RU105965U1

RU105965U1 - VALVE PUMP ASSEMBLY

Info

Publication number: RU105965U1
Application number: RU2011100871/28U
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Каткаев
Original assignee: Игорь Юрьевич Каткаев
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2011-06-27

Abstract

1. Клапанный узел насоса, установленный в корпусе гидроблока насоса, содержащий седло с конической рабочей посадочной поверхностью и осевым цилиндрическим направляющим отверстием, тарельчатый клапан с периферийным эластичным уплотнителем и с непосредственным контактом с опорной поверхностью седла, соединенный с направляющей крестовиной, контактирующей со стенкой осевого цилиндрического отверстия седла, и выполненный, по крайней мере, с одним кольцевым зубцом на уплотняемой поверхности, ближе к наружному диаметру, отличающийся тем, что тарельчатый клапан и направляющая крестовина соединены между собой неподвижно, тарельчатый клапан выполнен с контактом своей уплотняемой поверхностью с уплотняемой поверхностью седла через периферийный эластичный уплотнитель, седло выполнено с диаметром осевого цилиндрического направляющего отверстия D=83,0 мм, тарельчатый клапан выполнен с диаметром внутреннего края опорной поверхности Dво=0,988D мм, с диаметром наружного края опорной поверхности Dно=1,18D мм, с рабочим диаметром Dp=1,55D мм и рабочей высотой Hp=0,399D мм, с наружными диаметрами, соответствующими внутренним диаметрам периферийного эластичного уплотнителя максимальному Dmax=1,18D мм и минимальному Dmin=1,036D мм, при этом опорная поверхность контактирования меньше, чем уплотняемая поверхность контактирования седла не более чем в полтора раза, площадь поперечного сечения периферийного эластичного уплотнителя увеличена, но не более чем в два раза, кроме того, кольцевые зубцы выполнены по количеству не менее 5. ! 2. Клапанный узел насоса по п.1, отличающийся тем, что тарельчатый клапан и направляющая крестовина соединены межд 1. The valve assembly of the pump installed in the housing of the valve body of the pump, comprising a seat with a conical working seating surface and an axial cylindrical guide hole, a poppet valve with peripheral elastic seal and with direct contact with the bearing surface of the seat, connected to the guide crosspiece in contact with the wall of the axial cylindrical the hole of the saddle, and made with at least one annular tooth on the sealing surface, closer to the outer diameter, characterized in that o the poppet valve and the guide cross are interconnected motionlessly, the poppet valve is made by contact with its sealing surface and the sealing surface of the seat via a peripheral elastic seal, the seat is made with the diameter of the axial cylindrical guide hole D = 83.0 mm, the poppet valve is made with the diameter of the inner edge the supporting surface is Dvo = 0.988D mm, with the diameter of the outer edge of the supporting surface is Dno = 1.18D mm, with a working diameter of Dp = 1.55D mm and a working height of Hp = 0.399D mm, with outer diameters, corresponding to the inner diameter of the peripheral elastic seal maximum Dmax = 1,18D mm and minimum Dmin = 1,036D mm, while the contact contact surface is less than the sealed contact surface of the seat is not more than one and a half times, the cross-sectional area of the peripheral elastic seal is increased, but not more than twice, in addition, the ring teeth are made by the number of at least 5.! 2. The valve assembly of the pump according to claim 1, characterized in that the poppet valve and the guide cross are connected between

Description

Полезная модель относится к гидромашиностроению, в частности, к клапанным узлам, преимущественно, плунжерных нефтегазопромысловых насосов, предназначенных для гидроразрыва нефтегазоносных пластов, цементирования нефтегазовых скважин и кислотной обработки пластов с подачей в скважину абразивосодержащих жидких смесей и кислотных растворов.The utility model relates to hydraulic engineering, in particular, to valve assemblies, mainly plunger oil and gas pumps, designed for hydraulic fracturing of oil and gas reservoirs, cementing of oil and gas wells and acid treatment of formations with the supply of abrasive-containing liquid mixtures and acid solutions to the well.

