RU2243413C2

RU2243413C2 - Hydraulic distributor of submersible electrohydraulically-driven plant

Info

Publication number: RU2243413C2
Application number: RU2002132325/06A
Authority: RU
Inventors: Р.Р. Ганиев (RU); Р.Р. Ганиев; А.М. Макеев (RU); А.М. Макеев; Р.Г. Ахмадуллин (RU); Р.Г. Ахмадуллин; А.В. Лукин (RU); А.В. Лукин; Р.И. Козлов (RU); Р.И. Козлов; М.М. Баеров (RU); М.М. Баеров
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Алнас"
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-12-27

Abstract

FIELD: oil producing industry; mechanical engineering.

SUBSTANCE: proposed device is designed for use in submersible electrohydraulically-driven plants operating in marginal wells with complicated characteristics of oil bearing bed. Proposed hydraulic distributor contains spools, cylindrical housing with covers butt joining with flanges of power and return hydraulic cylinders. Middle rod connects pistons of hydraulic cylinders by means of joints. Additional control spool is introduced into hydraulic distributor. Pusher provides displacement of control spools at changing over. Control spools are arranged in one housing and are provided with slots. End faces of main spool are provided with channels accommodating throttles. Middle rod has throttles and slots.

EFFECT: provision of high quality of transient processes in hydraulic drive with working pump plunger reciprocating mechanism containing power and return hydraulic cylinders in system.

2 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в конструкциях погружных электрогидроприводных установок, предназначенных для эксплуатации малодебитных скважин с осложненными характеристиками нефтяного пласта.The invention relates to a pump engineering and can be used in the construction of submersible electrohydraulic drive units designed for the operation of low-production wells with complicated characteristics of the oil reservoir.

Известно распределительное устройство гидропривода штангового скважинного насоса, выполненное в виде направляющих гидроаппаратов - распределителей, соединяющих золотник управления с пилотным золотником. (АС №1603052, F04B 47/00, от 30.10.90 г.) Данное устройство не может быть использовано без доработки в составе погружной электрогидроприводной установки.Known switchgear hydraulic actuator sucker rod pump, made in the form of guiding hydraulic devices - distributors connecting the control valve to the pilot valve. (AC No. 1603052, F04B 47/00, dated October 30, 90) This device cannot be used without modification as part of a submersible electrohydraulic drive unit.

Известен также гидрораспределитель установки погружной электрогидроприводной, содержащий цилиндрический корпус с крышками, срединный шток, основной и управляющий золотники, выполненные с возможностью механического взаимодействия с плунжером рабочего насоса. (ПМ №5221, F04B 47/08, от 16.10. 97 г.)The hydraulic distributor of the submersible electrohydraulic drive installation is also known, comprising a cylindrical body with covers, a middle rod, a main and a control valve, made with the possibility of mechanical interaction with the plunger of the working pump. (ПМ No. 5221, F04B 47/08, dated 16.10. 97 g.)

Данное устройство предназначено для работы с одним силовым гидроцилиндром (гидродвигателем) и не может быть использовано в схеме гидропривода с механизмом возвратно-поступательного перемещения плунжера рабочего насоса, содержащим возвратный гидроцилиндр.This device is designed to work with one power hydraulic cylinder (hydraulic motor) and cannot be used in a hydraulic drive circuit with a reciprocating mechanism of the working pump plunger containing a return hydraulic cylinder.

Технической задачей изобретения является создание конструкции гидрораспределителя, обеспечивающего качество переходных процессов (запуск, торможение и разгон) в гидроприводе с механизмом возвратно-поступательного перемещения плунжера рабочего насоса, схема которого содержит силовой и возвратный гидроцилиндры.An object of the invention is the creation of a design of a control valve that ensures the quality of transients (starting, braking and acceleration) in a hydraulic actuator with a mechanism for reciprocating movement of the plunger of the working pump, the circuit of which contains a power and return hydraulic cylinders.

Данная задача решается путем использования механогидравлического принципа управления, при котором поршни гидроцилиндров воздействуют на управляющие золотники. Для этого в гидрораспределителе установки погружной электрогидроприводной, содержащей цилиндрический корпус с крышками, срединный шток, основной и управляющий золотники, выполненные с возможностью механического взаимодействия с плунжером рабочего насоса, согласно изобретения введен дополнительный золотник управления, перемещение золотников управления при переключении обеспечивается толкателем, золотники управления размещены в общем корпусе и снабжены прорезями, торцы основного золотника имеют каналы, в которых размещены дроссели, а срединный шток имеет прорези и пазы, причем подача давления управления к основному золотнику в момент реверса осуществляется через дроссель, установленный в линии нагнетания к гидроцилиндрам через срединный шток.This problem is solved by using the mechanohydraulic control principle, in which the pistons of the hydraulic cylinders act on the control spools. For this purpose, in the hydraulic distributor of the submersible electric hydraulic actuator installation containing a cylindrical body with covers, a middle rod, a main and a control spool, made with the possibility of mechanical interaction with the plunger of the working pump, according to the invention an additional control spool is introduced, the movement of the control spools when switching is provided by a pusher, the control spools are placed in the general case and equipped with slots, the ends of the main spool have channels in which the throttle is placed and, and the middle rod has slots and grooves, and the control pressure is supplied to the main spool at the time of reverse through a throttle installed in the discharge line to the hydraulic cylinders through the middle rod.

На фиг.1 изображен гидрораспределитель, продольный разрез по золотникам, на фиг.2 - гидрораспределитель, продольный разрез по срединному штоку.Figure 1 shows the valve, a longitudinal section along the spools, figure 2 - valve, a longitudinal section along the middle rod.

Гидрораспределитель установки погружной электрогидроприводной содержит корпус 1 с крышками 2, пристыкованными к фланцам 3 силового и возвратного гидроцилиндров 4, 5, срединный шток 6, соединяющий поршень 7 гидроцилиндра 4 и поршень 8 гидроцилиндра 5 посредством шарниров 9. Золотники управления 10, 11, размещенные в общем корпусе 1 соединены толкателем 13, обеспечивающим перемещение золотника 11 при переключении золотника 10 и наоборот. На золотниках 10, 11 выполнены прорези 14, обеспечивающие подвод и отвод питания к основному золотнику 15. Под торцы основного золотника 15 выполнены каналы 16, в которых размещены дроссели 17, обеспечивающие вторую ступень ограничения расхода. Срединный шток 6 имеет прорези 18 и пазы 19, обеспечивающие понижение давления в гидроприводе и кратковременный останов поршней 7 и 8. В расточках корпуса 1 установлены уплотняющие втулки 21.The hydraulic distributor of the submersible electrohydraulic actuator installation comprises a housing 1 with covers 2, joined to the flanges 3 of the power and return hydraulic cylinders 4, 5, a middle rod 6 connecting the piston 7 of the hydraulic cylinder 4 and the piston 8 of the hydraulic cylinder 5 by means of hinges 9. The control spools 10, 11, placed in common the housing 1 is connected by a pusher 13, providing movement of the spool 11 when switching the spool 10 and vice versa. Slots 14 are made on the spools 10, 11, providing supply and removal of power to the main spool 15. Under the ends of the main spool 15, channels 16 are made, in which throttles 17 are placed, providing a second stage of flow restriction. The middle rod 6 has slots 18 and grooves 19, providing a decrease in pressure in the hydraulic actuator and a short stop of the pistons 7 and 8. In the bores of the housing 1, sealing sleeves 21 are installed.

При этом первая ступень ограничения расхода и управления обеспечивается прорезями 14 на золотниках 10, 11 путем подвода и отвода питания к основному золотнику 15. Вторая ступень ограничения расхода выполнена в виде дросселей 17 в каналах 16 у торцов основного золотника 15. Дроссельное торможение поршней 7 и 8 осуществляет основной золотник 15 путем отслеживания перемещения движения поршней в конце хода. За счет прорезей 18 и пазов 19 срединного штока 6 обеспечивается кратковременный останов поршней с понижением давления в гидроприводе. Третьей ступенью торможения является сохранение давления управления основного золотника 15 в момент кратковременного останова поршней 7, 8 в конце хода, что обеспечивается дросселем 12 в линии нагнетания 20 к цилиндрам 4, 5 через срединный шток 6.The first stage of flow restriction and control is provided by slots 14 on the spools 10, 11 by supplying and removing power to the main spool 15. The second stage of flow limitation is made in the form of chokes 17 in the channels 16 at the ends of the main spool 15. Throttle braking of the pistons 7 and 8 carries out the main spool 15 by tracking the movement of the pistons at the end of the stroke. Due to the slots 18 and the grooves 19 of the middle rod 6 provides a short-term stop of the pistons with lowering the pressure in the hydraulic drive. The third stage of braking is to maintain the control pressure of the main spool 15 at the moment of a short stop of the pistons 7, 8 at the end of the stroke, which is provided by the throttle 12 in the discharge line 20 to the cylinders 4, 5 through the middle rod 6.

Осевая длина А пазов 19 выполнена большей, чем уплотняющая поверхность Б втулок 21.The axial length A of the grooves 19 is made larger than the sealing surface B of the bushings 21.

Claims

The hydraulic distributor of the submersible electrohydraulic actuator installation, comprising a cylindrical body with covers, a middle rod, a main and a control spool, made with the possibility of mechanical interaction with a working pump plunger, characterized in that an additional control spool is inserted, the movement of the control spools when switching is provided by a pusher, the control spools are located in common housing and equipped with slots, the ends of the main spool have channels in which throttles are located, and the middle the second rod has slots and grooves, and the control pressure is supplied to the main spool at the time of reverse through a throttle installed in the discharge line to the hydraulic cylinders through the middle rod.