помощью гидравлических или пневматических средств, например, в области полости через подходящим образом уплотненные гидравлические или пневматические соединения.
Усилие предварительного сжатия в одном варианте осуществления может прилагаться посредством введения в отверстие жидкого или полужидкого материала, который расширяется при его отверждении, и расширение материала обеспечивает усилие предварительного сжатия. В другом варианте осуществления, в котором пробка 320 будет постоянно расширена, или, другими словами, будет больше, чем полость, в которой она размещена в модулях 302 гидравлической части, пробка 320 сдвигает область вокруг нее, поддерживая напряжение на прилегающей поверхности полости.
Соответственно, изобретение предлагает следующие варианты осуществления.
A. Насосная установка, содержащая приводную часть, содержащую множество выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения приводных штанг, расположенных согласно первой геометрической схеме; гидравлическую часть, содержащую множество поршней, расположенных согласно второй геометрической схеме, причем вторая геометрическая схема отличается от первой геометрической схемы; и адаптер для соединения приводной части с гидравлической частью, причем адаптер содержит несоосный соединитель для крепления приводной штанги к несоосному поршню.
B. Насосная установка по варианту А, в которой адаптер дополнительно содержит соосный соединитель для крепления приводной штанги к соосному поршню.
C. Насосная установка по любому из вариантов А, В, в которой первая и вторая геометрическая схема включают в себя прямую линию, в которой приводные штанги и поршни ориентированы поперечно на противоположных сторонах указанной линии, и в которой расстояние между приводными штангами отличается от расстояния между поршнями.
Ό. Насосная установка по любому из вариантов А-С, содержащая трехпоршневую или пятипоршневую гидравлическую часть, в которой средний поршень соединен соосно с соответствующей средней приводной штангой, и в которой боковые поршни соединены с соответствующими боковыми приводными штангами, используя соответствующее множество несоосных соединителей.
Е. Насосная установка по любому из вариантов А-Ό. в которой несоосный соединитель содержит эксцентриковое зажимное устройство.
Р. Насосная установка по варианту Е, в которой эксцентриковое зажимное устройство содержит разъемные половины корпуса, первые отверстие и выемку для приема приводной штанги и ее увеличенного конца, вторые отверстие и выемку для приема поршня к его увеличенного конца, и множество болтов для разъемного крепления половин корпуса.
О. Насосная установка по любому из вариантов А-Р, в которой адаптер дополнительно содержит множество соединительных тяг, прикрепленных на противоположных концах к приводной части и гидравлической части, в которой по меньшей мере одна из соединительных тяг включает в себя несоосный адаптер соединительных тяг для крепления участка первой соединительной тяги от приводной части к участку несоосного второй соединительной тяги от гидравлической части.
H. Насосная установка по варианту О, в которой несоосный адаптер соединительных тяг содержит противостоящие первую и вторую удлиненные детали, прилегающие друг к другу по наклонной поперечной поверхности, сквозное отверстие и отверстие с резьбой, образованные в каждой из первой и второй деталей, в которой сквозные отверстия первой и второй деталей выровнены соосно на поперечной поверхности с отверстиями с резьбой соответствующих первой и второй деталей, в которой сквозные отверстия образованы в продольном направлении в части деталей, которая длиннее части деталей, в которой образованы отверстия с резьбой, в которой участок первой соединительной тяги вставляется посредством скольжения в сквозное отверстие первой детали и зацепляется посредством резьбы в отверстии с резьбой второй детали, и в которой участок второй соединительной тяги вставляется посредством скольжения в сквозное отверстие второй детали и зацепляется посредством резьбы в отверстии с резьбой первой детали.
I. Насосная установка по любому из вариантов А-Н, в которой гидравлическая часть содержит множество модулей корпуса насоса, скрепленных вместе для образования гидравлической части.
- 8 026489
1. Насосная установка по варианту I, в которой модули корпуса насоса закреплены в линию с помощью крепежных элементов между противоположными торцевыми пластинами.