Известен клапанный узел насоса, описанный в полезной модели РФ №1351, опубликованной в 1995 г., представляющий собой клапанный узел насоса, установленный в полости гидроблока насоса, содержащий седло с конической посадочной поверхностью и осевым цилиндрическим направляющим отверстием, кольцеобразное периферийное эластичное уплотнение, закрепленное с внешней стороны верхней части седла, а также тарельчатый клапан с периферийным эластичным уплотнителем и направляющей крестовиной, контактирующей со стенками осевого цилиндрического отверстия седла, причем периферийный эластичный уплотнитель тарельчатого клапана контактирует с кольцеобразным периферийным эластичным уплотнением седла, а тарельчатый клапан и направляющая крестовина соединены между собой шаровым шарниром.A known valve pump assembly described in the utility model of the Russian Federation No. 1351, published in 1995, is a valve pump assembly installed in the cavity of the pump valve body, comprising a seat with a tapered seating surface and an axial cylindrical guide hole, an annular peripheral elastic seal secured with the outer side of the upper part of the seat, as well as a poppet valve with a peripheral elastic seal and a guide cross in contact with the walls of the axial cylindrical bore ment seat, wherein a peripheral elastic sealing contact with the valve poppet annular peripheral elastic sealing seat, and the poppet valve and the guide crosspiece interconnected ball joint.

Недостатком данного клапанного узла насоса является его ограниченная область применения из-за невозможности использования при нагнетании насосом абразивосодержащих жидкостей, а также при высоких давлениях нагнетания насоса. Это объясняется тем, что, уплотняющая часть клапанного узла, имеющая контактирование между собой двух эластичных уплотнений (на седле и на тарели) на части общей поверхности контактирования седла и тарели, имеет определенный ресурс работы в абразивосодержащей рабочей жидкости. Так при закачивании смеси (абразивосодержащей рабочей жидкости), содержащей фракцию проппанта марки 20÷40 (искусственного керамического песка сферической формы диаметром 2 мм) и концентрацией более 800 кг/м³ уплотняющая часть клапанного узла не справляется с функцией герметизации в полном объеме из-за малой упорной площади контакта, вследствие чего из-за высокого давления между седлом и клапаном происходит протекание смеси содержащей абразивный материал, что приводит к сильному износу металлических частей опорной поверхности клапанного узла. То же самое можно сказать и в отношении другой контактной пары описанного клапана, а именно двух относительно подвижных деталей - шара направляющей крестовины и фиксатора в виде разрезного витка кольцевой пружины, также работающих в абразивной среде ограниченное время. Вышеуказанный ресурс работы измеряется часами, что делает насос и насосную установку неработоспособными из-за выхода из строя различных деталей. В полевых условиях можно произвести замену только уплотнения на тарели, все остальные замены требуют время и необходимое дополнительное оборудование для полной разборки корпуса насоса, что приведет к значительным временным и материальным затратам на ремонт оборудования.The disadvantage of this valve assembly of the pump is its limited scope due to the inability to use abrasive liquids when pumping the pump, as well as at high pump discharge pressures. This is explained by the fact that the sealing part of the valve assembly having contact between two elastic seals (on the seat and on the plate) on a part of the common contact surface of the seat and plate has a certain service life in an abrasive-containing working fluid. So, when pumping a mixture (abrasive-containing working fluid) containing a 20–40 grade proppant fraction (spherical artificial ceramic sand with a diameter of 2 mm) and a concentration of more than 800 kg / m ^{3, the} sealing part of the valve assembly does not fully cope with the sealing function due to a small contact area, as a result of which a mixture containing abrasive material flows between the seat and valve due to high pressure, which leads to severe wear of the metal parts of the valve support surface evil. The same can be said for the other contact pair of the described valve, namely, two relatively moving parts - the ball of the guide cross and the clamp in the form of a split turn of the annular spring, also working in an abrasive medium for a limited time. The above service life is measured by the clock, which makes the pump and pump unit inoperative due to the failure of various parts. In the field, only seals on plates can be replaced; all other replacements require time and the necessary additional equipment to completely disassemble the pump casing, which will lead to significant time and material costs for equipment repair.

