RU2419728C1

RU2419728C1 - Vane-type oil pump

Info

Publication number: RU2419728C1
Application number: RU2009140798/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Петрович Панфилов (RU); Сергей Петрович Панфилов; Арслан Джумакулыевич Дурдыев (RU); Арслан Джумакулыевич Дурдыев
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь"
Priority date: 2009-11-03
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2011-05-27

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pump includes housing 1, rotor 2 with radial slots 3 in which operating plates 5 are located. In housing 1 there is cavity with inlet and delivery holes 7 and 9, which is formed with two pairs of symmetrically located arches of larger and smaller radii. Operating plates 5 are equipped with T-shaped heads. For better contact with inner surface of cavity of housing 1 the central part of outer surface of head has the radius which is equal to smaller radius of cavity of housing 1, and side parts have the radius which is equal to larger radius of cavity of housing 1. On rotor there are cavities 11 which are companion with respect to heads, and inner ends of radial slots are connected to each other by means of groove 4.

EFFECT: higher reliability and enlarged service life of pump owing to enlarged surface area of contact of heads.

2 dwg

Description

Изобретение относится к классу роторных пластинчатых насосов и может быть использовано для добычи нефти из скважины.The invention relates to the class of rotary vane pumps and can be used for oil production from a well.

Известны различные типы роторных пластинчатых насосов.Various types of rotary vane pumps are known.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемому устройству является пластинчатый нефтяной насос, содержащий корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, ротор с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, постоянно находящиеся в контакте с внутренней поверхностью полости во время вращения ротора (патент №2191926 RU, C2, 2002).The closest in design to the proposed device is a vane-type oil pump containing a housing in which a cavity with inlet and discharge holes is made, a rotor with radial grooves in which working plates are located, which are constantly in contact with the inner surface of the cavity during rotation of the rotor (patent No. 2191926 RU, C2, 2002).

Недостатком данной конструкции является контакт пластин и корпуса по линии, что приводит к преждевременному износу насоса.The disadvantage of this design is the contact of the plates and the housing along the line, which leads to premature wear of the pump.

Задачей изобретения является повышение надежности, увеличение ресурса и улучшение эксплуатационных свойств насоса.The objective of the invention is to increase reliability, increase resource and improve the operational properties of the pump.

Указанный технический результат достигается тем, что в пластинчатом нефтяном насосе, содержащем корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, образованная двумя парами симметрично расположенных дуг большего и меньшего радиусов, установленный в полости цилиндрический ротор с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, постоянно находящиеся в контакте с внутренней поверхностью полости во время вращения ротора, согласно изобретению рабочие пластины снабжены головками Т-образной формы, контактирующими с полостью корпуса по меньшему и большему радиусам, на роторе выполнены углубления, имеющие форму, ответную головкам, а внутренние концы радиальных пазов соединены между собой посредством канавки. При этом центральная часть внешней поверхности головки выполнена с радиусом, равным меньшему радиусу полости корпуса, а боковые части - с радиусом, равным большему радиусу полости корпуса.The specified technical result is achieved by the fact that in a vane-type oil pump containing a housing in which a cavity with inlet and outlet openings is formed, formed by two pairs of symmetrically arranged arcs of larger and smaller radii, a cylindrical rotor installed in the cavity with radial grooves in which the working plates are located permanently in contact with the inner surface of the cavity during rotation of the rotor, according to the invention, the working plates are equipped with T-shaped heads, which in contact with the cavity of the housing along the smaller and larger radii, on the rotor there are recesses having a shape corresponding to the heads, and the inner ends of the radial grooves are interconnected by means of a groove. In this case, the central part of the outer surface of the head is made with a radius equal to the smaller radius of the body cavity, and the side parts with the radius equal to the larger radius of the body cavity.

Выполнение рабочих пластин Т-образной формы, когда рабочая поверхность головки, контактирующая с поверхностью корпуса, имеет три зоны, из которых две с радиусом, соответствующим малому радиусу корпуса, и одна с радиусом, соответствующим большему радиусу корпуса, а также наличие дополнительных углублений на роторе, которые скрывают головку пластины при максимальном утапливании ее в радиальном пазу, позволяют увеличить контактную поверхность головки и уменьшить ее износ.The execution of the T-shaped working plates when the working surface of the head in contact with the surface of the housing has three zones, two of which have a radius corresponding to a small radius of the housing, and one with a radius corresponding to a larger radius of the housing, as well as the presence of additional recesses on the rotor , which hide the head of the plate with maximum recession in the radial groove, can increase the contact surface of the head and reduce its wear.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен фрагмент поперечного разреза, а на фиг.2 - головка рабочей пластины.The present invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a fragment of a cross section, and in Fig.2 - the head of the working plate.

