EA040904B1 - PUMP UNIT - Google Patents

PUMP UNIT Download PDF

Info

Publication number
EA040904B1
EA040904B1 EA202190932 EA040904B1 EA 040904 B1 EA040904 B1 EA 040904B1 EA 202190932 EA202190932 EA 202190932 EA 040904 B1 EA040904 B1 EA 040904B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
bellows
pumping unit
plug
hydraulic
working medium
Prior art date
Application number
EA202190932
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Егор Владимирович Кузин
Егор Александрович Тюкавкин
Дмитрий Алексеевич Бублик
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТОРЕГ"
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 Общество с ограниченной ответственностью "ТОРЕГ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТОРЕГ"
Publication of EA040904B1 publication Critical patent/EA040904B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к насосным установкам, предназначенным для перекачивания сред с высоким содержанием твердых включений, агрессивных или ядовитых жидкостей и подъема их, в том числе с больших глубин.The invention relates to pumping units designed for pumping media with a high content of solids, aggressive or toxic liquids and lifting them, including from great depths.

Уровень техникиState of the art

Известен диафрагменный насос с гидравлическим приводом для перекачивания воды и загрязненных жидкостей. Насос состоит как минимум из двух насосных единиц. Каждая насосная единица включает гидравлический приводной цилиндр, управляемый рабочей средой, и связанный с ним отдельный гидравлический цилиндр для дозированного нагнетания и откачивания рабочей среды в цилиндр, управляемый рабочей средой. Каждый цилиндр, управляемый рабочей средой, содержит сильфон, закрытый в его нижней торцевой части и открытый в его верхней торцевой части для соединения с рабочей средой. Снаружи сильфона расположена полость для перекачиваемой среды. [Заявка WO2015128283, МПК F04B 43/113; F04B 9/105. Hydraulically driven bellows pump / Bilousov Anatoliy [UA]; Rothenbuhler Jorg H [CH]; Garniman S A [UY]; Saxontechnologies S R L [CH]. Заявка WO2015EP53714; Заявл. 23.02.2015. Опубл. 03.09.2015.] [1].Known diaphragm pump with hydraulic drive for pumping water and contaminated liquids. The pump consists of at least two pump units. Each pumping unit includes a fluid-driven hydraulic drive cylinder and a separate hydraulic cylinder associated with it for metered pumping and pumping of the working fluid into the fluid-driven cylinder. Each media driven cylinder contains a bellows closed at its lower end and open at its upper end for connection to the media. Outside the bellows there is a cavity for the pumped medium. [Application WO2015128283, IPC F04B 43/113; F04B 9/105. Hydraulically driven bellows pump / Bilousov Anatoliy [UA]; Rothenbuhler Jorg H [CH]; Garniman S A [UY]; Saxontechnologies S R L [CH]. Application WO2015EP53714; Appl. 02/23/2015. Published 03.09.2015.] [1].

К недостаткам данного насоса следует отнести то, что работа гидравлического цилиндра в линии нагнетания насоса сопряжена с трением. В результате работа насоса происходит со значительными энергозатратами. В добавок к этому возможны протечки через уплотнение на поршне, который разделяет рабочую среду в мембране и на линии нагнетания. Кроме того, установка любого дополнительного оборудования увеличивает его массогабаритные характеристики. Цилиндр, управляемый рабочей средой, выполнен с отверстием в нижней части, которое является входным и выходным отверстием для перекачиваемой среды. Такое расположение выходного отверстия может привести как к загрязнению внутренней полости цилиндра, управляемого рабочей средой, так и образованию воздушных пузырей в верхней части цилиндра.The disadvantages of this pump include the fact that the operation of the hydraulic cylinder in the pump discharge line is associated with friction. As a result, the operation of the pump occurs with significant energy consumption. In addition, there may be leakage through the seal on the piston, which separates the working medium in the diaphragm and in the discharge line. In addition, the installation of any additional equipment increases its weight and size characteristics. The cylinder controlled by the working medium is made with a hole in the lower part, which is the inlet and outlet for the pumped medium. Such an arrangement of the outlet can lead to both contamination of the internal cavity of the cylinder controlled by the working medium, and the formation of air bubbles in the upper part of the cylinder.

Заявленное техническое решение отличается от приведенного аналога следующими конструктивными особенностями.The claimed technical solution differs from the given analogue in the following design features.

Нагнетание рабочей среды во внутреннюю полость сильфона в линии нагнетания осуществляется напрямую от нагнетательного насоса. Узлы трения отсутствуют.The pressure of the working medium into the internal cavity of the bellows in the discharge line is carried out directly from the pressure pump. Friction nodes are absent.

Откачивание рабочей среды из внутренней полости сильфона в линии нагнетания осуществляется насосом для откачивания.Pumping out the working medium from the internal cavity of the bellows in the discharge line is carried out by a pump for pumping out.

Корпус имеет несколько входных и выходных отверстий, отличающийся тем, что всасывающее отверстие в корпусе насосной установки расположено в нижней его части, а отверстие нагнетания - в верхней части корпуса.The housing has several inlet and outlet openings, characterized in that the suction opening in the casing of the pumping unit is located in its lower part, and the discharge opening is in the upper part of the casing.

Известен насос GEHO® APEXS фирмы Weir Minerals Netherlands.Known pump GEHO® APEXS company Weir Minerals Netherlands.

Насос представляет собой двухкамерный шланговый насос высокого давления одностороннего действия с гидравлическим приводом, предназначен для перекачивания загрязненных жидкостей. Насос содержит жесткий корпус и гибкую трубчатую структуру, расположенную во внутреннем пространстве корпуса. Насос состоит минимум из двух цилиндров, управляемых рабочей средой. Цилиндр, управляемый рабочей средой содержит деформируемый орган в виде эластичной трубы, закрытой в ее верхней торцевой части и открытой в ее нижней торцевой части для соединения с перекачиваемой средой. Снаружи эластичной трубы расположена полость для рабочей среды. При нагнетании рабочей среды в полость цилиндра, управляемого рабочей средой, происходит изменение рабочего объема во внутренней полости эластичной трубы. Таким образом, переменные действия по откачиванию и нагнетанию рабочей среды в полость цилиндра, управляемого рабочей средой, характеризуют работу насоса. [Заявка WO2004011806, МПК F04B 43/10; F04B 43/113. Fluid operated pump / Combined Resource Engineering [AU]; Morris Gordon Leith; West Robert Leslie. Заявка WO2003AU00953; Заявл. 29.07.2003; Опубл. 05.02.2004.].The pump is a double-chamber, single-acting, hydraulically actuated, high-pressure peristaltic pump designed for pumping contaminated liquids. The pump contains a rigid housing and a flexible tubular structure located in the internal space of the housing. The pump consists of at least two cylinders controlled by the working medium. The cylinder controlled by the working medium contains a deformable body in the form of an elastic pipe, closed in its upper end part and open in its lower end part for connection with the pumped medium. Outside the elastic tube there is a cavity for the working medium. When the working medium is injected into the cavity of the cylinder controlled by the working medium, the working volume changes in the internal cavity of the elastic tube. Thus, the variable actions for pumping out and forcing the working medium into the cavity of the cylinder controlled by the working medium characterize the operation of the pump. [Application WO2004011806, IPC F04B 43/10; F04B 43/113. Fluid operated pump / Combined Resource Engineering [AU]; Morris Gordon Leith; West Robert Leslie. Application WO2003AU00953; Appl. 07/29/2003; Published 05.02.2004].

Недостатками данного насоса являются: в качестве рабочего органа по изменению рабочего объема используется эластичная труба. Эластичная труба работает на растяжение, что приводит к более быстрому износу рабочего органа; цилиндры управляемые рабочей средой расположены под углом к горизонту. Такое расположение может стать причиной образования засоров (мешков с механическими примесями); цилиндр управляемый рабочей средой имеет входное и выходное отверстие для перекачиваемой среды в нижней его части, такое расположение отверстия может привести к образования засоров (мешков с механическими примесями); применение трубчатой диафрагмы требует наличия сложной системы контроля рабочего положения диафрагмы в растянутом и сжатом состоянии. При этом важно, чтобы деформация эластичной трубы происходила по известному закону.The disadvantages of this pump are: an elastic pipe is used as a working body for changing the working volume. The elastic pipe works in tension, which leads to faster wear of the working body; cylinders controlled by the working medium are located at an angle to the horizon. This arrangement can cause blockages (bags with mechanical impurities); the cylinder controlled by the working medium has an inlet and outlet for the pumped medium in its lower part, such an arrangement of the hole can lead to the formation of blockages (bags with mechanical impurities); the use of a tubular diaphragm requires a complex system for controlling the working position of the diaphragm in the expanded and compressed state. In this case, it is important that the deformation of the elastic pipe occurs according to a known law.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Задачей, решаемой заявленным техническим решением, является создание высокопроизводительной насосной установки.The problem solved by the claimed technical solution is the creation of a high-performance pumping unit.