Следующим недостатком данного клапанного узла насоса является ограничение его применения по давлению нагнетания рабочей жидкости насосом, т.к. при принятом диаметре тарельчатого клапана и принятой конусности посадочной поверхности седла клапанного узла перепад диаметров конической части седла невелик и при повышенных давлениях нагнетания, достигающих 150 МПа, седло давлением рабочей жидкости вдавливается в гнездо гидроблока, что приводит к схватыванию материалов седла и гидроблока (холодная сварка) и затрудняет извлечение седла, сопровождающееся деформацией или поломкой съемника седла. Также имеют место случаи продавливания седел вместе с тарельчатыми клапанами через гнездо гидроблока, что приводит к аварийной ситуации на нефтепромысле, описанной выше.The next disadvantage of this valve assembly of the pump is the limitation of its application to the pressure of the pumped working fluid pump, because with the accepted diameter of the poppet valve and the accepted taper of the seating surface of the valve seat seat, the difference in the diameters of the conical part of the seat is small and at elevated discharge pressures reaching 150 MPa, the seat is pressed by the pressure of the working fluid into the valve body socket, which leads to the setting of the seat and valve body materials (cold welding) and makes it difficult to remove the saddle, accompanied by deformation or breakage of the saddle puller. There are also cases of bursting of seats together with poppet valves through the valve body jack, which leads to an emergency in the oil field described above.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является клапанный узел насоса, описанный в патенте России №2240461. Клапанный узел насоса, установленный в полости гидроблока насоса, содержит седло с конической рабочей посадочной поверхностью и осевым цилиндрическим направляющим отверстием, кольцеобразное периферийное эластичное уплотнение, закрепленное с внешней стороны верхней части седла, а также тарельчатый клапан с периферийным эластичным уплотнителем и направляющей крестовиной, контактирующей со стенкой осевого цилиндрического отверстия седла, причем периферийный эластичный уплотнитель тарельчатого клапана контактирует с кольцеобразным эластичным уплотнением седла. Контакт уплотняемой поверхности тарельчатого клапана с уплотняемой поверхностью седла происходит через периферийный эластичный уплотнитель и кольцеобразное периферийное эластичное уплотнение. Тарельчатый клапан и направляющая крестовина соединены между собой шаровым шарниром, который со стороны направляющей крестовины снабжен кольцевым эластичным фиксатором, выполненным, например, из литьевого свулканизированного полиуретана, радиальная толщина которого в месте одновременного его контакта с поверхностями шара шарового шарнира и тарельчатого клапана больше, чем на выходе из тарельчатого клапана, а форма эластичного фиксатора повторяет формы сопрягаемых с ним поверхностей тарельчатого клапана и направляющей крестовины. Седло ниже кольцеобразного периферийного эластичного уплотнения может быть снабжено периферийным кольцевым выступом прямоугольного сечения, наружный диаметр которого больше наружного диаметра конической рабочей посадочной поверхности седла, при этом в средней части конической рабочей поверхности может быть выполнена кольцевая канавка с установленным в ней кольцевым эластичным уплотнителем, дополнительно герметизирующим седло в полости гидроблока, коническая рабочая посадочная поверхность седла, вместе с кольцевым уплотнителем, может быть покрыта тонкостенной эластомерной оболочкой, например, из полиэтилена.The closest analogue selected as a prototype is the valve assembly of the pump described in Russian patent No. 2240461. The valve assembly of the pump installed in the cavity of the valve body of the pump contains a seat with a conical working seating surface and an axial cylindrical guide hole, an annular peripheral elastic seal fixed to the outside of the upper part of the seat, and a poppet valve with a peripheral elastic seal and a guide crosspiece in contact with the wall of the axial cylindrical bore of the seat, and the peripheral elastic seal of the poppet valve is in contact with the annular elastic seat seal. Contact of the sealing surface of the poppet valve with the sealing surface of the seat occurs through a peripheral elastic seal and an annular peripheral elastic seal. The poppet valve and the guide cross are interconnected by a ball joint, which on the side of the guide cross is equipped with an elastic ring retainer made, for example, of cast vulcanized polyurethane, whose radial thickness at the point of simultaneous contact with the surfaces of the ball joint and the poppet valve is greater than the outlet of the poppet valve, and the shape of the elastic retainer repeats the shapes of the surfaces of the poppet valve and the guide crosspiece mating with it. The saddle below the annular peripheral elastic seal may be provided with a peripheral annular protrusion of rectangular cross section, the outer diameter of which is larger than the outer diameter of the conical working seating surface of the saddle, while in the middle of the conical working surface, an annular groove may be provided with an annular elastic seal installed therein, additionally sealing a seat in the valve body cavity, a conical working seating surface of the seat, together with an annular seal, can be coated with a thin-walled elastomeric sheath, for example, polyethylene.