К. Насосная установка и система технического обслуживания, содержащая (а) готовый склад запасов стандартных гидравлических частей в сборе, имеющих стандартную схему расположения поршней и соединительных тяг; (Ь) готовый склад запасов множества разных наборов приводных частей, причем каждый набор приводных частей имеет схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, отличную от других наборов приводных частей, включая по меньшей мере один набор приводных частей, имеющих схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, несоосную относительно стандартной схемы расположения поршней и соединительных тяг; (с) готовый склад запасов адаптеров для соединения несоосных приводных частей с стандартными гидравлическими частями; и (ά) группу насосных установок в эксплуатации, включающую в себя эксплуатируемые насосные установки, содержащие указанную стандартную гидравлическую часть, указанный адаптер и указанную несоосную приводную часть, в результате эксплуатируемые насосные установки можно ремонтировать путем удаления приводной части и ее замены на указанную приводную часть из готового склада запасов приводных частей, причем заменяющая приводная часть имеет схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, отличную от удаленной приводной части.
Ь. Насосная установка и система технического обслуживания по варианту К, в которой склад запасов приводных частей дополнительно содержит набор стандартных приводных частей, имеющих схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, соответствующую стандартной схеме расположения поршней и соединительных тяг, и в которой группа эксплуатируемых насосных установок дополнительно включает в себя насосные установки, содержащие стандартную приводную часть, соединенную напрямую с стандартной гидравлической частью.
M. Насосная установка и система технического обслуживания по любому из вариантов К-Ь, в которой склад запасов стандартных гидравлических частей в сборе дополнительно содержит взаимозаменяемые модули корпуса насоса, и в которой гидравлические части в сборе содержат множество модулей, в результате эксплуатируемые насосные установки можно ремонтировать путем удаления и замены стандартной гидравлической части в сборе или одного или более взаимозаменяемых модулей корпуса насоса.
N. Способ, включающий в себя: (а) обеспечение приводной части, содержащей множество выполненных с возможностью возвратно-поступательного перемещения приводных штанг, расположенных согласно первой геометрической схеме; (Ь) обеспечение гидравлической части, содержащей множество поршней, расположенных согласно второй геометрической схеме, причем вторая геометрическая схема отличается от первой геометрической схемы; и (с) соединение приводной части с гидравлической частью через адаптер, содержащий несоосный соединитель для крепления приводной штанги к несоосному поршню.
O. Способ по варианту Ν, дополнительно включающий в себя крепление приводной штанги к соосному поршню.
P. Способ по любому из вариантов Ν-О, дополнительно включающий в себя поперечное ориентирование приводных штанг и поршней на противоположных сторонах прямой линии, причем расстояние между приводными штангами отличается от расстояния между поршнями.
р. Способ по любому из вариантов Ν-Р, в котором гидравлическая часть содержит трехпоршневую или пятипоршневую гидравлическую часть в сборе, и который дополнительно включает в себя соединение среднего поршня соосно с соответствующей средней приводной штангой, и соединение боковых поршней с соответствующими боковыми приводными штангами с помощью соответствующего множества несоосных соединителей.
К. Способ по любому из вариантов Ν-ρ, дополнительно включающий в себя скрепление приводной части и гидравлической части вместе посредством крепления противоположных концов множества соединительных тяг к приводной части и гидравлической части, включающий в себя крепление участка первого стяжного стержня от приводной части к участку несоосного второго стяжного стержня от гидравлической части с помощью несоосного адаптера соединительных тяг.
8. Способ по любому из вариантов Ν-К, включающий в себя сборку гидравлической части из множества модулей корпуса насоса, скрепленных вместе.
Т. Способ по варианту 8, включающий в себя закрепление модулей корпуса насоса в линию с помощью крепежных элементов между противоположными торцевыми пластинами.
и. Способ, включающий в себя: (а) обеспечение готового склада запасов стандартных гидравлических частей в сборе, имеющих стандартную схему расположения поршней и соединительных тяг; (Ь) обеспечение готового склада запасов разных наборов приводных частей, причем каждый набор приводных частей имеет схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, отличную от других приводных частей, включая по меньшей мере один набор несоосных приводных частей, имеющих схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, несоосную относительно стандартной схемы расположения поршней и соединительных тяг; (с) обеспечение готового склада запасов адаптеров, выполненных с возможностью обеспечения соединения несоосных приводных частей со стандартными гидравлическими частями; (ά) соединение указанной стандартной гидравлической части, указанного
- 9 026489 адаптера и указанной несоосной приводной части из готовых складов запасов в насосную установку; (е) ввод насосных установок в эксплуатацию; и (ί) удаление приводной части одной из эксплуатируемых насосных установок для ремонта или технического обслуживания, и замену ее указанной приводной частью из готового склада запасов, причем заменяющая приводная часть имеет схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, отличную от удаленной приводной части.
