RU114491U1 - Одновинтовой насос - Google Patents
Одновинтовой насос Download PDFInfo
- Publication number
- RU114491U1 RU114491U1 RU2011118072/06U RU2011118072U RU114491U1 RU 114491 U1 RU114491 U1 RU 114491U1 RU 2011118072/06 U RU2011118072/06 U RU 2011118072/06U RU 2011118072 U RU2011118072 U RU 2011118072U RU 114491 U1 RU114491 U1 RU 114491U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- rotor
- cylinder
- screw pump
- piston
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
1. Одновинтовой насос, состоящий из рабочих органов, представляющих собой винтовую пару ротор - статор с циклоидальным зацеплением, ротор которых связан с приводным валом посредством шарнирного или торсионного соединения, отличающийся тем, что со стороны нагнетательной полости размещена цилиндропоршневая пара, вращающийся поршень которой связан с ротором насоса посредством гибкого штока, а неподвижный цилиндр соединен с корпусом насоса, в котором размещен статор. ! 2. Одновинтовой насос по п.1, отличающийся тем, что в качестве уравновешивающего устройства используется подшипник качения, наружное неподвижное кольцо которого установлено в цилиндровой втулке, а внутреннее вращающееся кольцо закреплено на цилиндрическом хвостовике гибкого штока, причем в кольцевом пространстве между цилиндровой втулкой и гибким штоком размещена самоуплотняющаяся эластичная манжета. ! 3. Одновинтовой насос по п.2, отличающийся тем, что диаметр цилиндровой втулки выбирается из условия уравновешивания осевых усилий в системе ротора насоса.
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к техническим средствам для бурения и эксплуатации скважин.
Известны одновинтовые насосы предназначенные для промысловой перекачки однофазных и многофазных продуктов, а также для нагнетания жидкости в скважину [Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины. Том 1. Одновинтовые насосы. М., ИРЦ «Газпром», 2005, стр.51].
Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является горизонтальный одновинтовой насос, выполненный по традиционной схеме, включающей приводную и гидравлическую части [Рязанцев В.М., Плясов В.В. Винтовые насосы производства ОАО "Ливгидромаш" в нефтегазовой промышленности. Нефтегазовая вертикаль, 2003, №16, стр.68-69].
Недостатком данной схемы одновинтового насоса при давлениях нагнетания более 5 МПа является возникновение значительной осевой силы в роторной группе насоса, достигающей нескольких тонн. Для восприятия осевой силы приводная часть насоса комплектуется мощным упорным подшипником, что значительно удорожает конструкцию и эксплуатацию насоса, а также предопределяет дополнительные потери мощности.
Задачей изобретения является уравновешивание осевой силы, действующей в роторной группе одновинтового насоса.
Поставленная задача осуществляется за счет того, что одновинтовой насос, состоящий из рабочих органов, содержащих винтовую пару ротор-статор с циклоидальным зацеплением, ротор которых связан с приводным валом посредством шарнирного или торсионного соединения, со стороны нагнетательной полости снабжается дополнительной цилиндропоршневой парой, вращающийся поршень которой связан с ротором насоса посредством гибкого штока, а неподвижный цилиндр соединен с корпусом насоса, в котором размешен статор. Для упрощения конструкции в частном случае в качестве уравновешивающего устройства может использоваться подшипник качения, наружное неподвижное кольцо которого установлено в цилиндровой втулке, а внутреннее вращающееся кольцо закреплено на цилиндрическом хвостовике гибкого штока, причем в кольцевом пространстве между цилиндровой втулкой и гибким штоком размещена самоуплотняющаяся эластичная манжета. Для обеспечения максимальной эффективности насоса диаметр цилиндровой втулки выбирается из условия уравновешивания осевых усилий в системе ротора насоса.
На фиг.1 изображен общий вид заявленного устройства (уравновешенного насоса), а на уиг.2 - фрагмент общего вида устройства с вариантом уравновешивающего узла на базе подшипника качения.
Устройство состоит из рабочих органов (винтовой пары ротора 1 и статора 2), корпуса со всасывающим патрубком 3, нагнетательного патрубка 4, а также приводного вала 5, установленного в радиальном 6 и упорном 7 подшипниках. Со стороны радиального подшипника во всасывающем корпусе выполнено уплотнение вала 9. Приводной вал 5 и ротор 1 связаны посредством шарнирного соединения или гибкого штока 8. В нагнетательном патрубке 4 размещена цилиндропоршневая пара, цилиндровая втулка которой установлен в расточке нагнетательного патрубка 4, а поршень 10 соединен с ротором 1 при помощи гибкого штока 11.
Устройство работает следующим образом. При вращении приводного вала 5 (от электрического или другого двигателя), гибкого штока 8 и ротора 1 в рабочих органах насоса образуются перемещающиеся вдоль оси замкнутые камеры, по которым рабочая жидкость передвигается от всасывающего 3 до нагнетательного 4 патрубка.
Вследствие перепада давления в рабочих органах и осевой составляющей усилия в зацеплении на ротор 1 в направлении всасывания действует осевая сила.
Вращающийся в цилиндровой втулке поршень, установленный в полости нагнетания, уравновешивает осевую силу, поскольку на поршень действует сила, противоположно направленная по отношению к осевой силе на роторе насоса. Диаметр поршня (цилиндровой втулки) выбирается из условия полного или частичного уравновешивания осевых сил в роторной группе насоса, определяемого из нижеприведенного расчета.
При работе одновинтового насоса заявленной конструкции в общем случае в роторной группе насоса возникает осевое гидравлическое усилие
Fнас≈P[(Sк-Sшт)+z2S],
где Р - давление насоса; Sк - площадь проекции контактных линий рабочих органов, ; Sшт - площадь штока; S - площадь живого сечения рабочих органов; z2 - число заходов ротора.
Противоположно направленное осевое усилие в цилиндропоршневой паре
Fцпп=Р(Pп-Sшт),
где Sп - площадь поршня, .
Из условия равенства осевых усилий в рабочих органах насоса и цилиндропоршневой паре (Fнас=Fцпп), независимо от давления насоса и площади штока определяется необходимый диаметр поршня
Например, при эксплуатации многозаходного одновинтового насоса (диаметр корпуса насоса 150 мм; число заходов ротора z2=5; эксцентриситет 5 мм; средний диаметр винтовых поверхностей рабочих органов Dcр=85 мм; площадь проекции контактных линий Sk=56,7 см2; площадь живого сечения S=13,6 см2) требуемый диаметр цилиндропоршневой пары составляет
Таким образом, в рассматриваемом примере для полного уравновешивания осевых сил диаметр цилиндропоршневой пары должен быть больше среднего диаметра рабочих органов, но меньше диаметра корпуса насоса.
В случае равенства диаметров корпуса насоса и поршня в роторной группе будет действовать остаточное осевое усилие, которое будет восприниматься упорным подшипником приводного вала.
В отсутствии уравновешивающей цилиндропоршневой пары при давлении насоса Р=5 МПа осевое усилие, воспринимаемое упорным подшипником достигает значительной величины:
Fос=P(Sк+z2S)=50·(56,7+5·13,6)=6200 кгс.
Другой возможный вариант исполнения уравновешивающего узла может быть выполнен на базе подшипника качения, наружное неподвижное кольцо которого установлено в цилиндровой втулке, а внутреннее вращающееся кольцо закреплено на хвостовике гибкого штока. При этом кольцевое пространство между цилиндром и гибким штоком герметизировано посредством самоуплотняющейся эластичной манжеты.
Для повышения ресурса узла трения возможно использование принудительной системы смазки и охлаждения цилиндропоршневой пары.
Технический результат и экономический эффект от применения заявленного насоса достигается за счет полного или частичного уравновешивания осевых сил в роторной группе насоса, что повышает долговечность упорного подшипника приводной части насоса, а также снижает механические потери, габаритные размеры опорного узла и эксплуатационные расходы на его содержание.
Claims (3)
1. Одновинтовой насос, состоящий из рабочих органов, представляющих собой винтовую пару ротор - статор с циклоидальным зацеплением, ротор которых связан с приводным валом посредством шарнирного или торсионного соединения, отличающийся тем, что со стороны нагнетательной полости размещена цилиндропоршневая пара, вращающийся поршень которой связан с ротором насоса посредством гибкого штока, а неподвижный цилиндр соединен с корпусом насоса, в котором размещен статор.
2. Одновинтовой насос по п.1, отличающийся тем, что в качестве уравновешивающего устройства используется подшипник качения, наружное неподвижное кольцо которого установлено в цилиндровой втулке, а внутреннее вращающееся кольцо закреплено на цилиндрическом хвостовике гибкого штока, причем в кольцевом пространстве между цилиндровой втулкой и гибким штоком размещена самоуплотняющаяся эластичная манжета.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011118072/06U RU114491U1 (ru) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Одновинтовой насос |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011118072/06U RU114491U1 (ru) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Одновинтовой насос |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU114491U1 true RU114491U1 (ru) | 2012-03-27 |
Family
ID=46031144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011118072/06U RU114491U1 (ru) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | Одновинтовой насос |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU114491U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2642003C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2018-01-23 | Михаил Валерьевич Шардаков | Винтовая гидромашина с уравновешенным ротором |
-
2011
- 2011-05-06 RU RU2011118072/06U patent/RU114491U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2642003C1 (ru) * | 2017-03-10 | 2018-01-23 | Михаил Валерьевич Шардаков | Винтовая гидромашина с уравновешенным ротором |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107288836B (zh) | 轴向柱塞泵 | |
CN104358664B (zh) | 一种端面配油的无轴向力双列径向柱塞泵 | |
US11208999B2 (en) | Electric motor and rod-driven rotary gear pumps | |
CN103967731B (zh) | 一种采用配流环配油的端面凸轮驱动式轴向柱塞泵 | |
WO2016037449A1 (zh) | 一种带井下驱动转换装置的潜没式抽油泵机组 | |
RU124931U1 (ru) | Винтовая машина | |
US20150004031A1 (en) | Compliant Radial Bearing for Electrical Submersible Pump | |
RU114491U1 (ru) | Одновинтовой насос | |
CN107725357B (zh) | 一种适用于水液压传动的内啮合齿轮泵 | |
CA3009540A1 (en) | Rotary hydraulic pump with esp motor | |
CN109690087A (zh) | 具有利用轴密封压力推力平衡负载的高吸入压力单螺杆式压缩机及相关方法 | |
CN104389754B (zh) | 一种端面配油的液压补偿式径向柱塞泵 | |
CN111022426A (zh) | 一种柔性支撑的同轴驱动高速高压连杆柱塞装置 | |
CN108302033B (zh) | 一种高水基柱塞式液压泵的轴向可伸缩缸组件 | |
CN104612963A (zh) | 适用于高压场景的转动装置及应用其的机械装置 | |
CN102777388A (zh) | 深井用全金属螺杆式抽油泵 | |
RU2550858C1 (ru) | Скважинный электроплунжерный насос | |
RU2701281C1 (ru) | Насос-компрессор | |
US10876522B2 (en) | Insert type rotor for radial piston device | |
CN207470369U (zh) | 齿轮驱动缸体运动的斜轴泵 | |
CN111550403A (zh) | 一种具有预紧弹簧的多级型五滑片式潜油电泵 | |
RU2643891C1 (ru) | Винтовой компрессор | |
CN201193608Y (zh) | 可用于斜井水平井的螺杆抽油泵 | |
CN105201799A (zh) | 一种带井下驱动转换装置的潜没式抽油泵机组 | |
CN212898899U (zh) | 一种潜井式单缸柱塞抽油泵 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200507 |