Технический результат заключается в уменьшении массы и габаритов насосной установки, повышении энергоэффективности и надежности. Указанный результат достигается применением продольно деформируемого сильфона, что, в свою очередь, позволяет использовать более легкий и компактный ци- 1 040904 линдрический корпус насоса с отношением длины цилиндра к его диаметру более чем 2 к 1, а большой рабочий объем сильфона на рабочий ход позволяет снизить количество циклов при той же производительности и соответственно увеличить ресурс работы мембраны.The technical result consists in reducing the weight and dimensions of the pumping unit, increasing energy efficiency and reliability. This result is achieved by using a longitudinally deformable bellows, which, in turn, allows the use of a lighter and more compact cylindrical pump casing with a ratio of the length of the cylinder to its diameter of more than 2 to 1, and the large working volume of the bellows per stroke makes it possible to reduce the number of cycles at the same performance and, accordingly, increase the life of the membrane.

Прямой гидравлический привод в виде гидравлических магистралей, попеременно подключаемых к внутренней полости сильфона, системы гидравлических клапанов и гидравлических насосов не имеет узлов трения, присущих мембранным насосам иных конструкций, а именно поршневой или плунжерной группы, создающих потери трения и требующих обслуживания, а гидравлические насосы при той же производительности имеют в несколько раз меньшие габариты по сравнению с поршневыми или плунжерными приводами, имеющими габаритные и тяжелые кривошипно-шатунные механизмы.A direct hydraulic drive in the form of hydraulic lines alternately connected to the internal cavity of the bellows, a system of hydraulic valves and hydraulic pumps does not have friction units inherent in membrane pumps of other designs, namely a piston or plunger group, which create friction losses and require maintenance, and hydraulic pumps of the same performance have several times smaller dimensions compared to piston or plunger drives, which have overall and heavy crank mechanisms.

А также повышении энергоэффективности за счет сочетания сильфона и прямого гидравлического привода не менее чем с двумя независимыми гидравлическими магистралями, как минимум в одной из которых давление рабочей среды меньше давления перекачиваемой среды на входе в насосную установку, и как минимум в одной из которых давление рабочей среды больше давления перекачиваемой среды на входе в насосную установку.As well as increasing energy efficiency by combining a bellows and a direct hydraulic drive with at least two independent hydraulic lines, at least one of which has a working medium pressure lower than the pressure of the pumped medium at the inlet to the pumping unit, and at least one of which has a working medium pressure more than the pressure of the pumped medium at the inlet to the pumping unit.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет того, что насосная установка, включающая корпус, выполненный с по меньшей мере двумя частями с внутренними цилиндрическими полостями, с выполненными отверстиями для подвода и отвода перекачиваемой среды, по меньшей мере два продольно деформируемых сильфона, каждый из которых закреплен внутри каждой части корпуса одной торцевой поверхностью к одной внутренней торцевой поверхности каждой части корпуса, при этом противоположная торцевая сторона каждого сильфона выполнена с заглушкой, а на торцевой поверхности каждой части корпуса, соединенной с сильфоном, выполнено отверстие для подвода рабочей среды во внутреннюю полость, ограниченную сильфоном, его заглушкой и торцевой поверхностью части корпуса, гидравлическую систему управления насосной установкой, отличающаяся тем, что гидравлическая система управления насосной установкой выполнена в виде бака с рабочей средой, нагнетательного насоса, по меньшей мере двух независимых гидравлических магистралей и системы клапанов, выполненных с возможностью попеременного подключения внутренних полостей сильфонов с рабочей жидкостью к первой или второй магистрали в зависимости от положений сильфонов, при этом гидравлические магистрали выполнены таким образом, что в одной магистрали давление рабочей среды меньше давления перекачиваемой среды на входе в насосную установку, а во второй магистрали давление рабочей среды больше давления перекачиваемой среды на входе в насосную установку, причем внутренняя полость каждого сильфона соединена магистралями с возможностью попеременного переключения с нагнетательным насосом для подачи рабочей среды посредством первой гидравлической магистрали, и с баком с рабочей средой посредством второй гидравлической магистрали, и насосная установка дополнительно содержит средство контроля положения каждого сильфона, выполненное с возможностью управления попеременным подключением внутренней полости сильфона с рабочей жидкостью к первой или второй магистрали в зависимости от положений сильфонов.The technical result of the claimed invention is achieved due to the fact that the pumping unit, including a housing made with at least two parts with internal cylindrical cavities, with holes for supplying and discharging the pumped medium, at least two longitudinally deformable bellows, each of which is fixed inside each part of the body with one end surface to one inner end surface of each part of the body, while the opposite end side of each bellows is made with a plug, and on the end surface of each part of the body connected to the bellows, a hole is made for supplying the working medium into the internal cavity, limited bellows, its plug and the end surface of the housing part, the hydraulic control system of the pumping unit, characterized in that the hydraulic control system of the pumping unit is made in the form of a tank with a working medium, an injection pump, at least two independent hydraulic lines and a valve system configured to alternately connect the internal cavities of the bellows with the working fluid to the first or second line, depending on the positions of the bellows, while the hydraulic lines are designed in such a way that in one line the pressure of the working medium is less than the pressure of the pumped medium at the inlet to the pumping unit, and in the second line the pressure of the working medium is greater than the pressure of the pumped medium at the inlet to the pumping unit, and the internal cavity of each bellows is connected by lines with the possibility of alternate switching with the pressure pump for supplying the working medium through the first hydraulic line, and with the tank with the working medium through of the second hydraulic line, and the pumping unit additionally contains a means for controlling the position of each bellows, configured to control the alternate connection of the internal cavity of the bellows with the working fluid to the first or line depending on the positions of the bellows.

В частном случае реализации заявленного технического решения средство контроля положения каждого сильфона установлено во внутренней полости каждого сильфона и выполнено в виде, закрепленной трубки и штока, при этом один конец штока прикреплен к заглушке сильфона, а другой конец штока свободно размещен в трубке, расположенной на противоположной от торцевой поверхности сильфона с заглушкой стороне, и на трубке на расстоянии хода сильфона установлены датчики положения штока.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the means for controlling the position of each bellows is installed in the internal cavity of each bellows and is made in the form of a fixed tube and a rod, while one end of the rod is attached to the bellows plug, and the other end of the rod is freely placed in the tube located on the opposite from the end surface of the bellows with a plug to the side, and on the tube at a distance of the bellows stroke, rod position sensors are installed.

В частном случае реализации заявленного технического решения на второй гидравлической магистрали дополнительно установлен насос для откачки рабочей среды в бак.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, a pump is additionally installed on the second hydraulic line for pumping the working medium into the tank.

В частном случае реализации заявленного технического решения средство контроля положения каждого сильфона установлено во внутренней полости каждого сильфона и выполнено в виде датчика положения в совокупности со штоком и трубкой, при этом один конец штока прикреплен к заглушке сильфона, а другой конец штока свободно размещен в трубке, расположенной на противоположной от торцевой поверхности сильфона с заглушкой стороне, при этом на штоке выполнены метки контроля положений штока.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the means for monitoring the position of each bellows is installed in the internal cavity of each bellows and is made in the form of a position sensor in conjunction with a rod and a tube, while one end of the rod is attached to the bellows plug, and the other end of the rod is freely placed in the tube, located on the side opposite from the end surface of the bellows with a plug, while on the stem there are marks for controlling the positions of the stem.

В частном случае реализации заявленного технического решения средство контроля положения каждого сильфона установлено во внутренней полости каждого сильфона и выполнено в виде датчика и бухты с тросиком, выполненной с возможностью вращения, при этом бухта размещена на стороне противоположной торцевой поверхности сильфона с заглушкой, а тросик одним концом закреплен на заглушке.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the means for monitoring the position of each bellows is installed in the internal cavity of each bellows and is made in the form of a sensor and a coil with a cable, made with the possibility of rotation, while the coil is located on the side of the opposite end surface of the bellows with a plug, and the cable at one end attached to the plug.