V. Способ по варианту и, в котором склад запасов стандартных гидравлических частей в сборе дополнительно содержит взаимозаменяемые модули корпуса насоса, в котором гидравлические части в сборе содержат множество модулей, и который дополнительно включает в себя удаление стандартной гидравлической части в сборе или одного или более взаимозаменяемых модулей корпуса насоса для ремонта или технического обслуживания и замену на другую из склада запасов стандартных гидравлических частей или один или более взаимозаменяемых модулей корпуса насоса.
А. Способ по любому из вариантов υ-ν, в котором склад запасов приводных частей дополнительно содержит набор стандартных приводных частей, имеющих схему расположения приводных штанг и соединительных тяг, соответствующую стандартной схеме расположения поршней и соединительных тяг, и который дополнительно включает в себя соединение указанной стандартной гидравлической части и указанной стандартной приводной части из соответствующих складов запасов в насосную установку.
X. Насосная установка по любому из вариантов 1-1 или насосная установка и система обслуживания по варианту К, дополнительно содержащая приподнятые поверхности на противоположных наружных боковых поверхностях модулей корпуса насоса, в которой приподнятые поверхности зацепляются со смежной торцевой пластиной или приподнятой поверхностью смежного модуля корпуса насоса, в результате затягивание крепежных элементов прилагает усилие предварительного сжатия на приподнятых поверхностях каждого из модулей корпуса насоса.
Υ. Любой из вариантов I, 1, М или X, дополнительно содержащий расширенную сдвигающую пробку в области полости, образованной в модулях корпуса насоса, причем расширенная сдвигающая пробка прилагает усилие предварительного сжатия в области полости каждого из модулей корпуса насоса.
Приведенное выше описание было сделано с помощью представленных вариантов осуществления. Специалистам в этой области техники должно быть очевидно, что альтернативы и изменения описанных конструкций и способов функционирования могут быть реализованы на практике, не выходя по существу за пределы сущности и объема настоящего изобретения. Соответственно, приведенное выше описание не должно пониматься относящимся только к конкретным описанным и показанным на прилагаемых чертежах конструкциям, но его следует рассматривать в соответствии с и как подкрепляющее прилагаемую формулу изобретения, в которой полностью и надлежаще определен объем настоящего изобретения.

Claims (16)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Насосная установка, содержащая приводную часть, содержащую множество выполненных с возможностью возвратнопоступательного перемещения приводных штанг, расположенных согласно первой геометрической схеме расположения;
    гидравлическую часть, содержащую множество поршней, расположенных согласно второй геометрической схеме расположения, причем вторая геометрическая схема расположения отличается от первой геометрической схемы расположения, при этом гидравлическая часть выполнена в виде трехпоршневой или пятипоршневой гидравлической части;
    адаптерный модуль для соединения приводной части с гидравлической частью, причем адаптерный модуль содержит по меньшей мере один несоосный соединитель для крепления приводной штанги к соответствующему несоосному поршню из указанных поршней, при этом средний поршень из указанных поршней соединен соосно с соответствующей средней приводной штангой из указанных приводных штанг, а каждый боковой поршень соединен с соответствующей боковой приводной штангой из указанных приводных штанг посредством соответствующего несоосного соединителя.
  2. 2. Насосная установка по п.1, в которой адаптерный модуль дополнительно содержит соосный соединитель для крепления приводной штанги к соосному поршню из указанных поршней.
  3. 3. Насосная установка по п.1, в которой первая и вторая геометрические схемы расположения представляют собой прямую линию, при этом приводные штанги и поршни ориентированы поперечно на противоположных сторонах указанной линии, и расстояние между приводными штангами отличается от расстояния между поршнями.
  4. 4. Насосная установка по п.1, в которой несоосный соединитель представляет собой эксцентриковое зажимное устройство.
  5. 5. Насосная установка по п.4, в которой эксцентриковое зажимное устройство содержит разъемные половины корпуса, первые отверстие и выемку для приема приводной штанги, вторые отверстие и выемку для приема поршня и множество болтов для разъемного крепления половин корпуса.