Предложенное техническое решение направлено на упрощение конструкции клапанного узла, повышение его ресурса и надежности, расширение диапазона его применения, повышение подачи кпд насоса, снижение трудоемкости ремонтных работ (при извлечении седел и восстановлении гидроблоков), а также обеспечение безопасности при эксплуатации насосных установок.The proposed technical solution is aimed at simplifying the design of the valve assembly, increasing its service life and reliability, expanding the range of its application, increasing the pump efficiency, reducing the complexity of repair work (when removing seats and restoring hydraulic units), as well as ensuring safety during operation of pumping units.

Указанный технический результат достигается тем, что клапанный узел насоса, установленный в корпусе гидроблока насоса, содержащий седло с конической рабочей посадочной поверхностью и осевым цилиндрическим направляющим отверстием, тарельчатый клапан с периферийным эластичным уплотнителем и с непосредственным контактом с опорной поверхностью седла, соединенный с направляющей крестовиной, контактирующей со стенкой осевого цилиндрического отверстия седла, и выполненный, по крайней мере, с одним кольцевым зубцом на уплотняемой поверхности, ближе к наружному диаметру, согласно полезной модели, тарельчатый клапан и направляющая крестовина соединены между собой неподвижно, тарельчатый клапан выполнен с контактом своей уплотняемой поверхностью с уплотняемой поверхностью седла через периферийный эластичный уплотнитель, седло выполнено с диаметром осевого цилиндрического направляющего отверстия D=83,0 мм, тарельчатый клапан выполнен с диаметром внутреннего края опорной поверхности Dво=0,988D мм, с диаметром наружного края опорной поверхности Dно=1,18D мм, с рабочим диаметром Dp=1,55D мм и рабочей высотой Hp=0,399D мм, с наружными диаметрами, соответствующими внутренним диаметрам периферийного эластичного уплотнителя максимальному Dmax=1,18D мм и минимальному Dmin=1,036D мм, при этом опорная поверхность контактирования меньше чем уплотняемая поверхность контактирования седла не более чем в полтора раза, площадь поперечного сечения периферийного эластичного уплотнителя увеличена, но не более чем в два раза, кроме того кольцевые зубцы выполнены по количеству не менее 5, тарельчатый клапан и направляющая крестовина могут быть соединены между собой неподвижно сваркой трением.The specified technical result is achieved by the fact that the valve assembly of the pump installed in the housing of the valve body of the pump, comprising a seat with a conical working seating surface and an axial cylindrical guide hole, a poppet valve with a peripheral elastic seal and with direct contact with the bearing surface of the seat, connected to the guide crosspiece, in contact with the wall of the axial cylindrical bore of the saddle, and made with at least one annular tooth on the sealing surface closer to the outer diameter, according to the utility model, the poppet valve and the guide cross are connected to each other motionlessly, the poppet valve is made contact with its sealing surface with the sealing surface of the seat through a peripheral elastic seal, the seat is made with the diameter of the axial cylindrical guide hole D = 83, 0 mm, the poppet valve is made with a diameter of the inner edge of the supporting surface, Dvo = 0.988D mm, with a diameter of the outer edge of the supporting surface, Dno = 1.18D mm, with a working diameter of Dp = 1.55D mm and working height Hp = 0.399D mm, with outer diameters corresponding to the inner diameters of the peripheral elastic seal, maximum Dmax = 1.18D mm and minimum Dmin = 1.036D mm, while the contact contact surface is smaller than the sealable contact surface of the seat is not more than one and a half times, the cross-sectional area of the peripheral elastic seal is increased, but not more than twice, in addition, the annular teeth are made of at least 5, the poppet valve and the guide cross can be are interconnected motionlessly by friction welding.