В частном случае реализации заявленного технического решения средство контроля положения каждого сильфона выполнено в виде датчика частоты вращения, установленного на нагнетательном насосе, выполненного с возможностью контроля заполнение внутренней полости сильфона посредством определения объема рабочей среды, необходимой для заполнения внутренней полости сильфона.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the means for monitoring the position of each bellows is made in the form of a speed sensor installed on the pressure pump, configured to control the filling of the internal cavity of the bellows by determining the volume of the working medium necessary to fill the internal cavity of the bellows.

В частном случае реализации заявленного технического решения отверстия для подвода и отвода перекачиваемой среды выполнены в нижней и/или в верхней части корпуса.In a particular case of the implementation of the claimed technical solution, the holes for supplying and discharging the pumped medium are made in the lower and/or upper part of the body.

В частном случае реализации заявленного технического решения сильфон выполнен составным из отдельных деформируемых мембран, соединенных последовательно между собой торцевыми поверхно- 2 040904 стями.In a particular case of implementation of the claimed technical solution, the bellows is made up of separate deformable membranes connected in series with each other by end surfaces.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of the embodiments of the claimed technical solution using the drawings, which show:

фиг. 1 - насосная установка, фиг. 2 - контроль положения по датчикам и штоку, фиг. 3 - концевой датчик, фиг. 4 - вариант исполнения насосной установки с дополнительной группой корпусов с цилиндрической полостью, фиг. 5 - вариант управления рабочей жидкостью в насосной установке, фиг. 6 - вариант управления рабочей жидкостью в насосной установке, фиг. 7 - вариант управления рабочей жидкостью в насосной установке посредством системы гидравлических замков с электромагнитным управлением, фиг. 8 - вариант реализации контроля положения сильфона, фиг. 9 - вариант реализации контроля положения сильфона.fig. 1 - pumping unit, fig. 2 - position control by sensors and rod, fig. 3 - end sensor, fig. 4 - version of the pumping unit with an additional group of casings with a cylindrical cavity, fig. 5 - a variant of the control of the working fluid in the pumping unit, fig. 6 - a variant of the control of the working fluid in the pumping unit, fig. 7 - a variant of the control of the working fluid in the pumping unit by means of a system of hydraulic locks with electromagnetic control, fig. 8 shows an implementation of the bellows position control, FIG. 9 shows an embodiment of the bellows position control.

На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:The figures indicate the following positions:

- первая часть корпуса;- the first part of the body;

- сильфон;- bellows;

- всасывающий клапан;- suction valve;

- нагнетательный клапан;- discharge valve;

- нагнетательный насос;- pressure pump;

- насос для откачивания;- pump for pumping out;

- гидравлический распределитель управления нагнетанием;- hydraulic injection control distributor;

- гидравлический распределитель;- hydraulic distributor;

-управляемый клапан;- controlled valve;

- бак с рабочей средой;- tank with working medium;

- вторая часть корпуса;- the second part of the body;

- второй сильфон;- the second bellows;

- всасывающий клапан;- suction valve;

- нагнетательный клапан;- discharge valve;

- заглушка первого сильфона;- plug of the first bellows;

- гидравлическая система управления насосной установкой;- hydraulic control system of the pumping unit;

- линия нагнетания;- injection line;

- линия всаса;- suction line;

- управляемый клапан;- controlled valve;

- первая гидравлическая магистраль;- the first hydraulic line;

- вторая гидравлическая магистраль;- the second hydraulic line;

- нижний датчик положения;- lower position sensor;

- шток;- stock;

- трубка;- a tube;

- перекачиваемая среда;- pumped medium;

- рабочая среда;- working environment;

- заглушка второго сильфона;- plug of the second bellows;

- шток;- stock;

- концевой датчик;- end sensor;

- концевой датчик;- end sensor;

- верхний датчик положения;- upper position sensor;

- клапан;- valve;

- клапан;- valve;

- клапан;- valve;

- клапан;- valve;

- гидравлический распределитель;- hydraulic distributor;

- гидравлический распределитель;- hydraulic distributor;

- гидравлический распределитель;- hydraulic distributor;

- гидравлический распределитель;- hydraulic distributor;

- насос управления;- control pump;

- линия управления;- control line;

- гидравлический замок;- hydraulic lock;

- гидравлический замок;- hydraulic lock;

- гидравлический замок;- hydraulic lock;

- гидравлический замок;- hydraulic lock;

- 3 040904- 3 040904

- датчик;- sensor;

- датчик;- sensor;

- бухта;- bay;

- бухта;- bay;

- датчик частоты вращения.- speed sensor.

Кроме того на фигурах обозначено положение a и положение b гидравлического распределителя управления нагнетанием (7), а также положения c и d гидравлического распределителя (8).In addition, positions a and position b of the injection control hydraulic distributor (7) and positions c and d of the hydraulic distributor (8) are also shown in the figures.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Насосная установка (фиг. 1) состоит из корпуса, выполненного из по меньшей мере на двух частей (1) и (11), каждая часть (1 и 11) корпуса насосной установки выполнена с цилиндрической внутренней полостью. Внутри каждой из упомянутых частей (1 и 11) корпуса насосной установки установлен сильфон (2) и (12). Сильфон (2) и сильфон (12) установлены к верхней или нижней торцевой внутренней поверхности каждой части корпуса (1) и (11) насосной установки.The pump unit (Fig. 1) consists of a housing made of at least two parts (1) and (11), each part (1 and 11) of the pump unit housing is made with a cylindrical internal cavity. A bellows (2) and (12) is installed inside each of the mentioned parts (1 and 11) of the casing of the pumping unit. Bellows (2) and bellows (12) are installed to the upper or lower end inner surface of each part of the housing (1) and (11) of the pumping unit.

Каждый сильфон (2) и (12) закрыт в свободной части заглушкой (15) и (27) соответственно. Полость, получаемая в результате установки сильфона (2) и (12) к торцевой поверхности каждой части (1) и (11) корпуса насосной установки, где свободная часть сильфона (2) и (12) закрыта заглушкой (15) и (27), соответственно образует внутреннюю полость сильфона (2) и (12). Сильфон (2) и (12) с заглушкой, установленный внутри части (1) и (11) корпуса насосной установки, разделяет рабочую среду (26), расположенную во внутренней полости сильфона (2) и (12), и перекачиваемую среду (25), расположенную за сильфоном (2) и (12) в полости части (1) и (11) корпуса насосной установки.Each bellows (2) and (12) is closed in the free part by a plug (15) and (27) respectively. The cavity resulting from the installation of the bellows (2) and (12) to the end surface of each part (1) and (11) of the casing of the pumping unit, where the free part of the bellows (2) and (12) is closed with a plug (15) and (27) , respectively, forms the internal cavity of the bellows (2) and (12). The bellows (2) and (12) with a plug installed inside the part (1) and (11) of the casing of the pumping unit separates the working medium (26) located in the internal cavity of the bellows (2) and (12) and the pumped medium (25 ) located behind the bellows (2) and (12) in the cavity of the part (1) and (11) of the casing of the pumping unit.

Каждая часть корпуса (1 и 11) насосной установки выполнена с входными и выходными отверстиями, к которым подключены линия всаса (18) и линия нагнетания (17) соответственно. На линию нагнетания (17) перекачиваемой среды (25) установлен нагнетательный клапан (4) и (14). На линии всаса (18) перекачиваемой среды установлен всасывающий клапан (3) и (13).Each part of the housing (1 and 11) of the pumping unit is made with inlet and outlet holes, to which the suction line (18) and the discharge line (17) are connected, respectively. A pressure valve (4) and (14) is installed on the discharge line (17) of the pumped medium (25). A suction valve (3) and (13) is installed on the suction line (18) of the pumped medium.

Насосная установка содержит гидравлическую систему (16) управления насосной установкой, выполненную в виде бака с рабочей средой (10), нагнетательного насоса (5), по меньшей мере двух независимых гидравлических магистралей (20 и 21) и системы клапанов.The pump unit contains a hydraulic system (16) for controlling the pump unit, made in the form of a tank with a working medium (10), an injection pump (5), at least two independent hydraulic lines (20 and 21) and a valve system.