    - 10 026489
  6. 6. Насосная установка по любому из пп.1-5, в которой адаптерный модуль дополнительно содержит множество соединительных тяг, прикрепленных на противоположных концах модуля для крепления приводных штанг приводной части к поршням гидравлической части.
  7. 7. Насосная установка по п.6, в которой несоосный адаптер имеет противоположные первую и вторую удлиненные детали корпуса, прилегающие друг к другу по наклонной поперечной поверхности, сквозное отверстие и отверстие с резьбой, образованные в каждой из первой и второй деталей, при этом сквозные отверстия первой и второй деталей на поперечной поверхности выровнены соосно с отверстиями с резьбой соответствующих первой и второй деталей, и сквозные отверстия образованы в продольном направлении в части деталей, которая длиннее части деталей, в которой образованы отверстия с резьбой, причем участок первой соединительной тяги вставлен посредством скольжения в сквозное отверстие первой детали и соединен посредством резьбы в отверстии с резьбой второй детали, а участок второй соединительной тяги вставлен посредством скольжения в сквозное отверстие второй детали и соединен посредством резьбы в отверстии с резьбой первой детали.
  8. 8. Насосная установка по любому из пп.1-6, в которой гидравлическая часть образована из множества модулей корпуса насоса, скрепленных вместе для образования гидравлической части.
  9. 9. Насосная установка по п.8, в которой модули корпуса насоса скреплены в линию с помощью крепежных элементов между противоположными торцевыми пластинами.
  10. 10. Способ соединения компонентов насосной установки по п.1, включающий в себя этапы, на которых обеспечивают приводную часть, содержащую множество выполненных с возможностью возвратнопоступательного перемещения приводных штанг, расположенных согласно первой геометрической схеме расположения;
    обеспечивают гидравлическую часть, содержащую множество поршней, расположенных согласно второй геометрической схеме расположения, причем вторая геометрическая схема расположения отличается от первой геометрической схемы расположения, и при этом гидравлическая часть выполнена в виде трехпоршневой или пятипоршневой гидравлической части;
    соединяют приводную часть с гидравлической частью через адаптерный модуль, содержащий по меньшей мере один несоосный соединитель для крепления приводной штанги к несоосному поршню из указанных поршней;
    при этом соединяют средний поршень из указанных поршней соосно с соответствующей средней приводной штангой из указанных приводных штанг, а также соединяют боковые поршни с соответствующими боковыми приводными штангами из указанных приводных штанг посредством соответствующих несоосных соединителей.
  11. 11. Способ по п.10, дополнительно включающий в себя этап, на котором присоединяют приводную штангу к соосному поршню из указанных поршней посредством соосного соединителя.
  12. 12. Способ по п.10, дополнительно включающий в себя этап, на котором поперечно ориентируют приводные штанги и поршни на противоположных сторонах воображаемой прямой линии, при этом расстояние между приводными штангами отличается от расстояния между поршнями.
  13. 13. Способ по п.10, дополнительно включающий в себя этап, на котором соединяют приводную часть и гидравлическую часть вместе посредством крепления противоположных концов множества соединительных тяг к приводной части и гидравлической части, а вторые концы соединительных тяг соединяют между собой с помощью несоосного адаптера.
  14. 14. Способ по п.10, дополнительно включающий в себя этап, на котором образуют гидравлическую часть из множества модулей корпуса насоса, скрепленных вместе.
  15. 15. Способ по п.14, дополнительно включающий в себя этап, на котором соединяют модули корпуса насоса в линию с помощью крепежных элементов между противоположными торцевыми пластинами.
  16. 16. Способ по п.12 или 13, дополнительно включающий в себя этап, на котором соединяют гидравлическую часть из множества модулей корпуса насоса, скрепленных вместе, и соединяют модули корпуса насоса в линию с помощью крепежных элементов между противоположными торцевыми пластинами.