За счет того, что в клапанном узле насоса, тарельчатый клапан и направляющая крестовина соединены между собой неподвижно, тарельчатый клапан выполнен с контактом своей уплотняемой поверхностью с уплотняемой поверхностью седла через периферийный эластичный уплотнитель, седло выполнено с диаметром осевого цилиндрического направляющего отверстия D=83,0 мм, тарельчатый клапан выполнен с диаметром внутреннего края опорной поверхности Dво=0,988D мм, с диаметром наружного края опорной поверхности Dно=1,18D мм, с рабочим диаметром Dp=1,55D мм и рабочей высотой Hp=0,399D мм, с наружными диаметрами, соответствующими внутренним диаметрам периферийного эластичного уплотнителя максимальному Dmax=1,18D мм и минимальному Dmin=1,036D мм, при этом опорная поверхность контактирования меньше чем уплотняемая поверхность контактирования седла не более чем в полтора раза, площадь поперечного сечения периферийного эластичного уплотнителя увеличена, но не более чем в два раза, кроме того кольцевые зубцы выполнены по количеству не менее 5, тарельчатый клапан и направляющая крестовина могут быть соединены между собой неподвижно сваркой трением, упрощается конструкция клапанного узла, повышается его ресурс и надежность, расширяется диапазон его применения, повышается подача кпд насоса, снижается трудоемкость ремонтных работ (при извлечении седел и восстановлении гидроблоков), а также обеспечивается безопасность при эксплуатации насосных установок, одним словом расширяются его эксплуатационные возможности.Due to the fact that in the valve assembly of the pump, the poppet valve and the guide cross are connected to each other motionlessly, the poppet valve is made by contact with its sealing surface and the sealing surface of the seat via a peripheral elastic seal, the seat is made with the diameter of the axial cylindrical guide hole D = 83.0 mm, the poppet valve is made with the diameter of the inner edge of the supporting surface Dв0 = 0.988D mm, with the diameter of the outer edge of the supporting surface Dв0 = 1.18D mm, with a working diameter of Dp = 1.55D mm and working hundredth Hp = 0.399D mm, with outer diameters corresponding to the inner diameters of the peripheral elastic seal maximum Dmax = 1.18D mm and minimum Dmin = 1.036D mm, while the contact contact surface is less than the sealed contact surface of the seat no more than one and a half times, the cross-sectional area of the peripheral elastic seal is increased, but not more than twice, in addition, the annular teeth are made in an amount of at least 5, the poppet valve and the guide cross can be connected between themselves motionlessly by friction welding, the design of the valve assembly is simplified, its service life and reliability are increased, its application range is expanded, the pump efficiency is increased, the repair work is reduced (when removing saddles and restoring hydraulic units), and safety is also ensured when operating pump installations, in a word its operational capabilities are expanding.

Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет значительно расширить эксплуатационные возможности заявляемого клапанного узла насоса.Thus, the combination of the claimed features can significantly expand the operational capabilities of the inventive valve assembly of the pump.

Заявляемый клапанный узел насоса обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.The inventive valve assembly of the pump has a novelty, differing from the prototype of the above features, and ensures the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Полезная модель может найти широкое применение в области гидромашиностроения, в частности, у клапанных узлов, преимущественно, плунжерных нефтегазопромысловых насосов, предназначенных для гидроразрыва нефтегазоносных пластов, цементирования нефтегазовых скважин и кислотной обработки пластов с подачей в скважину абразивосодержащих жидких смесей и кислотных растворов.The utility model can be widely used in the field of hydraulic engineering, in particular, in valve assemblies, mainly plunger oil and gas pumps designed for hydraulic fracturing of oil and gas reservoirs, cementing of oil and gas wells and acid treatment of formations with the supply of abrasive-containing liquid mixtures and acid solutions to the well.

Сущность предлагаемого клапанного узла насоса поясняется чертежами, где представлены:The essence of the proposed valve assembly of the pump is illustrated by drawings, which show:

на фиг.1 - общий вид спереди в разрезе;figure 1 is a General front view in section;

