RU2330185C2

RU2330185C2 - Plunger pump

Info

Publication number: RU2330185C2
Application number: RU2005136590/06A
Authority: RU
Inventors: Рашит Калимович Яруллин (RU); Рашит Калимович Яруллин; пина Тать на Ивановна Т (RU); Татьяна Ивановна Тяпина
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2008-07-27
Also published as: RU2005136590A

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pump consists of a drive mechanism, a piston, a plunger, a housing, a spring, an intake and discharge valves. The said pump incorporates a roller arranged at the piston top between the drive mechanism and the intake valve. The thrust cup is mounted onto a spring and a ledge of the top of the plunger arranged in the casing. Grooves are provided on the thrust cup side surface and those of the intake valve. The plunger is furnished with a central channel and ledges arranged on the thrust cup inner groove shoulder. The plunger shifts relative to the thrust cup by the size of clearance between the plunger end face and the intake valve. The contact surfaces of the above said valves are furnished with grooves with diameters making 1.1 to 1.2 of the diameter channels, while the depth makes 0.5 of the plunger channel diameter.

EFFECT: lower pump inlet drag and higher reliability.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, в частности к плунжерным насосам при добыче нефти.The invention relates to pump engineering, in particular to plunger pumps in oil production.

Известен насос, содержащий расположенные в корпусе плунжер и охватывающую его гильзу, имеющую в зоне всасывающего коллектора радиальные отверстия с окнами в стенке гильзы и нагнетательный клапан (Авт. св. СССР № 964219, МКИ F04B 21/02, приор. 04.03.81).A pump is known that contains a plunger located in the housing and a sleeve covering it, having radial holes in the intake manifold with windows in the wall of the sleeve and a pressure valve (Aut. St. USSR No. 964219, MKI F04B 21/02, prior. 04.03.81).

Недостатком этого насоса является ненадежность работы нагнетательного клапана в случае попадания в него из зоны всасывания загрязненной жидкости.The disadvantage of this pump is the unreliability of the discharge valve in the event of contaminated liquid entering it from the suction zone.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является плунжерный насос (пат. РФ № 1534211, МКИ F04B 21/06, приор. 19.05.88), в котором с целью обеспечения принудительной промывки фильтроэлемента в корпусе расположен полый плунжер с поставленным в нем коническим затвором со стержнем и упорной шайбой. В гильзе с фильтроэлементом установлен уплотнительный поршень, являющийся толкателем конусного затвора. При перемещении поршня за счет изменения объема камеры происходит очистка фильтроэлемента.The closest in technical essence to the claimed one is a plunger pump (US Pat. RF No. 1534211, MKI F04B 21/06, prior. 05.19.88), in which, in order to ensure forced washing of the filter element, a hollow plunger with a conical shutter in it rod and thrust washer. A sealing piston is installed in the cartridge case with a filter element, which is a pusher of a cone lock. When the piston moves due to a change in the chamber volume, the filter element is cleaned.

Однако фильтроэлемент, установленный на входе, создает гидравлическое сопротивление, а конусный затвор со стержнем является конструктивно сложным и снижает эксплуатационную надежность.However, the filter element installed at the inlet creates hydraulic resistance, and a cone-shaped shutter with a rod is structurally complex and reduces operational reliability.

Задачей данного изобретения является снижение гидравлического сопротивления на входе насоса и повышение эксплуатационной надежности.The objective of the invention is to reduce the hydraulic resistance at the pump inlet and increase operational reliability.

Для решения этой задачи предложен плунжерный насос, содержащий приводной механизм, поршень, плунжер, корпус, пружину, всасывающий и нагнетательные клапаны. Предлагаемый насос снабжен роликом, расположенным в верхней части поршня между приводным механизмом и всасывающим клапаном, передающим возвратно-поступательное движение, а также снабжен опорной чашкой, установленной на пружине и выступе верхнего конца плунжера, размещенного в корпусе, причем на боковой поверхности опорной чашки и всасывающего клапана выполнены пазы, а плунжер выполнен с центральным каналом и заплечиками, которые размещены на уступе внутренней проточки опорной чашки. Плунжер перемещается относительно опорной чашки на величину зазора между торцом плунжера и всасывающим клапаном.To solve this problem, a plunger pump containing a drive mechanism, a piston, a plunger, a housing, a spring, a suction and discharge valves is proposed. The proposed pump is equipped with a roller located in the upper part of the piston between the drive mechanism and the suction valve, which transmits reciprocating motion, and is also equipped with a support cup mounted on a spring and a protrusion of the upper end of the plunger located in the housing, and on the side surface of the support cup and suction the grooves are made of the valve, and the plunger is made with a central channel and shoulders, which are placed on the ledge of the inner groove of the support cup. The plunger moves relative to the support cup by the amount of clearance between the end face of the plunger and the suction valve.

На контактных поверхностях всасывающего и нагнетательного клапанов выполнены проточки, диаметр которых составляет 1,1÷1,2 от диаметра каналов, а глубина - 0,5 от диаметра канала плунжера.Grooves are made on the contact surfaces of the suction and discharge valves, the diameter of which is 1.1–1.2 of the diameter of the channels, and the depth is 0.5 of the diameter of the plunger channel.

На фиг.1 показаны основные элементы предлагаемого плунжерного насоса, на фиг.2 - принцип работы плунжерного насоса.Figure 1 shows the main elements of the proposed plunger pump, figure 2 - the principle of operation of the plunger pump.

Плунжерный насос состоит из приводного механизма 1, ролика 2, установленного на оси 3 и расположенного в верхней части поршня 4 между приводным механизмом 1 и всасывающим клапаном 5, передающим возвратно-поступательное движение поршню 4. Всасывающий клапан 5 размещен на выступах 6. В полости поршня 4 расположена опорная чашка 7. На боковой поверхности опорной чашки 7 и всасывающего клапана 5 выполнены пазы А.The plunger pump consists of a drive mechanism 1, a roller 2 mounted on the axis 3 and located in the upper part of the piston 4 between the drive mechanism 1 and the suction valve 5, transmitting reciprocating movement to the piston 4. The suction valve 5 is placed on the protrusions 6. In the piston cavity 4, there is a support cup 7. On the side surface of the support cup 7 and the suction valve 5, grooves A are made.

Опорная чашка 7 установлена на пружине 12, размещенной в цилиндрической проточке корпуса 13 и выступе 10 верхнего конца плунжера. В центральном канале корпуса 13 размещен плунжер 9, при этом плунжер 9 и корпус 13 являются притертой парой.The support cup 7 is mounted on a spring 12 located in a cylindrical groove of the housing 13 and the protrusion 10 of the upper end of the plunger. A plunger 9 is placed in the central channel of the housing 13, while the plunger 9 and the housing 13 are a ground pair.

Плунжер 9 выполнен с центральным каналом 11 и выступами 10, которые размещены на уступе внутренней проточки опорной чашки 7. Плунжер 9 перемещается относительно опорной чашки 7 на величину зазора Δ (дельта) между торцом плунжера 9 и всасывающим клапаном 5.The plunger 9 is made with a Central channel 11 and the protrusions 10, which are placed on the ledge of the inner groove of the support cup 7. The plunger 9 moves relative to the support cup 7 by the amount of clearance Δ (delta) between the end face of the plunger 9 and the suction valve 5.

В нижней части корпуса 13 расположен канал 14 с нагнетательным клапаном 15. Клапан 15 размещен в корпусе 16 и поджат пружиной 17.In the lower part of the housing 13 there is a channel 14 with a discharge valve 15. The valve 15 is placed in the housing 16 and is preloaded by a spring 17.

На контактной поверхности клапанов 5 и 15 выполнены проточки Б, В, диаметр которых составляет 1,1÷1,2 от диаметра каналов 11 и 17 соответственно, а глубина - 0,5 от диаметра канала плунжера.Grooves B, C are made on the contact surface of valves 5 and 15, the diameter of which is 1.1–1.2 of the diameter of the channels 11 and 17, respectively, and the depth is 0.5 of the diameter of the plunger channel.

Работа плунжерного насоса осуществляется следующим образом. Вращающийся приводной механизм (кулачок) 1, воздействуя на ролик 2, создает поступательное перемещение поршню 4, при этом поршень 4, воздействуя на всасывающий клапан 5, перемещает опорную чашку 7, сжимая пружину 12. Зазор Δ (дельта) перекрывается по притертым поверхностям, и плунжер выполняет рабочее движение. Давление в канале 11 плунжера 9 повышается и жидкость через нагнетательный клапан 15 подается в гидросистему (фиг.2).The operation of the plunger pump is as follows. The rotating drive mechanism (cam) 1, acting on the roller 2, creates a translational movement of the piston 4, while the piston 4, acting on the suction valve 5, moves the support cup 7, compressing the spring 12. The gap Δ (delta) is overlapped on the ground surfaces, and the plunger performs a working movement. The pressure in the channel 11 of the plunger 9 rises and the fluid through the discharge valve 15 is fed into the hydraulic system (figure 2).

При дальнейшем угловом перемещении кулачка 1 (фиг.1), усилием пружины 12 опорная чашка 7 возвращает плунжер 9 и поршень 4 с роликом 2 в исходное положение. При этом выступ 10 плунжера 9 опирается на выступ 8 опорной чашки 7, создавая зазор между торцовой поверхностью плунжера 9 и всасывающим клапаном 5 (зазор Δ (дельта)).With further angular movement of the cam 1 (figure 1), the force of the spring 12, the support cup 7 returns the plunger 9 and the piston 4 with the roller 2 to its original position. In this case, the protrusion 10 of the plunger 9 rests on the protrusion 8 of the support cup 7, creating a gap between the end surface of the plunger 9 and the suction valve 5 (clearance Δ (delta)).

Жидкость через пазы А в опорной чашке 7 и клапане 5 по зазору Δ (дельта) поступает в полость канала 11. Происходит всасывание жидкости.The liquid through the grooves A in the support cup 7 and the valve 5 through the gap Δ (delta) enters the cavity of the channel 11. The fluid is sucked.

В процессе работы насоса проточки Б, В в клапанах 5 и 15 обеспечивают режим течения жидкости, исключающий накопление загрязняющих частиц, тем самым способствуя долговечности и безотказной работе.During the operation of the pump, the grooves B, C in the valves 5 and 15 provide a fluid flow regime that eliminates the accumulation of contaminating particles, thereby contributing to durability and trouble-free operation.

Таким образом, предложенное устройство позволяет снизить гидравлическое сопротивление на входе насоса и полости плунжера и повысить эксплуатационную надежность.Thus, the proposed device allows to reduce the hydraulic resistance at the inlet of the pump and the cavity of the plunger and increase operational reliability.

Claims

1. A plunger pump containing a drive mechanism, a piston, a plunger, a housing, a spring, suction and discharge valves, characterized in that it is equipped with a roller located in the upper part of the piston between the drive mechanism and the suction valve transmitting a reciprocating movement, and equipped with a support cup mounted on a spring and a protrusion of the upper end of the plunger placed in the housing, and grooves are made on the side surface of the support cup and suction valve, and the plunger is made with a central channel and shoulders that are placed on the ledge of the inner groove of the support cup, and the plunger moves relative to the support cup by the amount of clearance between the end face of the plunger and the suction valve.

2. The plunger pump according to claim 1, characterized in that grooves are made on the contact surfaces of the suction and discharge valves, the diameter of which is 1.1 ÷ 1.2 of the diameter of the channels, and the depth is 0.5 of the diameter of the plunger channel.