Гидравлическая система управления насосной установкой (16) в процессе работы представляет собой две независимые гидравлические магистрали (20 и 21).The hydraulic control system of the pumping unit (16) during operation consists of two independent hydraulic lines (20 and 21).

Первая (20) гидравлическая магистраль выполнена с давлением, большим, чем давление перекачиваемой среды (25) на линии всаса (18).The first (20) hydraulic line is made with a pressure greater than the pressure of the pumped medium (25) on the suction line (18).

Вторая (21) гидравлическая магистраль выполнена с давлением, меньшим, чем давление перекачиваемой среды (25) на линии всаса (18).The second (21) hydraulic line is made with a pressure less than the pressure of the pumped medium (25) on the suction line (18).

Первая гидравлическая магистраль (20) линии управления насосной установкой (16) соединяет каждый сильфон (2 и 12) с нагнетательным насосом (5) для подачи рабочей среды (26), входящим в насосную установку. При этом каждый сильфон (2 и 12) соединен с насосом (5) посредством установленного на первой гидравлической магистрали (20) гидравлического распределителя управления нагнетанием (7). Гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) выполнен с возможностью распределения подачи рабочей среды (26) на упомянутые сильфоны (2 и 12). Насос (5) для подачи рабочей среды (26) также соединен первой гидравлической магистралью (20) линии управления (16) с баком (10) с рабочей средой.The first hydraulic line (20) of the control line of the pumping unit (16) connects each bellows (2 and 12) to the pressure pump (5) for supplying the working medium (26) included in the pumping unit. In this case, each bellows (2 and 12) is connected to the pump (5) by means of the injection control hydraulic distributor (7) installed on the first hydraulic line (20). The hydraulic injection control distributor (7) is configured to distribute the supply of the working medium (26) to the mentioned bellows (2 and 12). The pump (5) for supplying the working medium (26) is also connected by the first hydraulic line (20) of the control line (16) to the tank (10) with the working medium.

При этом нагнетательный насос (5) для подачи рабочей среды (26) в каждый сильфон (2 и 12) также соединен линиями первой гидравлической магистрали (20) с гидравлическим распределителем (8) для отпирания и запирания управляемого клапана (9 и 19). Управляемый клапан (9) и (19) установлен на месте соединения первой и второй гидравлических магистралей (20 и 21) управляющей линии (16).In this case, the pressure pump (5) for supplying the working medium (26) to each bellows (2 and 12) is also connected by the lines of the first hydraulic line (20) to the hydraulic distributor (8) for unlocking and locking the controlled valve (9 and 19). The controlled valve (9) and (19) is installed at the junction of the first and second hydraulic lines (20 and 21) of the control line (16).

Вторая гидравлическая магистраль (21) линии управления (16) соединяет каждый сильфон (2 и 12) с насосом (6) для откачки рабочей среды (26), входящим в насосную установку. Насос (6) для откачки рабочей среды (26) соединен второй гидравлической магистралью (21) с баком (10) с рабочей средой.The second hydraulic line (21) of the control line (16) connects each bellows (2 and 12) with the pump (6) for pumping out the working medium (26) included in the pumping unit. The pump (6) for pumping out the working medium (26) is connected by the second hydraulic line (21) to the tank (10) with the working medium.

Работу насосной установки (фиг. 1) можно разделить на два этапа по положению гидравлического распределителя управления нагнетанием (7) (c и d).The operation of the pumping unit (FIG. 1) can be divided into two stages according to the position of the injection control hydraulic valve (7) (c and d).

При начальном положении (c) гидравлического распределителя управления нагнетанием (7) насосная установка работает следующим образом.With the initial position (c) of the hydraulic injection control valve (7), the pumping unit operates as follows.

На линию (18) всаса поступает перекачиваемая среда (25). Гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) переключается в положение (c), одновременно с этим гидравлический распределитель (8) переходит в положение (b), открывая, таким образом, управляемый клапан (19) и закрывая управляемый клапан (9). Нагнетательный насос (5) и насос для откачивания (6) осуществляют циркуляцию рабочей среды (26) по линии управления (16) насосной установкой.The pumped medium (25) enters the suction line (18). The injection control hydraulic valve (7) switches to position (c), at the same time the hydraulic valve (8) switches to position (b), thus opening the pilot valve (19) and closing the pilot valve (9). The pressure pump (5) and the pump for pumping out (6) circulate the working medium (26) through the control line (16) of the pumping unit.

В результате вышеперечисленных действий начинается откачивание насосом (6) для откачивания рабочей среды (26) из внутренней полости второго сильфона (12), зарытого в свободной его части заглушкой в бак (10), и подача нагнетательным насосом (5) рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой из бака (10). Откачиваемая рабочая среда (26) из внутренней полости второго сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27), создаетAs a result of the above actions, pumping out by the pump (6) begins to pump out the working medium (26) from the internal cavity of the second bellows (12), buried in its free part with a plug into the tank (10), and the supply of the working medium by the pressure pump (5) into the internal cavity bellows (12), closed in its free part with a plug from the tank (10). The pumped out working medium (26) from the internal cavity of the second bellows (12), closed in its free part by a plug (27), creates

- 4 040904 разряжение на всасе перекачиваемой среды внутри второй части корпуса (11), из-за чего открывается всасывающий клапан (13) и закрывается нагнетательный клапан (14) на линии перекачиваемой среды.- 4 040904 vacuum at the suction of the pumped medium inside the second part of the body (11), due to which the suction valve (13) opens and the discharge valve (14) closes in the line of the pumped medium.

После этого следует заполнение второй части корпуса (11) перекачиваемой средой (25).This is followed by filling the second part of the body (11) with the pumped medium (25).

В тоже самое время, из-за подачи нагнетательным насосом (5) рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (15), в корпусе (1) образуется избыточное давление, приводящее к закрытию всасывающего клапана (3) и открытию нагнетательного клапана (4). Синхронно, по мере нагнетания рабочей среды (26) во внутреннюю полость сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (15), перекачиваемая среда устремляется в линию нагнетания (17). Из чего следует, что движение сильфонов (2) и (12) с заглушками осуществляется в противоход друг другу.At the same time, due to the supply by the pressure pump (5) of the working medium into the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part by a plug (15), an excess pressure is formed in the housing (1), leading to the closing of the suction valve (3 ) and opening the discharge valve (4). Simultaneously, as the working medium (26) is injected into the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part by a plug (15), the pumped medium rushes into the injection line (17). From which it follows that the movement of the bellows (2) and (12) with plugs is carried out in opposition to each other.

После достижения сильфоном (2) с заглушкой (15) крайнего растянутого состояния в совокупности с достигнутым крайним сжатым состоянием сильфона (12) с заглушкой (27), гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) переключается в положение (d).After the bellows (2) with the plug (15) has reached the extreme stretched state in combination with the reached extreme compressed state of the bellows (12) with the plug (27), the injection control hydraulic distributor (7) switches to position (d).

При начальном положении (d) гидравлического распределителя управления нагнетанием (7) насосная установка работает следующим образом.With the initial position (d) of the hydraulic injection control valve (7), the pumping unit operates as follows.

Гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) переключается в положение (d), одновременно с этим гидравлический распределитель (8) переходит в положение (a), открывая таким образом управляемый клапан (9) и закрывая управляемый клапан (19). Нагнетательный насос (5) и насос для откачивания (6) осуществляют циркуляцию рабочей среды по линии управления насосной установкой.The injection control hydraulic valve (7) switches to position (d), at the same time the hydraulic valve (8) switches to position (a), thus opening the pilot valve (9) and closing the pilot valve (19). The pressure pump (5) and the pump for pumping out (6) circulate the working medium through the control line of the pumping unit.

В результате вышеперечисленных действий начинается откачивание насосом для откачивания (6) рабочей среды из внутренней полости сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (15), в бак (10) и подача нагнетательным насосом (5) рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (12), зарытого в свободной его части заглушкой (27), из бака (10). Откачиваемая рабочая среда из внутренней полости сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (15), создает разряжение в внутри корпуса (1), из-за чего открывается всасывающий клапан (3) и закрывается нагнетательный клапан (4). После этого следует заполнение корпуса (1) перекачиваемой средой (25).As a result of the above actions, the pump for pumping out (6) of the working medium from the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part with a plug (15), begins to be pumped into the tank (10) and the pressure pump (5) supplies the working medium into the internal cavity of the bellows (12), buried in its free part with a plug (27), from the tank (10). The pumped out working medium from the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part by a plug (15), creates a vacuum in the inside of the body (1), due to which the suction valve (3) opens and the discharge valve (4) closes. This is followed by filling the housing (1) with the pumped medium (25).