Клапанный узел насоса, установленный в корпусе 1 гидроблока насоса, содержит седло 2 с конической рабочей посадочной поверхностью 3 и осевым цилиндрическим направляющим отверстием 4, тарельчатый клапан 5 с периферийным эластичным уплотнителем 6, соединенный с направляющей крестовиной 7, контактирующей со стенкой осевого цилиндрического отверстия 4 седла 2. Тарельчатый клапан 5 и направляющая крестовина 7 соединены между собой неподвижно, в примере исполнения сваркой трением. Седло 2 в верхней части выполнено с периферийным кольцевым выступом 8, наружный диаметр которого больше наибольшего наружного диаметра конической рабочей поверхности 3 седла 2. В средней части конической рабочей поверхности 3 может быть выполнена кольцевая канавка с установленным в ней кольцевым эластичным уплотнителем 9, дополнительно герметизирующим седло 2 в корпусе 1 гидроблока.The valve assembly of the pump installed in the housing 1 of the valve body of the pump comprises a seat 2 with a conical working surface 3 and an axial cylindrical guide hole 4, a poppet valve 5 with a peripheral elastic seal 6 connected to a guide cross 7 in contact with the wall of the axial cylindrical hole 4 of the saddle 2. The poppet valve 5 and the guide cross 7 are interconnected motionlessly, in the example of friction welding. The saddle 2 in the upper part is made with a peripheral annular protrusion 8, the outer diameter of which is larger than the largest outer diameter of the conical working surface 3 of the seat 2. In the middle part of the conical working surface 3, an annular groove can be made with an elastic ring seal 9 installed in it, additionally sealing the saddle 2 in the body 1 of the valve body.

Тарельчатый клапан 5 и седло 2 имеют общие поверхности контактирования: опорную поверхность 10 седла 2 и опорную поверхность 11 тарельчатого клапана 5. Уплотняемая поверхность 12 седла 2 в свою очередь контактирует с уплотняющей поверхностью 13 периферийного эластичного уплотнителя 6. Уплотняемая поверхность 14 тарельчатого клапана 5 в свою очередь контактирует с уплотняющей поверхностью 15 периферийного эластичного уплотнителя 6.Poppet valve 5 and seat 2 have common contact surfaces: bearing surface 10 of seat 2 and bearing surface 11 of poppet valve 5. The sealing surface 12 of the seat 2 in turn contacts the sealing surface 13 of the peripheral elastic seal 6. The sealing surface 14 of the poppet valve 5 the turn is in contact with the sealing surface 15 of the peripheral elastic seal 6.

Уплотняемая поверхность 14 тарельчатого клапана 5 и уплотняющая поверхность 15 периферийного эластичного уплотнителя 6 имеют сложную форму (по форме верхней части периферийного эластичного уплотнителя).The sealing surface 14 of the poppet valve 5 and the sealing surface 15 of the peripheral elastic seal 6 have a complex shape (in the shape of the upper part of the peripheral elastic seal).

Тарельчатый клапан 5 выполнен с рабочим диаметром Dp=1,55D мм и рабочей высотой Hp=0,399D мм, с наружными диаметрами, соответствующими внутренним диаметрам периферийного эластичного уплотнителя 6 максимальному Dmax=1,18D мм и минимальному Dmin=1,036D мм,The poppet valve 5 is made with a working diameter of Dp = 1.55D mm and a working height of Hp = 0.399D mm, with outer diameters corresponding to the inner diameters of the peripheral elastic seal 6 with a maximum of Dmax = 1.18D mm and a minimum of Dmin = 1,036D mm,

Седло 2 выполнено с диаметром осевого цилиндрического направляющего отверстия 4 D=83,0 мм, тарельчатый клапан 5 выполнен с диаметром внутреннего края опорной поверхности 11 Dво=0,988D мм, с диаметром наружного края опорной поверхности 11 Dно=1,18D мм, при этом площадь контактирования опорными поверхностями 10, 11 меньше чем площадь контактирования уплотняемой и уплотняющей поверхностями 12, 13 не более чем в полтора раза.The saddle 2 is made with the diameter of the axial cylindrical guide hole 4 D = 83.0 mm, the poppet valve 5 is made with the diameter of the inner edge of the supporting surface 11 D0 = 0.988D mm, with the diameter of the outer edge of the supporting surface 11 D0 = 1.18D mm, while the contact area of the supporting surfaces 10, 11 is less than the contact area of the sealing and sealing surfaces 12, 13 no more than one and a half times.