EA201270371A 2009-09-03 2010-08-27 Насосная установка EA026489B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23965409P 2009-09-03 2009-09-03
PCT/IB2010/053868 WO2011027274A2 (en) 2009-09-03 2010-08-27 Pump assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201270371A1 EA201270371A1 (ru) 2012-09-28
EA026489B1 true EA026489B1 (ru) 2017-04-28

Family

ID=43649717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201270371A EA026489B1 (ru) 2009-09-03 2010-08-27 Насосная установка

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9528508B2 (ru)
CN (1) CN102575661B (ru)
CA (1) CA2772917A1 (ru)
EA (1) EA026489B1 (ru)
MX (1) MX344357B (ru)
SG (1) SG178980A1 (ru)
WO (1) WO2011027274A2 (ru)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9188123B2 (en) 2009-08-13 2015-11-17 Schlumberger Technology Corporation Pump assembly
SG178980A1 (en) * 2009-09-03 2012-04-27 Prad Res & Dev Ltd Pump assembly
US8784082B2 (en) 2010-05-27 2014-07-22 Schlunberger Technology Corporation Locking device for packing assembly
US9719504B2 (en) 2013-03-15 2017-08-01 Integrated Designs, L.P. Pump having an automated gas removal and fluid recovery system and method
US10876523B2 (en) 2013-08-13 2020-12-29 Ameriforge Group Inc. Well service pump system
CN103644089A (zh) * 2013-12-19 2014-03-19 西南石油大学 一种大功率液压驱动压裂泵系统
US10267300B2 (en) 2016-02-02 2019-04-23 Forum Us, Inc. Plunger clamp for fluid end
US10260543B2 (en) 2016-02-02 2019-04-16 Forum Us, Inc. Plunger clamp for fluid end
US11118584B2 (en) 2016-06-29 2021-09-14 Itt Manufacturing Enterprises Llc Ring section pump having intermediate tie rod combination
US10563494B2 (en) 2017-11-02 2020-02-18 Caterpillar Inc. Method of remanufacturing fluid end block
US11578710B2 (en) 2019-05-02 2023-02-14 Kerr Machine Co. Fracturing pump with in-line fluid end
US11261863B2 (en) 2019-05-14 2022-03-01 Halliburton Energy Services, Inc. Flexible manifold for reciprocating pump
US11105327B2 (en) 2019-05-14 2021-08-31 Halliburton Energy Services, Inc. Valve assembly for a fluid end with limited access
US11560888B2 (en) 2019-05-14 2023-01-24 Halliburton Energy Services, Inc. Easy change pump plunger
US11965503B2 (en) 2019-05-14 2024-04-23 Halliburton Energy Services, Inc. Flexible manifold for reciprocating pump
US11739748B2 (en) 2019-05-14 2023-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Pump fluid end with easy access suction valve
US11441687B2 (en) 2019-05-14 2022-09-13 Halliburton Energy Services, Inc. Pump fluid end with positional indifference for maintenance
US11231111B2 (en) 2019-05-14 2022-01-25 Halliburton Energy Services, Inc. Pump valve seat with supplemental retention
US10808846B1 (en) 2019-05-14 2020-10-20 Halliburton Energy Services, Inc. Pump plunger with wrench features
US10808851B1 (en) 2019-06-10 2020-10-20 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-material frac valve poppet
US10941766B2 (en) 2019-06-10 2021-03-09 Halliburton Energy Sendees, Inc. Multi-layer coating for plunger and/or packing sleeve
US11280326B2 (en) 2019-06-10 2022-03-22 Halliburton Energy Services, Inc. Pump fluid end with suction valve closure assist
WO2020264381A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 Quidnet Energy Inc. Reversible reciprocating pump
US10677380B1 (en) 2019-07-26 2020-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Fail safe suction hose for significantly moving suction port
US10989188B2 (en) 2019-07-26 2021-04-27 Halliburton Energy Services, Inc. Oil field pumps with reduced maintenance
US11231064B2 (en) 2019-09-19 2022-01-25 Forum Us, Inc. Retainer nut locking apparatus and methods
US10975905B1 (en) 2019-11-06 2021-04-13 Forum Us, Inc. Packing nut locking apparatus and methods
WO2021102025A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-27 Kerr Machine Co. Modular power end