В тоже самое время, из-за подачи нагнетательным насосом (5) рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27), в корпусе (11) образуется избыточное давление, приводящее к закрытию всасывающего клапана (13) и открытию нагнетательного клапана (14). Синхронно, по мере нагнетания рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27), перекачиваемая среда (25) устремляется в линию нагнетания (17).At the same time, due to the supply by the pressure pump (5) of the working medium into the internal cavity of the bellows (12), closed in its free part by a plug (27), an excess pressure is formed in the housing (11), leading to the closing of the suction valve (13 ) and opening the discharge valve (14). Simultaneously, as the working medium is injected into the internal cavity of the bellows (12), closed in its free part by a plug (27), the pumped medium (25) rushes into the injection line (17).

После достижения сильфоном (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27), крайнего растянутого состояния в совокупности с достигнутым крайним сжатым состоянием сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (15), гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) переключается в положение (c). Процесс повторяется.After the bellows (12), closed in its free part by a plug (27), reaches the extreme stretched state, in combination with the reached extreme compressed state of the bellows (2), closed in its free part by a plug (15), the hydraulic control valve for injection control (7) switches to position (c). The process is repeated.

Заявленное техническое решение может быть реализовано в следующих вариантах исполнения, в которых контроль положения сильфона (2) и (12) осуществляется по датчикам положения (22,31) и штоку (23) или по концевым датчикам (29 и 30).The claimed technical solution can be implemented in the following versions, in which the control of the position of the bellows (2) and (12) is carried out by position sensors (22.31) and rod (23) or end sensors (29 and 30).

В варианте реализации заявленного изобретения, в котором контроль положения сильфонов (2 и 12) осуществляется по датчикам положения (22,31) и штоку (23) (фиг. 2), контроль положения сильфонов осуществляется благодаря ходу штока (23) в трубке (24), на которую установлены два датчика положения (22,31) на расстоянии хода сильфона. Шток (23) установлен во внутренней полости каждого сильфона (2) и (12), закрытого в свободной его части заглушкой (15 и 27 соответственно). На штоке (23) выполнены отверстия. Одним концом шток (23) прикреплен к заглушке (15 и 27), другой конец штока свободно размещается в трубке (24). В каждой части корпуса расположена трубка (24), которая, в свою очередь, зафиксирована в верхней части корпуса (1 и 11 соответственно). На каждой трубке (24), перпендикулярно оси, установлены датчики положения (22,31) штока. При этом в верхней части каждой трубки (24) расположены верхние датчики (22) положения, а в нижней части каждой трубки (24) расположены нижние датчики (31) положения. Расстояние между верхними (22) и нижними (31) датчиками положения не должно превышать ход сильфона (2) и (12), закрытого в свободной его части заглушкой (15 и 27 соответственно). В момент когда сильфон (2) или (12) находятся в крайнем растянутом состоянии, верхняя часть штока (23) находится напротив нижнего датчика (31) положения. Нижний датчик (31) фиксирует положение сильфон растянут, гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) и гидравлический распределитель (8) меняют положение. Шток (23) начинает движение наверх. При достижении штоком (23) верхнего датчика (22) положения, верхний датчик (22) фиксирует положение сильфон сжат, гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) и гидравлический распределитель (8) меняют положение.In the embodiment of the claimed invention, in which the control of the position of the bellows (2 and 12) is carried out by position sensors (22,31) and the stem (23) (Fig. 2), the position of the bellows is controlled due to the stroke of the stem (23) in the tube (24 ), on which two position sensors (22,31) are installed at a distance of the bellows stroke. The stem (23) is installed in the inner cavity of each bellows (2) and (12), closed in its free part with a plug (15 and 27, respectively). Holes are made on the rod (23). One end of the rod (23) is attached to the plug (15 and 27), the other end of the rod is freely placed in the tube (24). In each part of the housing there is a tube (24), which, in turn, is fixed in the upper part of the housing (1 and 11, respectively). On each tube (24), perpendicular to the axis, position sensors (22,31) of the rod are installed. In this case, in the upper part of each tube (24) there are upper position sensors (22), and in the lower part of each tube (24) there are lower position sensors (31). The distance between the upper (22) and lower (31) position sensors must not exceed the stroke of the bellows (2) and (12), closed in its free part by a plug (15 and 27, respectively). At the moment when the bellows (2) or (12) are in the most extended state, the upper part of the stem (23) is opposite the lower position sensor (31). The lower sensor (31) detects the position of the bellows is stretched, the pressure control hydraulic distributor (7) and the hydraulic distributor (8) change position. The stem (23) starts moving up. When the rod (23) of the upper sensor (22) reaches the position, the upper sensor (22) fixes the position of the bellows is compressed, the pressure control hydraulic distributor (7) and the hydraulic distributor (8) change position.

В варианте реализации заявленного технического решения контроль положения сильфона реализован с применением одного датчика положения в совокупности со штоком (23), на котором выполнены два отверстия контроля положения. Этот способ реализуется присвоением сигналам с датчика поочередных значений сильфон растянут и сильфон сжат при достижении отверстия на штоке (23) рабочей поверхности датчика.In the embodiment of the claimed technical solution, the bellows position control is implemented using one position sensor in conjunction with the stem (23), on which two position control holes are made. This method is implemented by assigning successive values to the signals from the sensor: the bellows is stretched and the bellows is compressed when it reaches the hole on the rod (23) of the working surface of the sensor.

В варианте реализации заявленного изобретения, в котором контроль положения сильфонов осуще- 5 040904 стелен (фиг. 3) по концевым датчикам (29, 30), при этом контроль положения сильфонов (2 и 12), закрытых в свободной части заглушкой (15 и 27 соответственно), осуществляется по моменту касания заглушкой концевых датчиков, в данном варианте реализации заявленного технического решения размещены в нижней части каждой части корпуса (1) и (11) расположен нижний концевой датчик (30) и в верхней части внутри каждого сильфона (2) и (12) расположен верхний концевой датчик (29). Если сильфон (2) или (12) с заглушкой растягивается, то в момент своего максимального растяжения заглушка коснется нижнего концевого датчика (30), гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) и гидравлический распределитель (8) поменяет положение. Сильфон (2) или (12) с заглушкой начнет движение вверх. При сжатии сильфона (2) или (12), закрытого в нижней его части заглушкой, сильфон (2) или (12) с заглушкой (15 и 27 соответственно) достигнет своего крайнего сжатого состояния, произойдет касание заглушкой (15 и 27) верхнего (29) концевого датчика, верхний (29) концевой датчик фиксирует положение сильфон сжат, гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) и гидравлический распределитель (8) меняют положение.In an embodiment of the claimed invention, in which the control of the position of the bellows is carried out (Fig. 3) by end sensors (29, 30), while the control of the position of the bellows (2 and 12), closed in the free part by a plug (15 and 27 respectively), is carried out by the moment the plug touches the end sensors, in this embodiment of the claimed technical solution, the lower end sensor (30) is located in the lower part of each part of the body (1) and (11) and in the upper part inside each bellows (2) and (12) the upper end sensor (29) is located. If the bellows (2) or (12) with the plug is stretched, then at the moment of its maximum stretching, the plug will touch the lower end sensor (30), the pressure control hydraulic valve (7) and the hydraulic valve (8) will change position. The bellows (2) or (12) with plug will start to move upwards. When the bellows (2) or (12), closed in its lower part with a plug, is compressed, the bellows (2) or (12) with the plug (15 and 27, respectively) will reach its extreme compressed state, the plug (15 and 27) will touch the upper ( 29) of the end switch, the upper (29) end switch fixes the position of the bellows is compressed, the pressure control hydraulic distributor (7) and the hydraulic distributor (8) change position.

Дополнительно, одним из вариантов реализации (фиг. 8) контроля положения сильфона является использование тросика, накрученного на бухту (48, 49). Бухта (48, 49) устанавливается в верхней части корпуса насосной установки (1, 11), а тросик закрепляется на заглушке (15, 27). Возвратнопоступательное движение сильфона (2, 12) приводит к разматыванию и соответственно наматыванию тросика на бухту (47, 48). Вращательное движение бухты (48, 49), возникающее вследствие движения сильфона, регистрируется датчиком (46, 47). Датчик (46, 47) может быть контактного и бесконтактного действия.Additionally, one of the options for implementing (Fig. 8) control of the position of the bellows is the use of a cable wound on the coil (48, 49). The bay (48, 49) is installed in the upper part of the pump unit body (1, 11), and the cable is fixed on the plug (15, 27). The reciprocating movement of the bellows (2, 12) leads to unwinding and, accordingly, winding of the cable on the bay (47, 48). The rotational movement of the coil (48, 49), resulting from the movement of the bellows, is recorded by the sensor (46, 47). The sensor (46, 47) can be of contact and non-contact action.

Помимо прямых методов контроля положения мембраны (сильфона) (2, 12), существует косвенный способ (фиг. 9) - контролируемое заполнение внутренней полости сильфона (2) или (12), закрытого в нижней его части заглушкой (15 и 27 соответственно), нагнетательным насосом (5) рабочей средой (26). Расчет необходимого объема для заполнения внутренней полости сильфона (2) или (12), закрытого в нижней его части заглушкой (15 и 27 соответственно), нагнетательным насосом (5) реализуется с помощью датчика частоты вращения (50), установленного на нагнетательном насосе (5).In addition to direct methods for controlling the position of the membrane (bellows) (2, 12), there is an indirect method (Fig. 9) - controlled filling of the internal cavity of the bellows (2) or (12), closed in its lower part with a plug (15 and 27, respectively), pressure pump (5) working medium (26). The calculation of the required volume for filling the internal cavity of the bellows (2) or (12), closed in its lower part with a plug (15 and 27, respectively), with an injection pump (5) is implemented using a speed sensor (50) installed on the injection pump (5 ).

Описанные ваше варианты контроля положения сильфона, закрытого в нижней его части заглушкой, не полностью охватывают возможные способы отслеживания положения сильфона.Your options for monitoring the position of a bellows closed in its lower part with a plug do not fully cover the possible ways to track the position of the bellows.

При этом насосная установка может быть выполнена как с по меньшей мере двумя частями корпуса, так и с большим количеством частей. Увеличение количества частей корпуса приводит к необходимости установки ряда дополнительных элементов:In this case, the pumping unit can be made both with at least two parts of the housing, and with a large number of parts. An increase in the number of body parts leads to the need to install a number of additional elements:

гидравлический распределитель нагнетания (7), гидравлический распределитель (8), часть или части корпусов (1, 11), нагнетательный клапан (4, 14), всасывающий клапан (3, 13), управляемый клапан (9, 19).discharge hydraulic distributor (7), hydraulic distributor (8), part or parts of housings (1, 11), discharge valve (4, 14), suction valve (3, 13), pilot valve (9, 19).

Взаимодействие вышеперечисленных элементов насосной установки осуществляется по первой и второй гидравлическим магистралям (20, 21) (фиг. 4).The interaction of the above elements of the pumping unit is carried out through the first and second hydraulic lines (20, 21) (Fig. 4).

Насосная установка (фиг. 4) состоит из корпуса, разделенного на четыре части, каждая часть выполнена с цилиндрической внутренней полостью. Внутри каждой из упомянутых частей корпуса насосной установки установлен сильфон. Каждый из сильфонов установлен к верхней торцевой внутренней поверхности каждой части корпуса насосной установки. Каждый сильфон закрыт в нижней части заглушкой. Полость, получаемая в результате установки сильфона к верхней торцевой поверхности каждой части корпуса насосной установки, где нижняя часть сильфона закрыта заглушкой, внутреннюю полость сильфона. Сильфон с заглушкой, установленный внутри части корпуса насосной установки, разделяет рабочую среду (26), расположенную во внутренней полости сильфона, и перекачиваемую среду (25), расположенную за сильфоном в полости части корпуса насосной установки.The pumping unit (Fig. 4) consists of a housing divided into four parts, each part is made with a cylindrical internal cavity. A bellows is installed inside each of the mentioned parts of the casing of the pumping unit. Each of the bellows is installed to the upper end inner surface of each part of the casing of the pumping unit. Each bellows is closed at the bottom with a plug. The cavity resulting from the installation of the bellows to the upper end surface of each part of the casing of the pumping unit, where the lower part of the bellows is closed with a plug, the inner cavity of the bellows. A bellows with a plug installed inside a part of the casing of the pumping unit separates the working medium (26) located in the inner cavity of the bellows and the pumped medium (25) located behind the bellows in the cavity of the casing of the pumping unit.

Каждая часть корпуса насосной установки выполнена с входными и выходными отверстиями, к которым подключены линия всаса (18) и линия нагнетания (19) соответственно.Each part of the casing of the pumping unit is made with inlet and outlet openings to which the suction line (18) and the discharge line (19) are connected, respectively.

На линию нагнетания (17) перекачиваемой среды (25) установлены нагнетательные клапаны. На линии всаса (18) перекачиваемой среды установлены всасывающие клапаны.Discharge valves are installed on the discharge line (17) of the pumped medium (25). Suction valves are installed on the suction line (18) of the pumped medium.

Линия управления насосом (16) в процессе работы представляет собой две независимые гидравлические магистрали (20 и 21).The pump control line (16) during operation consists of two independent hydraulic lines (20 and 21).

Первая (20) гидравлическая магистраль выполнена с давлением, большим, чем давление перекачиваемой среды (25) на линии всаса (18). Вторая (21) гидравлическая магистраль выполнена с давлением, меньшим, чем давление перекачиваемой среды (25) на линии всаса (18).The first (20) hydraulic line is made with a pressure greater than the pressure of the pumped medium (25) on the suction line (18). The second (21) hydraulic line is made with a pressure less than the pressure of the pumped medium (25) on the suction line (18).

Первая гидравлическая магистраль (20) линии управления насосной установкой (16) соединяет каждый сильфон с нагнетательным насосом (5) для подачи рабочей среды (26), входящим в насосную установку. При этом каждая пара сильфонов соединена с насосом (5) посредством установленных на первой гидравлической магистрали (20) гидравлических распределителей управления нагнетание. Каждый из гидравлических распределителей управления нагнетанием выполнен с возможностью распределенияThe first hydraulic line (20) of the control line of the pumping unit (16) connects each bellows to the pressure pump (5) for supplying the working medium (26) included in the pumping unit. In this case, each pair of bellows is connected to the pump (5) by means of hydraulic injection control valves installed on the first hydraulic line (20). Each of the injection control hydraulic distributors is configured to distribute

- 6 040904 подачи рабочей среды (26) на упомянутые сильфоны. Насос (5) для подачи рабочей среды (26) также соединен первой гидравлической магистралью (20) линии управления (16) с баком (10) с рабочей средой.- 6 040904 supply of the working medium (26) to the said bellows. The pump (5) for supplying the working medium (26) is also connected by the first hydraulic line (20) of the control line (16) to the tank (10) with the working medium.

При этом нагнетательный насос (5) для подачи рабочей среды (26) в каждую пару сильфонов также соединен линиями первой гидравлической магистрали (20) с гидравлическими распределителями для отпирания и запирания управляемых клапанов. Управляемый клапан установлен на гидравлической магистрали (21) управляющей линии (16).In this case, the pressure pump (5) for supplying the working medium (26) to each pair of bellows is also connected by lines of the first hydraulic line (20) to hydraulic distributors for unlocking and locking the controlled valves. The pilot valve is installed on the hydraulic line (21) of the control line (16).

Вторая гидравлическая магистраль (21) линии управления (16) соединяет каждый сильфон с насосом (6) для откачки рабочей среды (26), входящим в насосную установку. Насос (6) для откачки рабочей среды (26) соединен второй гидравлической магистралью (21) с баком (10) с рабочей средой.The second hydraulic line (21) of the control line (16) connects each bellows with a pump (6) for pumping out the working medium (26) included in the pumping unit. The pump (6) for pumping out the working medium (26) is connected by the second hydraulic line (21) to the tank (10) with the working medium.

Описание клапанов и их управление.Description of valves and their control.

Управление насосной установкой заключается в управлении потоками рабочей среды. Главным образом это управление осуществляется через клапаны различного исполнения. Клапаны могут иметь электромагнитное, гидравлическое и пневматическое управление.The control of the pumping unit is to control the flow of the working medium. This control is mainly carried out through valves of various designs. The valves can be operated electromagnetically, hydraulically or pneumatically.

Управление рабочей жидкостью в насосной установке на фиг. 5 идет через гидравлический распределитель управления нагнетанием (7). Включение гидравлического распределителя управления нагнетанием (7) в положение c приводит к нагнетанию рабочей жидкости во внутреннюю полость сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (15), и откачиванию рабочей жидкости из внутренней полости сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27). После завершения цикла, гидравлический распределитель управления нагнетанием (7) переключается в положение d, что приводит к нагнетанию рабочей жидкости во внутреннюю полость сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27) и откачиванию рабочей жидкости из внутренней полости сильфона (2) закрытого в свободной его части заглушкой (15).Management of the working fluid in the pumping unit in Fig. 5 goes through the hydraulic injection control distributor (7). Turning the injection control hydraulic distributor (7) into position c leads to the injection of the working fluid into the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part by a plug (15), and pumping out the working fluid from the internal cavity of the bellows (12), closed in its free part. parts with plug (27). After the cycle is completed, the injection control hydraulic distributor (7) switches to position d, which leads to the injection of the working fluid into the internal cavity of the bellows (12), closed in its free part by a plug (27) and pumping out the working fluid from the internal cavity of the bellows (2) closed in its free part with a plug (15).

Кроме описанного выше способа существует вариант фиг. 6 управления рабочей жидкостью с помощью системы клапанов (32, 33, 34, 35) и гидравлических распределителей (36, 37, 38, 39) через линию управления (41). Управление рабочей жидкостью осуществляется насосом управления (40) через линию управления (41), системой клапанов (32, 33, 34, 35) и гидравлическими распределителями (36, 37, 38, 39).In addition to the method described above, there is a variant of FIG. 6 control of the working fluid using a system of valves (32, 33, 34, 35) and hydraulic distributors (36, 37, 38, 39) through the control line (41). The hydraulic fluid is controlled by the control pump (40) through the control line (41), the valve system (32, 33, 34, 35) and the hydraulic distributors (36, 37, 38, 39).

Работу насосной установки (фиг. 6) следует рассматривать по положению гидравлических распределителей (36, 37, 38, 39). Положение гидравлических распределителей (36,37,38,39) в позициях (a, b, b, a) соответственно, приводит к подаче нагнетательным насосом (5) рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (15). В корпусе (1) образуется избыточное давление, приводящее к закрытию всасывающего клапана (3) и открытию нагнетательного клапана (4). Синхронно, по мере нагнетания рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (27), перекачиваемая среда (25) устремляется в линию нагнетания (17). Одновременно с этим происходит откачивание рабочей среды насосом для откачивания (6) из внутренней полости сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27).The operation of the pumping unit (Fig. 6) should be considered according to the position of the hydraulic distributors (36, 37, 38, 39). The position of hydraulic distributors (36,37,38,39) in positions (a, b, b, a), respectively, leads to the delivery of the working medium by the pressure pump (5) into the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part with a plug ( 15). Overpressure builds up in the body (1), causing the suction valve (3) to close and the discharge valve (4) to open. Simultaneously, as the working medium is forced into the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part by a plug (27), the pumped medium (25) rushes into the injection line (17). At the same time, the working medium is pumped out by a pump for pumping out (6) from the internal cavity of the bellows (12), closed in its free part by a plug (27).

После достижения сильфоном (2) закрытого в свободной его части заглушкой (15) крайнего растянутого состояния в совокупности с достигнутым крайним сжатым состоянием сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27), гидравлические распределители (36, 37, 38, 39) переключается в положение (b, a, a, b). Процесс повторяется зеркально.After the bellows (2), closed in its free part by a plug (15), has reached the extreme stretched state, in combination with the reached extreme compressed state of the bellows (12), closed in its free part by a plug (27), hydraulic distributors (36, 37, 38, 39 ) switches to position (b, a, a, b). The process is mirrored.

Управление рабочей средой может быть представлена системой гидравлических замков с электромагнитным управлением (42, 43, 44, 45) фиг. 7. Управление насосной установкой снабженной системой гидравлических замков с электромагнитным управлением (42, 43, 44, 45) можно разделить по положению гидравлических замков (открыт/ закрыт).The control of the working environment can be represented by a system of hydraulic locks with electromagnetic control (42, 43, 44, 45) of Fig. 7. The control of a pumping unit equipped with a system of hydraulic locks with electromagnetic control (42, 43, 44, 45) can be divided according to the position of the hydraulic locks (open / closed).

Положение гидравлических замков (42, 43, 44, 45) в позиции (закрыт, открыт, закрыт, открыт) соответственно, приводит к подаче нагнетательным насосом (5) рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (15). В корпусе (1) образуется избыточное давление, приводящее к закрытию всасывающего клапана (3) и открытию нагнетательного клапана (4). Синхронно, по мере нагнетания рабочей среды во внутреннюю полость сильфона (2), закрытого в свободной его части заглушкой (27), перекачиваемая среда (25) устремляется в линию нагнетания (17). Одновременно с этим происходит откачивание рабочей среды насосом для откачивания (6) из внутренней полости сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27).The position of the hydraulic locks (42, 43, 44, 45) in the position (closed, open, closed, open), respectively, leads to the supply by the pressure pump (5) of the working medium into the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part with a plug ( 15). Overpressure builds up in the body (1), causing the suction valve (3) to close and the discharge valve (4) to open. Simultaneously, as the working medium is forced into the internal cavity of the bellows (2), closed in its free part by a plug (27), the pumped medium (25) rushes into the injection line (17). At the same time, the working medium is pumped out by a pump for pumping out (6) from the internal cavity of the bellows (12), closed in its free part by a plug (27).

После достижения сильфоном (2), закрытым в свободной его части заглушкой (15), крайнего растянутого состояния в совокупности с достигнутым крайним сжатым состоянием сильфона (12), закрытого в свободной его части заглушкой (27), гидравлические замки (42, 43, 44, 45) переключается в положение (открыт, закрыт, открыт, закрыт). Процесс повторяется зеркально.After the bellows (2), closed in its free part by a plug (15), reaches the extreme stretched state, together with the reached extreme compressed state of the bellows (12), closed in its free part by a plug (27), hydraulic locks (42, 43, 44 , 45) switches to position (open, closed, open, closed). The process is mirrored.

Отличия заявленного технического решения.Differences of the claimed technical solution.

В качестве рабочего органа используется сильфон. Деформация сильфона происходит вдоль оси сильфона, что позволяет легко контролировать рабочие положения сильфона. Сильфон также имеет большой изменяемый объем на один рабочий ход при минимальных габаритах.A bellows is used as a working body. The deformation of the bellows occurs along the axis of the bellows, which makes it easy to control the operating positions of the bellows. The bellows also has a large variable volume per stroke with minimal dimensions.

Изменение рабочего объема происходит за счет продольного сжатия-растяжения сильфона. Отсутствуют радиальные растягивающие напряжения сильфона, что позволяет применять армированные сильфоны, что, в свою очередь, повышает срок службы насоса.The change in the working volume occurs due to the longitudinal compression-stretching of the bellows. There are no radial tensile stresses on the bellows, which allows the use of reinforced bellows, which in turn increases pump life.

--

Claims (8)

Корпус выполнен с входными и выходными отверстиями. Входные отверстия в корпусе насосной установки в варианте реализации заявленного технического решения расположены в нижней или в верхней части корпуса. При этом выходные отверстия в варианте реализации заявленного технического решения расположены в верхней или в нижней части корпуса.The housing is made with inlet and outlet openings. The inlets in the housing of the pumping unit in the embodiment of the claimed technical solution are located in the lower or upper part of the housing. In this case, the outlet openings in the embodiment of the claimed technical solution are located in the upper or lower part of the housing. Сжатие-растяжение сильфона осуществляется посредством попеременного подключения рабочей полости насосной установки к магистралям с рабочей жидкостью, в одной из которых давление выше, чем давление перекачиваемой среды на входе в насосную установку, во второй - ниже.Compression-expansion of the bellows is carried out by alternately connecting the working cavity of the pumping unit to the lines with the working fluid, in one of which the pressure is higher than the pressure of the pumped medium at the inlet to the pumping unit, in the second - lower. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Насосная установка, включающая корпус, выполненный с по меньшей мере двумя частями с внутренними цилиндрическими полостями, с выполненными отверстиями для подвода и отвода перекачиваемой среды, по меньшей мере два продольно деформируемых сильфона, каждый из которых закреплен внутри каждой части корпуса одной торцевой поверхностью к одной внутренней торцевой поверхности каждой части корпуса, при этом противоположная торцевая сторона каждого сильфона выполнена с заглушкой, а на торцевой поверхности каждой части корпуса, соединенной с сильфоном, выполнено отверстие для подвода рабочей среды во внутреннюю полость, ограниченную сильфоном, его заглушкой и торцевой поверхностью части корпуса, гидравлическую систему управления насосной установкой, отличающаяся тем, что гидравлическая система управления насосной установкой выполнена в виде бака с рабочей средой, нагнетательного насоса, по меньшей мере двух независимых гидравлических магистралей и системы клапанов, выполненных с возможностью попеременного подключения внутренних полостей сильфонов с рабочей жидкостью к первой или второй магистрали в зависимости от положений сильфонов, при этом гидравлические магистрали выполнены таким образом, что в одной магистрали давление рабочей среды меньше давления перекачиваемой среды на входе в насосную установку, а во второй магистрали давление рабочей среды больше давления перекачиваемой среды на входе в насосную установку, причем внутренняя полость каждого сильфона соединена магистралями с возможностью попеременного переключения с нагнетательным насосом для подачи рабочей среды посредством первой гидравлической магистрали, и с баком с рабочей средой посредством второй гидравлической магистрали, и насосная установка дополнительно содержит средство контроля положения каждого сильфона, выполненное с возможностью управления попеременным подключением внутренней полости сильфона с рабочей жидкостью к первой или второй магистрали в зависимости от положений сильфонов.1. Pumping unit, including a housing made with at least two parts with internal cylindrical cavities, with holes for inlet and outlet of the pumped medium, at least two longitudinally deformable bellows, each of which is fixed inside each part of the housing with one end surface to one inner end surface of each part of the body, while the opposite end side of each bellows is made with a plug, and on the end surface of each part of the body, connected to the bellows, there is a hole for supplying the working medium into the internal cavity bounded by the bellows, its plug and the end surface of the part housing, a hydraulic control system of the pumping unit, characterized in that the hydraulic control system of the pumping unit is made in the form of a tank with a working medium, an injection pump, at least two independent hydraulic lines and a valve system configured to alternately connecting the internal cavities of the bellows with the working fluid to the first or second line, depending on the positions of the bellows, while the hydraulic lines are designed in such a way that in one line the pressure of the working medium is less than the pressure of the pumped medium at the inlet to the pumping unit, and in the second line the pressure of the working medium medium is greater than the pressure of the pumped medium at the inlet to the pump unit, wherein the internal cavity of each bellows is connected by lines with the possibility of alternate switching with the pressure pump for supplying the working medium through the first hydraulic line, and with the tank with the working medium through the second hydraulic line, and the pump unit additionally comprises means for controlling the position of each bellows, configured to control the alternate connection of the internal cavity of the bellows with the working fluid to the first or second line, depending on the positions of the bellows. 2. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что средство контроля положения каждого сильфона установлено во внутренней полости каждого сильфона и выполнено в виде закрепленной трубки и штока, при этом один конец штока прикреплен к заглушке сильфона, а другой конец штока свободно размещен в трубке, расположенной на противоположной от торцевой поверхности сильфона с заглушкой стороне, и на трубке, на расстоянии хода сильфона, установлены датчики положения штока.2. The pumping unit according to claim 1, characterized in that the means for monitoring the position of each bellows is installed in the internal cavity of each bellows and is made in the form of a fixed tube and a rod, while one end of the rod is attached to the bellows plug, and the other end of the rod is freely placed in the tube located on the side opposite from the end surface of the bellows with a plug, and on the tube, at a distance of the bellows travel, rod position sensors are installed. 3. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что на второй гидравлической магистрали дополнительно установлен насос для откачки рабочей среды в бак.3. Pumping unit according to claim 1, characterized in that a pump is additionally installed on the second hydraulic line for pumping the working medium into the tank. 4. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что средство контроля положения каждого сильфона установлено во внутренней полости каждого сильфона и выполнено в виде датчика положения в совокупности со штоком и трубкой, при этом один конец штока прикреплен к заглушке сильфона, а другой конец штока свободно размещен в трубке, расположенной на противоположной от торцевой поверхности сильфона с заглушкой стороне, при этом на штоке выполнены метки контроля положений штока.4. The pumping unit according to claim 1, characterized in that the means for monitoring the position of each bellows is installed in the internal cavity of each bellows and is made in the form of a position sensor in conjunction with a rod and a tube, while one end of the rod is attached to the bellows plug, and the other end The rod is freely placed in the tube located on the side opposite from the end surface of the bellows with a plug, while the rod positions are marked with marks. 5. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что средство контроля положения каждого сильфона установлено во внутренней полости каждого сильфона и выполнено в виде датчика и бухты с тросиком, выполненной с возможностью вращения, при этом бухта размещена на стороне, противоположной торцевой поверхности сильфона с заглушкой, а тросик одним концом закреплен на заглушке.5. The pumping unit according to claim 1, characterized in that the means for monitoring the position of each bellows is installed in the internal cavity of each bellows and is made in the form of a sensor and a coil with a cable, made with the possibility of rotation, while the coil is placed on the side opposite the end surface of the bellows with a plug, and the cable is fixed at one end to the plug. 6. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что средство контроля положения каждого сильфона выполнено в виде датчика частоты вращения, установленного на нагнетательном насосе, выполненного с возможностью контроля заполнения внутренней полости сильфона посредством определения объема рабочей среды, необходимой для заполнения внутренней полости сильфона.6. Pumping unit according to claim 1, characterized in that the means for monitoring the position of each bellows is made in the form of a speed sensor installed on the pressure pump, configured to control the filling of the internal cavity of the bellows by determining the volume of the working medium necessary to fill the internal cavity of the bellows . 7. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия для подвода и отвода перекачиваемой среды выполнены в нижней и/или в верхней части корпуса.7. Pumping unit according to claim 1, characterized in that the holes for supplying and discharging the pumped medium are made in the lower and/or upper part of the housing. 8. Насосная установка по п.1, отличающаяся тем, что сильфон выполнен составным из отдельных деформируемых мембран, соединенных последовательно между собой торцевыми поверхностями.8. Pumping unit according to claim 1, characterized in that the bellows is made up of separate deformable membranes connected in series with each other by end surfaces. --
EA202190932 2018-10-02 2019-10-02 PUMP UNIT EA040904B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134507 2018-10-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040904B1 true EA040904B1 (en) 2022-08-15

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2669099C2 (en) Bellows pump with hydraulic drive
RU52125U1 (en) ELECTRIC HYDRAULIC DRIVE PUMP UNIT
US20090041596A1 (en) Downhole Electric Driven Pump Unit
CN108700058A (en) For can dive application linear hydraulic pump
EA040904B1 (en) PUMP UNIT
AU2019352546B2 (en) Pump assembly
RU2628840C1 (en) Hydraulic borehole pump unit
RU2305797C1 (en) Pumping set
RU2422675C1 (en) Diaphragm pump unit
RU183876U1 (en) Bidirectional linear submersible pump unit
RU179973U1 (en) WELL HYDRAULIC INSTALLATION
CN201802599U (en) Rodless axial product difference type oil well pump
RU2493434C1 (en) Hydraulic-driven pump set
RU2786856C1 (en) Pneumatic plug pumping unit
RU2699598C1 (en) Pump plunger pneumatic drive unit
KR100955331B1 (en) Fluid Operated Pump and pumping system comprising the said pump
US711858A (en) Means for pumping water under hydraulic power.
RU2613150C1 (en) Pumping plant with electrohydraulic actuator
CN201802598U (en) Rodless radial product difference type oil well pump
RU22201U1 (en) LIQUID PUMP
RU2555783C2 (en) Downhole pump
RU165390U1 (en) INSTALLATION OF A Borehole Hydraulic Piston Pumping Unit For Oil Production
RU138129U1 (en) DEEP PUMP
RU2241854C1 (en) Deep-well sucker-rod pump hydraulic drive
SU1126717A1 (en) Functional positive displacement pump unit