Выполнение размеров тарельчатого клапана 5 и седла 2 по заданным величинам, приводит к увеличению площади поперечного сечения периферийного эластичного уплотнителя 6, но не более чем в два раза.The execution of the sizes of the poppet valve 5 and the seat 2 according to the specified values, leads to an increase in the cross-sectional area of the peripheral elastic seal 6, but not more than twice.

У тарельчатого клапана 5 на уплотняемой поверхности 14 ближе к наружному диаметру выполнены кольцевые зубцы 16 по количеству не менее пяти, для лучшего контакта тарельчатого клапана 5 и периферийного эластичного уплотнителя 6, для устранения диаметрального смещения тарельчатого клапана 5 относительно периферийного эластичного уплотнителя 6.At the poppet valve 5, annular teeth 16 are made on the sealing surface 14 closer to the outer diameter in an amount of at least five, for better contact between the poppet valve 5 and the peripheral elastic seal 6, to eliminate the diametrical displacement of the poppet valve 5 relative to the peripheral elastic seal 6.

Тарельчатый клапан 5 и направляющая крестовина 7 соединены между собой неподвижно, в примере исполнения сваркой трением.The poppet valve 5 and the guide cross 7 are interconnected motionlessly, in the example of friction welding.

Для удержания стабильной работы тарельчатого клапана 5 необходимо жесткое соединение его с направляющей крестовиной 7. Частота работы удара тарельчатого клапана 5 о седло 2 4÷5 Гц, при этом при массе 2,5 кг тарельчатого клапана 5 и массе 0,2 кг направляющей крестовины 7 неизбежно приходит к выходу из строя их подвижное соединение, что в конечном итоге приведет к нестабильной работе тарельчатого клапана 5 из-за перекоса направляющей крестовины 7 и тарельчатого клапана 5 относительно седла 2.To maintain the stable operation of the poppet valve 5, it must be rigidly connected to the guide cross 7. The frequency of impact of the poppet valve 5 on the seat 2 4 ÷ 5 Hz, while with a mass of 2.5 kg of poppet valve 5 and a mass of 0.2 kg of guide cross 7 their movable connection inevitably fails, which ultimately leads to unstable operation of the poppet valve 5 due to the misalignment of the guide spider 7 and poppet valve 5 relative to the seat 2.

Клапанный узел насоса работает следующим образом.The valve assembly of the pump operates as follows.

При ходе всасывания плунжера (на фиг.1 не показан) происходит всасывание рабочей жидкости, содержащей твердые частицы, тарельчатый клапан 5 отрывается от седла 2 и поднимается, при этом порция жидкости из всасывающей полости, расположенной ниже всасывающего тарельчатого клапана 5, перетекает в полость цилиндра насоса (в плунжерную камеру) (на фиг.1 не показаны), расположенную выше всасывающего тарельчатого клапана 5. При нагнетательном ходе плунжера последний проталкивает эту порцию в нагнетательную линию насоса, расположенную над нагнетательным тарельчатым клапаном 5, последний при этом открывается, а всасывающий клапан (на фиг.1 не показан) закрывается, отсекая всасывающую линию насоса от нагнетательной. Далее цикл повторяется.During the suction of the plunger (not shown in FIG. 1), the working fluid containing solid particles is sucked in, the poppet valve 5 is detached from the seat 2 and rises, while a portion of the fluid from the suction cavity located below the suction poppet valve 5 flows into the cylinder cavity pump (into the plunger chamber) (not shown in Fig. 1) located above the suction poppet valve 5. During the discharge stroke of the plunger, the latter pushes this portion into the pump discharge line located above the pump lnym poppet valve 5, while the latter is opened, and the suction valve (not shown in Figure 1) is closed, cutting off the suction line from the injection pump. Next, the cycle repeats.