US11560887B2 (en) * 2019-12-31 2023-01-24 U.S. Well Services, LLC Segmented fluid end plunger pump
US10774828B1 (en) 2020-01-17 2020-09-15 Vulcan Industrial Holdings LLC Composite valve seat system and method
US11353117B1 (en) 2020-01-17 2022-06-07 Vulcan Industrial Holdings, LLC Valve seat insert system and method
US11421679B1 (en) 2020-06-30 2022-08-23 Vulcan Industrial Holdings, LLC Packing assembly with threaded sleeve for interaction with an installation tool
US11421680B1 (en) 2020-06-30 2022-08-23 Vulcan Industrial Holdings, LLC Packing bore wear sleeve retainer system
US12049889B2 (en) 2020-06-30 2024-07-30 Vulcan Industrial Holdings, LLC Packing bore wear sleeve retainer system
US11242849B1 (en) 2020-07-15 2022-02-08 Vulcan Industrial Holdings, LLC Dual use valve member for a valve assembly
US11384756B1 (en) 2020-08-19 2022-07-12 Vulcan Industrial Holdings, LLC Composite valve seat system and method
USD986928S1 (en) 2020-08-21 2023-05-23 Vulcan Industrial Holdings, LLC Fluid end for a pumping system
USD997992S1 (en) 2020-08-21 2023-09-05 Vulcan Industrial Holdings, LLC Fluid end for a pumping system
USD980876S1 (en) 2020-08-21 2023-03-14 Vulcan Industrial Holdings, LLC Fluid end for a pumping system
US12055221B2 (en) 2021-01-14 2024-08-06 Vulcan Industrial Holdings, LLC Dual ring stuffing box
US11391374B1 (en) 2021-01-14 2022-07-19 Vulcan Industrial Holdings, LLC Dual ring stuffing box
US11434900B1 (en) * 2022-04-25 2022-09-06 Vulcan Industrial Holdings, LLC Spring controlling valve
US11920684B1 (en) 2022-05-17 2024-03-05 Vulcan Industrial Holdings, LLC Mechanically or hybrid mounted valve seat

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4106393A (en) * 1976-04-08 1978-08-15 Halliburton Company Clamp - self alignment
US5778759A (en) * 1996-11-15 1998-07-14 Phoenix Energy Products, Incorporated Self-aligning piston rod
US6419459B1 (en) * 2000-10-02 2002-07-16 Gardner Denver, Inc. Pump fluid cylinder mounting assembly
US20090092510A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Weatherford/Lamb, Inc. Quintuplex Mud Pump

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2187679A (en) * 1938-10-08 1940-01-16 John W Chambers Deep well pump
US3270410A (en) 1963-05-20 1966-09-06 Briles Mfg Method of prestressed fastening of materials
US4034585A (en) 1975-08-25 1977-07-12 Straub John C Process of compression stressing metals to increase the fatigue strength thereof
US4354371A (en) 1980-10-27 1982-10-19 Metal Improvement Company, Inc. Method of prestressing the working surfaces of pressure chambers or cylinders
US4771627A (en) 1986-10-29 1988-09-20 Mcdonnell Douglas Corporation Stress-coining apparatus and method
US5171136A (en) 1991-01-28 1992-12-15 Butterworth Jetting Systems, Inc. Fluid flow control device
CN1151446A (zh) 1996-08-21 1997-06-11 大港石油管理局总机械厂 柱塞泵泵头内壁强化工艺方法
US6230537B1 (en) 1998-03-17 2001-05-15 Stresswave, Inc. Method and apparatus for producing beneficial stresses around apertures by use of focused stress waves, and improved fatigue life products made by the method
US6711928B1 (en) 1998-03-17 2004-03-30 Stresswave, Inc. Method and apparatus for producing beneficial stresses around apertures, and improved fatigue life products made by the method
US6164188A (en) * 1998-11-23 2000-12-26 Miser; H T Reciprocating pump/compressor with self-aligning piston
DE10045118B4 (de) 2000-09-13 2006-02-09 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Hydraulisches System mit einer Hauptpumpe und einer Vordruckpumpe
US7121812B2 (en) 2003-02-19 2006-10-17 Nlb Corp. High pressure pump having replaceable plunger/valve cartridges
CN2625885Y (zh) 2003-06-25 2004-07-14 遂宁川中油田机械有限公司 压裂泵阀箱静液压自增强试压装置
US7484452B2 (en) 2004-07-01 2009-02-03 Dixie Iron Works, Ltd. Fluid end for a plunger pump