Пластинчатый нефтяной насос содержит корпус 1, внутренняя поверхность которого выполнена в виде цилиндрической поверхности, образованной двумя парами симметрично расположенных дуг большого радиуса R₁ и малого радиусов R₂, соединенных плавными дугообразными переходами (фиг.1). Дуги одинаковых радиусов расположены напротив друг друга. Внутри корпуса 1 расположен ротор 2 с радиальными пазами 3, которые соединены между собой с помощью канавки 4. В радиальных пазах 3 расположены пластины 5, имеющие Т-образную форму. Между пластинами 5 образуются камеры перекачивания 6, имеющие входные отверстия 7 в крышке нижней 8 для всасывания транспортируемой среды и выходные отверстия 9 в крышке верхней 10 для ее нагнетания. На роторе 2 выполнены углубления 11 для скрытия головок рабочих пластин 5 при их максимальном утапливании. Для увеличения контактной поверхности с корпусом 1 внешняя сторона головки пластин 5 сформирована из трех зон (фиг.2). Две боковые зоны 12 выполнены с радиусом R₁, соответствующим меньшему радиусу корпуса 1, а радиус центральной зоны 13 равен большему радиусу R₂ корпуса. Такое исполнение контактирующей поверхности головки пластины 5 значительно уменьшает ее износ.The vane oil pump comprises a housing 1, the inner surface of which is made in the form of a cylindrical surface formed by two pairs of symmetrically arranged arcs of large radius R ₁ and small radii R ₂ connected by smooth arcuate transitions (figure 1). Arcs of equal radii are located opposite each other. Inside the housing 1 there is a rotor 2 with radial grooves 3, which are interconnected by means of a groove 4. In the radial grooves 3 are plates 5 having a T-shape. Between the plates 5, pumping chambers 6 are formed, having inlet openings 7 in the cover of the lower 8 for suction of the transported medium and outlet openings 9 in the cover of the upper 10 for its injection. On the rotor 2 there are recesses 11 for hiding the heads of the working plates 5 at their maximum recession. To increase the contact surface with the housing 1, the outer side of the head of the plates 5 is formed of three zones (figure 2). Two side zones 12 are made with a radius R ₁ corresponding to a smaller radius of the housing 1, and the radius of the Central zone 13 is equal to a larger radius R _{2 of the} housing. This embodiment of the contacting surface of the head of the plate 5 significantly reduces its wear.

Пластинчатый нефтяной насос работает следующим образом.The vane oil pump operates as follows.

При запуске насоса ротор 2 приводится во вращение, канавка 4 заполняется перекачиваемой жидкостью, кинематически связанные с ротором 2 пластины 5 выдвигаются из радиальных пазов 3. За счет центробежной силы и силы гидростатического давления перекачиваемой пластовой жидкости пластины постоянно поджаты к стенкам корпуса 1. Вследствие того, что корпус 1 образован цилиндрическими поверхностями разного диаметра при вращении ротора 2 происходит изменение объемов камер перекачивания 6, ограниченных внутренней поверхностью корпуса 1, цилиндрической поверхностью ротора 2, двумя соседними пластинами 5 и крышками 8, 10. При увеличении ограниченного объема камер перекачивания создается разрежение и перекачиваемая жидкость всасывается в камеры перекачивания 6 через входные отверстия 7 в крышке нижней 8. При последующем уменьшении объема в камерах перекачивания, образованных дугой большего радиуса, вследствие вращения ротора 2 создается компрессия, и перекачиваемая жидкость нагнетается в отверстие 9 в верхней крышке 10. Канавка 4, соединяющая пазы 3, заполняется перекачиваемой средой, поэтому при утапливании одних пластин 5 в паз 3 происходит выталкивание пластин из других пазов.When the pump starts, the rotor 2 is rotated, the groove 4 is filled with the pumped liquid, the plates 5 kinematically connected with the rotor 2 are pulled out of the radial grooves 3. Due to the centrifugal force and the hydrostatic pressure of the pumped formation fluid, the plates are constantly pressed against the walls of the housing 1. As a result, that the housing 1 is formed by cylindrical surfaces of different diameters when the rotor 2 rotates, the volumes of the pumping chambers 6, limited by the inner surface of the housing 1, change the surface of the rotor 2, two adjacent plates 5 and the covers 8, 10. With an increase in the limited volume of the pumping chambers, a vacuum is created and the pumped liquid is sucked into the pumping chambers 6 through the inlet openings 7 in the cover of the lower 8. With a subsequent decrease in the volume in the pumping chambers formed by the arc of a larger radius, due to the rotation of the rotor 2, compression is created, and the pumped liquid is pumped into the hole 9 in the top cover 10. The groove 4 connecting the grooves 3 is filled with the pumped medium, therefore moreover, when one of the plates 5 is recessed into the groove 3, the plates are ejected from other grooves.

Благодаря новой форме головок, увеличивающих площадь контакта, повышается надежность и увеличивается ресурс работы насоса.Thanks to the new shape of the heads, which increase the contact area, the reliability increases and the service life of the pump increases.

Таким образом, создаются условия, устраняющие причины неравномерного износа деталей насоса, имеющих малые зазоры между подвижными и неподвижными деталями.Thus, conditions are created that eliminate the causes of uneven wear of pump parts that have small gaps between moving and stationary parts.

Claims

A vane oil pump comprising a housing in which a cavity with inlet and outlet openings is formed, formed by two pairs of symmetrically arranged arcs of larger and smaller radii, a cylindrical rotor installed in the cavity with radial grooves in which are located working plates that are constantly in contact with the inner surface cavity during rotation of the rotor, characterized in that the working plates are equipped with T-shaped heads in contact with the cavity of the housing for a smaller and larger radii, on the rotor are recesses having a shape corresponding to the heads, and the inner ends of the radial grooves are interconnected by means of a groove, while the central part of the outer surface of the head is made with a radius equal to a smaller radius of the body cavity, and the side parts with a radius equal to a larger the radius of the body cavity.