В заявляемой полезной модели упрощается конструкция клапанного узла, повышается его ресурс и надежность, расширяется диапазон его применения, повышается подача кпд насоса, снижается трудоемкость ремонтных работ (при извлечении седел и восстановлении гидроблоков), а также обеспечивается безопасность при эксплуатации насосных установок, одним словом расширяются его эксплуатационные возможности, за счет того, что в клапанном узле насоса, тарельчатый клапан и направляющая крестовина соединены между собой неподвижно, тарельчатый клапан выполнен с контактом своей уплотняемой поверхностью с уплотняемой поверхностью седла через периферийный эластичный уплотнитель, седло выполнено с диаметром осевого цилиндрического направляющего отверстия D=83,0 мм, тарельчатый клапан выполнен с диаметром внутреннего края опорной поверхности Dво=0,988D мм, с диаметром наружного края опорной поверхности Dно=1,18D мм, с рабочим диаметром Dp=1,55D мм и рабочей высотой Hp=0,399D мм, с наружными диаметрами, соответствующими внутренним диаметрам периферийного эластичного уплотнителя максимальному Dmax=1,18D мм и минимальному Dmin=1,036D мм, при этом опорная поверхность контактирования меньше чем уплотняемая поверхность контактирования седла не более чем в полтора раза, площадь поперечного сечения периферийного эластичного уплотнителя увеличена, но не более чем в два раза, кроме того кольцевые зубцы выполнены по количеству не менее 5, тарельчатый клапан и направляющая крестовина могут быть соединены между собой неподвижно сваркой трением, упрощается конструкция клапанного узла, повышается его ресурс и надежность, расширяется диапазон его применения, повышается подача кпд насоса, снижается трудоемкость ремонтных работ (при извлечении седел и восстановлении гидроблоков), а также обеспечивается безопасность при эксплуатации насосных установок, одним словом расширяются его эксплуатационные возможности.In the claimed utility model, the design of the valve assembly is simplified, its service life and reliability are increased, the range of its application is expanded, the pump efficiency is increased, the repair work is reduced (when removing seats and restoring valve bodies), and safety is ensured during the operation of pump installations, in a word, expanding its operational capabilities, due to the fact that in the valve assembly of the pump, the poppet valve and the guide cross are connected to each other motionlessly, the poppet valve It is made with a contact with its sealing surface and the sealing surface of the seat through a peripheral elastic seal, the seat is made with the diameter of the axial cylindrical guide hole D = 83.0 mm, the poppet valve is made with the diameter of the inner edge of the supporting surface, D0 = 0.988D mm, with the diameter of the outer edge of the supporting surface Dno = 1,18D mm, with a working diameter of Dp = 1,55D mm and a working height of Hp = 0,399D mm, with outer diameters corresponding to the inner diameters of the peripheral elastic seal maximum Dmax = 1,18D mm minimum Dmin = 1,036D mm, while the contacting contact surface is less than the sealed contacting surface of the seat no more than one and a half times, the cross-sectional area of the peripheral elastic seal is increased, but not more than twice, in addition, the ring teeth are made by the number of at least 5, the poppet valve and the guide cross can be connected to each other motionlessly by friction welding, the design of the valve assembly is simplified, its service life and reliability are increased, its range of application is expanded I increased the supply pump efficiency, reduces the complexity of repair work (when removing the saddle and the restoration of hydraulic units), as well as ensures the safety of the operation of pumping units, one word expands its operational capabilities.

Claims

1. The valve assembly of the pump installed in the housing of the valve body of the pump, comprising a seat with a conical working seating surface and an axial cylindrical guide hole, a poppet valve with peripheral elastic seal and with direct contact with the bearing surface of the seat, connected to the guide crosspiece in contact with the wall of the axial cylindrical the hole of the saddle, and made with at least one annular tooth on the sealing surface, closer to the outer diameter, characterized in that o the poppet valve and the guide cross are interconnected motionlessly, the poppet valve is made by contact with its sealing surface and the sealing surface of the seat via a peripheral elastic seal, the seat is made with the diameter of the axial cylindrical guide hole D = 83.0 mm, the poppet valve is made with the diameter of the inner edge the supporting surface is Dvo = 0.988D mm, with the diameter of the outer edge of the supporting surface is Dno = 1.18D mm, with a working diameter of Dp = 1.55D mm and a working height of Hp = 0.399D mm, with outer diameters, corresponding to the inner diameter of the peripheral elastic seal maximum Dmax = 1,18D mm and minimum Dmin = 1,036D mm, while the contact contact surface is less than the sealed contact surface of the seat is not more than one and a half times, the cross-sectional area of the peripheral elastic seal is increased, but not more than twice, in addition, the ring teeth are made in an amount of at least 5.

2. The valve assembly of the pump according to claim 1, characterized in that the poppet valve and the guide cross are interconnected motionlessly by friction welding.