DE102006015845B3 (de) 2006-04-03 2007-07-05 Hofmann Gmbh Maschinenfabrik Und Vertrieb Verfahren zum Betreiben einer oszillierenden Verdrängerpumpe und oszillierende Verdrängerpumpe
US20070289351A1 (en) 2006-04-27 2007-12-20 Fatigue Technology, Inc. Wave relieving geometric features in structural members that are radially expandable into workpieces
US9249798B2 (en) 2006-06-23 2016-02-02 Schlumberger Technology Corporation Autofrettage process for a pump fluid end
EP2061626B1 (en) 2006-08-28 2013-04-03 Fatigue Technology, Inc. Apparatus to process a structural workpiece and method of expanding an expandable member
CN200999717Y (zh) * 2006-11-15 2008-01-02 杨彦夫 抽油泵井下作业辅助装置
US8864478B2 (en) 2007-06-04 2014-10-21 Caterpillar Inc. System and method for preloading a high stress area of a component
CN201074581Y (zh) * 2007-07-01 2008-06-18 丛晓辉 自平衡多柱塞直列式高压隔膜泵
JP4908373B2 (ja) 2007-10-17 2012-04-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 可変容量形ポンプ及びこのポンプを用いたバルブタイミング制御システム及び内燃機関のバルブタイミング制御装置
US8061030B2 (en) 2008-01-07 2011-11-22 Outhouse Henry J Cylinder head insert method
US8601687B2 (en) 2009-08-13 2013-12-10 Schlumberger Technology Corporation Pump body
SG178980A1 (en) * 2009-09-03 2012-04-27 Prad Res & Dev Ltd Pump assembly
US8874383B2 (en) * 2009-09-03 2014-10-28 Schlumberger Technology Corporation Pump assembly
CA2772741A1 (en) 2009-09-03 2011-03-10 Schlumberger Canada Limited Pump body
US8465268B2 (en) 2010-09-10 2013-06-18 Phoinix Global LLC Compression clamp for a modular fluid end for a multiplex plunger pump
UA109683C2 (uk) * 2010-12-09 2015-09-25 Зміщений клапанний отвір у поршневому насосі
WO2012167136A2 (en) 2011-06-03 2012-12-06 Fatigue Technology, Inc. Expandable crack inhibitors and methods of using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4106393A (en) * 1976-04-08 1978-08-15 Halliburton Company Clamp - self alignment
US5778759A (en) * 1996-11-15 1998-07-14 Phoenix Energy Products, Incorporated Self-aligning piston rod
US6419459B1 (en) * 2000-10-02 2002-07-16 Gardner Denver, Inc. Pump fluid cylinder mounting assembly
US20090092510A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Weatherford/Lamb, Inc. Quintuplex Mud Pump

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011027274A3 (en) 2011-07-28
MX344357B (es) 2016-12-14
WO2011027274A2 (en) 2011-03-10
US20120164004A1 (en) 2012-06-28
CN102575661A (zh) 2012-07-11
MX2012002638A (es) 2012-05-08
CA2772917A1 (en) 2011-03-10
US20170097000A1 (en) 2017-04-06
EA201270371A1 (ru) 2012-09-28
US9528508B2 (en) 2016-12-27
SG178980A1 (en) 2012-04-27
CN102575661B (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA026489B1 (ru) Насосная установка
US20210095650A1 (en) Multi-Piece Fluid End
US9121402B2 (en) Pump body
CA2771035C (en) Pump body
US9243630B2 (en) Segmented fluid end
US9188123B2 (en) Pump assembly
US6171070B1 (en) High-pressure reciprocating pumps
US20230323873A1 (en) Multi-piece fluid end
US11846169B2 (en) Integrated pump and manifold assembly
US20110030213A1 (en) Hydraulic installation tool for pump plunger
CN103477073A (zh) 泵
US20240077154A1 (en) Modular end apparatus and methods for flexible hoses
US11994125B2 (en) Valve stop and suction cover platformed assembly
US11415127B2 (en) Well service pump system structural joint housing having a first connector and a second connector each including one or more lands and grooves that are configured to mate with corresponding lands and grooves in an end cylinder housing and a ram cylinder housing
US20190331245A1 (en) Well service pump system fluid end
US20240229789A9 (en) Fluid cylinder with wedge flanges
CN117823401A (zh) 动力端安装板
US20240133371A1 (en) Cradle plate for high pressure reciprocating pumps
MXPA06009166A (es) Sistema de retencion de la biela.
KR20170023874A (ko) 고압 펌프 조립체

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU