RU2721994C1 - Ioannesyan's drilling pump - Google Patents

Ioannesyan's drilling pump Download PDF

Info

Publication number
RU2721994C1
RU2721994C1 RU2019122443A RU2019122443A RU2721994C1 RU 2721994 C1 RU2721994 C1 RU 2721994C1 RU 2019122443 A RU2019122443 A RU 2019122443A RU 2019122443 A RU2019122443 A RU 2019122443A RU 2721994 C1 RU2721994 C1 RU 2721994C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
stator
housing
volume
cavity
Prior art date
Application number
RU2019122443A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гарри Роленович Иоаннесян
Original Assignee
Гарри Роленович Иоаннесян
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гарри Роленович Иоаннесян filed Critical Гарри Роленович Иоаннесян
Priority to RU2019122443A priority Critical patent/RU2721994C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2721994C1 publication Critical patent/RU2721994C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/08Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C11/00Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations
    • F04C11/001Combinations of two or more machines or pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type; Pumping installations of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/30Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F04C2/34Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • F04C2/344Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
    • F04C2/3441Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along one line or continuous surface substantially parallel to the axis of rotation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: pumps.
SUBSTANCE: invention relates to drilling pumps. Pump includes housing 1, in inlet cavity 4 of which axial steps 8 are installed, and sections 11 containing stator 12 with eccentrically arranged in it hollow rotor 10 are installed in it. Slot 13 interacting with stator surface 12 is movably installed in slots of rotor 10 to divide space between inner surface of stator 12 and outer surface of rotor 10 into suction and discharge chambers. Internal volume of rotor 10 is connected to volume of stator 12 by holes made in rotor 10. Housing 1 is supplemented with an outlet cavity separated from cavity 4 by sealed partition 3. Sections 11 are installed parallel to each other and are connected to walls of housing 1. Inlets of rotors 10 are connected with volume of cavity 4. Holes made in wall of rotor 10 and connecting its inner volume with volume of stator 12 are equipped with check valves. Outlets of stators 12 connect its inner volume with volume of outlet cavity and are located with angular pitch relative to each other. Each rotor 10 is equipped with a gear interacting with a gear installed on shaft 2 of the driving motor.
EFFECT: invention is aimed at increasing efficiency and reducing pulsations of pressure of pumped liquid.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике, используемой при строительстве, ремонте и эксплуатации скважин для добычи нефти и газа, может быть использовано в составе как стационарных, так и передвижных насосных установок для нагнетания различных технологических жидкостей в скважину на нефтегазодобывающих предприятиях.The invention relates to equipment used in the construction, repair and operation of wells for oil and gas production, can be used in both stationary and mobile pumping units for pumping various process fluids into the well at oil and gas producing enterprises.

Известен шиберный насос, который содержит корпус с расположенной внутри гильзой, выполняющей роль статора. К корпусу крепятся нагнетательный и подводящий патрубки. Внутри гильзы находится вал с пазами, в которых расположены шиберы (RU 123863 U1 [1]). Недостатком известного устройства является его невысокая производительность и наличие пульсаций в перекачиваемой жидкости.Known vane pump, which contains a housing located inside the sleeve acting as a stator. The discharge and supply pipes are attached to the housing. Inside the sleeve there is a shaft with grooves in which the gates are located (RU 123863 U1 [1]). A disadvantage of the known device is its low productivity and the presence of pulsations in the pumped liquid.

Известен шиберный насос с объемным регулированием (RU 2396462 [2]). Насос содержит корпус с впускным и выпускным отверстиями, приводной вал с ротором, проходящие радиально лопасти, расположенные в роторе с возможностью скольжения. Ось вращения приводного вала расположена в корпусе эксцентрично относительно оси ротора, снабженного лопастями. Недостатком известного устройства является его невысокая производительность, обусловленная предназначением - небольшими объемами перекачиваемой жидкости.Known vane pump with volumetric regulation (RU 2396462 [2]). The pump comprises a housing with inlet and outlet openings, a drive shaft with a rotor, radially extending blades located in the rotor with the possibility of sliding. The axis of rotation of the drive shaft is located in the housing eccentrically relative to the axis of the rotor, equipped with blades. A disadvantage of the known device is its low productivity, due to the purpose - small volumes of pumped liquid.

Известен роторно-лопастной насос, содержащий статор, размещенный в корпусе с возможностью смещения относительно оси вращения размещенного внутри него ротора для изменения эксцентриситета между ними (DE 102009001152 [3]). В роторе выполнены прорези, в которых оппозитно размещены подпружиненные лопасти, одним концом контактирующие с поверхностью статора. В статоре выполнены впускное и выпускное отверстия, снабженные клапанами. Недостатком известного устройства является его невысокая производительность и наличие пульсаций в перекачиваемой жидкости.Known rotary vane pump containing a stator located in the housing with the possibility of displacement relative to the axis of rotation of the rotor located inside it to change the eccentricity between them (DE 102009001152 [3]). Slots are made in the rotor, in which spring-loaded blades are placed opposite, in one contact with the stator surface. The stator has inlet and outlet openings provided with valves. A disadvantage of the known device is its low productivity and the presence of pulsations in the pumped liquid.

Из описания к ЕР 0264778 [4] известен лопастной насос, который содержит корпус с установленным в нем статором с входным и снабженным обратным клапаном выпускным отверстиями, и размещенный с эксцентриситетом внутри статора полый ротор, снабженный пазами, в котором подвижно установлен шибер, постоянно контактирующий своими концами с поверхностью статора и делящий объем статора на всасывающую и нагнетательную полости. Недостатком известного устройства является его невысокая производительность и наличие пульсаций в перекачиваемой жидкости.From the description of EP 0264778 [4], a vane pump is known which comprises a housing with a stator installed therein with an inlet and an outlet valve equipped with a check valve, and a hollow rotor placed with an eccentricity inside the stator, provided with slots in which the slide is movably mounted, which constantly contacts its ends with the surface of the stator and dividing the volume of the stator into the suction and discharge cavities. A disadvantage of the known device is its low productivity and the presence of pulsations in the pumped liquid.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является буровой насос, известный из описания к патенту RU 2686558 [5]. Известный насос включает корпус с установленным в нем статором со снабженными обратными клапанами входным и выходным отверстиями, размещенный с эксцентриситетом внутри статора полый ротор. Внутреннее пространство между наружной поверхностью ротора и внутренней поверхностью статора разделено на несколько идентичных секций поперечными герметизирующими перегородками, перпендикулярными продольной оси ротора, который проходит через все секции. Каждая секция снабжена своим шибером. Шиберы в каждой секции установлены с угловым шагом относительно друг друга, равным 360°/N, где N - число секций. Поверхность статора, взаимодействующая с шибером, выполнена так, что его поперечное сечение представляет собой замкнутую плоскую кривую четвертого порядка, расстояние между любыми двумя точками которой, расположенными на прямой, проходящей через продольную ось цилиндрического полого ротора, является постоянной величиной, равной поперечному размеру шибера. Внутренний объем ротора гидравлически соединен с источником перекачиваемой жидкости. Внутренний объем ротора в каждой секции соединен с объемом статора отверстиями, выполненными в стенке ротора.Closest to the claimed in its technical essence is a mud pump, known from the description of the patent RU 2686558 [5]. A well-known pump includes a housing with a stator installed in it with inlet and outlet openings equipped with check valves, a hollow rotor placed with eccentricity inside the stator. The inner space between the outer surface of the rotor and the inner surface of the stator is divided into several identical sections by transverse sealing partitions perpendicular to the longitudinal axis of the rotor, which passes through all sections. Each section is equipped with its own gate. The gates in each section are installed with an angular pitch relative to each other equal to 360 ° / N, where N is the number of sections. The stator surface interacting with the gate is made so that its cross section is a closed fourth-order flat curve, the distance between any two points of which located on a straight line passing through the longitudinal axis of the cylindrical hollow rotor is a constant value equal to the transverse dimension of the gate. The internal volume of the rotor is hydraulically connected to the source of pumped fluid. The internal volume of the rotor in each section is connected to the stator volume by openings made in the wall of the rotor.

Недостатками известного насоса являются недостаточно высокая производительность, относительно высокий вес и достаточно сложная конструкция.The disadvantages of the known pump are not high enough performance, relatively high weight and rather complicated design.

Заявляемый в качестве изобретения буровой насос направлен на повышение производительности и снижение пульсаций давления перекачиваемой жидкости при одновременном значительном уменьшении его веса и упрощение конструкции.The claimed mud pump is aimed at increasing productivity and reducing pressure pulsations of the pumped fluid while significantly reducing its weight and simplifying the design.

Указанный результат достигается тем, что буровой насос содержит корпус, во впускной полости которого установлены осевые ступени, и размещенные в нем несколько секций, каждая из которых содержит статор с выпускным отверстием и размещенный с эксцентриситетом внутри каждого статора полый ротор, так, что подвижно установленный в пазах, выполненных в роторе, шибер постоянно контактирует своими концами с поверхностью статора и делит пространство между внутренней поверхностью статора и наружной поверхностью ротора на всасывающую и нагнетательную полости, а внутренний объем ротора соединен с объемом статора отверстиями, выполненными в стенке ротора. При этом корпус дополнен выпускной полостью, отделенной от впускной полости герметичной перегородкой, секции установлены параллельно друг другу и соединены со стенками корпуса, входные отверстия роторов соединены с объемом впускной полости, отверстия выполненные в стенке ротора и соединяющие внутренний объем ротора с объемом статора снабжены обратными клапанами, а выпускные отверстия статоров соединяют внутренний объем статоров с объемом выпускной полости корпуса и расположены с угловым шагом относительно друг друга, равным 360°/N, где N - число секций, при этом каждый ротор снабжен шестерней, взаимодействующей с шестерней, установленной на валу приводного двигателя с соотношением числа зубьев на них КСД=2n, где КС - число зубьев шестерни на валу секции, КД - число зубьев шестерни на валу двигателя, n - целое число больше нуля.This result is achieved by the fact that the mud pump contains a housing, in the inlet cavity of which axial steps are installed, and several sections located in it, each of which contains a stator with an outlet and a hollow rotor placed with an eccentricity inside each stator, so that it is movably mounted in the grooves made in the rotor, the gate constantly contacts its ends with the stator surface and divides the space between the inner surface of the stator and the outer surface of the rotor into the suction and discharge cavities, and the internal volume of the rotor is connected to the stator volume by holes made in the rotor wall. The housing is supplemented by an exhaust cavity separated from the inlet cavity by a sealed partition, the sections are mounted parallel to each other and connected to the walls of the housing, the inlet openings of the rotors are connected to the volume of the inlet cavity, the openings made in the wall of the rotor and connecting the internal volume of the rotor to the stator volume are equipped with check valves and the outlet openings of the stators connect the internal volume of the stators with the volume of the outlet cavity of the housing and are arranged with an angular pitch relative to each other equal to 360 ° / N, where N is the number of sections, with each rotor equipped with a gear that interacts with the gear mounted on the drive shaft engine with the ratio of the number of teeth on them K C / K D = 2n, where K C is the number of gear teeth on the shaft of the section, K D is the number of gear teeth on the motor shaft, n is an integer greater than zero.

Указанный результат достигается также тем, что средство соединения секций со стенками корпуса выполнено в виде болта, вставляемого в отверстие в корпусе насоса и взаимодействующего с расточкой в корпусе статора, при этом под головкой болта установлена дугообразная пластина с радиусом кривизны, равным радиусу кривизны корпуса, а между корпусом насоса и упомянутой пластиной размещено резино-металлическое уплотнение.The indicated result is also achieved by the fact that the means of connecting the sections to the walls of the housing is made in the form of a bolt inserted into an opening in the pump housing and interacting with a bore in the stator housing, while an arcuate plate with a radius of curvature equal to the radius of curvature of the housing is installed under the head of the bolt, and a rubber-metal seal is placed between the pump casing and said plate.

Отличительными признаками заявляемого насоса являются:Distinctive features of the claimed pump are:

- дополнение корпуса выпускной полостью, отделенной от впускной полости герметичной перегородкой;- addition of the housing to the exhaust cavity, separated from the inlet cavity by a sealed partition;

- секции установлены параллельно друг другу и соединены со стенками корпуса;- sections are installed parallel to each other and connected to the walls of the housing;

- входные отверстия роторов соединены с объемом впускной полости;- the inlet rotors are connected to the volume of the inlet cavity;

- выпускные отверстия статоров, соединяют внутренний объем статоров с объемом выпускной полости корпуса;- outlet stators, connect the internal volume of the stators with the volume of the outlet cavity of the housing;

- выпускные отверстия статоров, расположены с угловым шагом относительно друг друга, равным 360°/N, где N - число секций;- the outlet openings of the stators are located with an angular pitch relative to each other equal to 360 ° / N, where N is the number of sections;

- каждый ротор снабжен шестерней, взаимодействующей с шестерней, установленной на валу приводного двигателя;- each rotor is equipped with a gear interacting with the gear mounted on the shaft of the drive motor;

- соотношением числа зубьев на шестернях определяется выражением КСД=2n где КС - число зубьев шестерни на валу секции, КД - число зубьев шестерни на валу двигателя, n - целое число больше нуля;- the ratio of the number of teeth on the gears is determined by the expression K C / K D = 2n where K C is the number of gear teeth on the shaft of the section, K D is the number of gear teeth on the motor shaft, n is an integer greater than zero;

- средство соединения секций со стенками корпуса выполнено в виде болта, вставляемого в отверстие в корпусе насоса и взаимодействующего с расточкой в корпусе статора, при этом под головкой болта установлена дугообразная пластина с радиусом кривизны, равным радиусу корпуса насоса, а между корпусом насоса и упомянутой пластиной размещено резино-металлическое уплотнение.- the means for connecting the sections to the walls of the housing is made in the form of a bolt inserted into an opening in the pump housing and interacting with a bore in the stator housing, while an arcuate plate with a radius of curvature equal to the radius of the pump housing and between the pump housing and the said plate is installed under the bolt head a rubber-metal seal is placed.

Дополнение корпуса выпускной полостью, отделенной от впускной полости герметичной перегородкой необходимо для организации общего объема в который будет подаваться перекачиваемая жидкость из работающих секций. Это позволит практически полностью исключить пульсации давления перекачиваемой жидкости. Этому так же будет способствовать и размещении секций параллельно друг другу, а также то, что выпускные отверстия статоров в разных секциях расположены с угловым шагом относительно друг друга, равным 360°/N, где N - число секций.Supplementation of the housing with an outlet cavity separated from the inlet cavity by a sealed partition is necessary for organizing the total volume into which the pumped liquid from the working sections will be supplied. This will almost completely eliminate the pressure pulsations of the pumped liquid. This will also be facilitated by the placement of sections parallel to each other, as well as the fact that the outlet openings of the stators in different sections are located with an angular pitch relative to each other equal to 360 ° / N, where N is the number of sections.

Последнее обеспечивает поочередный и равномерно распределенный по времени впрыск перекачиваемой жидкости из выпускных отверстий статоров в выпускную полость корпуса насоса. Кроме того, поочередный и равномерно распределенный по времени впрыск может происходить только в том случае, когда наряду в указанным выше расположением выпускных отверстий статоров будет обеспечиваться и одинаковое пространственное расположение шиберов относительно друг друга независимо от скорости вращения приводного вала насоса. Это достигается соотношением числа зубьев на шестернях приводного вала и на шестернях, установленных на роторах секций и взаимодействующих с ней. Соотношение определяется выражением КСД=2n где КС - число зубьев шестерни на валу секции, КД - число зубьев шестерни на валу двигателя, n - целое число больше нуля. Тогда ротор каждой секции совершит половину оборота при совершении приводным валом целого оборота. А за половину оборота шибер совершит свой рабочий цикл, приводящий к выбросу перекачиваемой жидкости в выпускную полость корпуса насоса.The latter provides alternate and evenly distributed over time injection of the pumped liquid from the outlet openings of the stators into the outlet cavity of the pump casing. In addition, alternate and evenly distributed over time injection can occur only when, along with the above-mentioned arrangement of the outlet openings of the stators, the same spatial arrangement of the gates with respect to each other will be provided regardless of the speed of rotation of the drive shaft of the pump. This is achieved by the ratio of the number of teeth on the gears of the drive shaft and on the gears mounted on the rotors of the sections and interacting with it. The ratio is determined by the expression K C / K D = 2n where K C is the number of gear teeth on the shaft of the section, K D is the number of gear teeth on the motor shaft, n is an integer greater than zero. Then the rotor of each section will make half a revolution when the drive shaft completes a whole revolution. And in half a turn, the gate will complete its duty cycle, leading to the discharge of the pumped liquid into the exhaust cavity of the pump housing.

А чтобы обеспечить возможность перекачки жидкости входные отверстия статоров соединены с объемом впускной полости корпуса насоса.And to ensure the possibility of pumping liquid, the inlet openings of the stators are connected to the volume of the inlet cavity of the pump housing.

При этом, чтобы исключить реактивное вращение корпуса, обусловленное работой секций, целесообразно обеспечить соединение статоров секций со стенками корпуса. Оно может быть обеспечено любыми известными средствами - сваркой, болтовым соединением, отливкой корпуса насоса и статоров за одно целое и т.п. Наиболее целесообразно использовать для крепления болт, вставляемый в отверстие в корпусе насоса и взаимодействующий с расточкой в корпусе статора, при этом под головкой болта установлена дугообразная пластина с радиусом кривизны, равным радиусу корпуса, а между корпусом насоса и упомянутой пластиной размещено резино-металлическое уплотнение. Такая конструкция не только упрощает сборку насоса, но и позволяет обеспечить юстировку секций не только при сборке, но и в процессе эксплуатации. Чтобы полностью исключить влияние реактивных сил, направленных на вращение корпуса, обусловленное работой секций, корпус целесообразно закреплять на массивной раме или фундаменте с помощью обычного люнета.At the same time, in order to exclude reactive rotation of the housing due to the operation of the sections, it is advisable to ensure the connection of the stators of the sections with the walls of the housing. It can be provided by any known means - welding, bolting, casting of the pump casing and stators in one piece, etc. It is most advisable to use a bolt for fastening, inserted into the hole in the pump housing and interacting with the bore in the stator housing, while an arcuate plate with a radius of curvature equal to the radius of the housing is installed under the head of the bolt, and a rubber-metal seal is placed between the pump housing and the said plate. This design not only simplifies the assembly of the pump, but also allows for alignment of the sections not only during assembly, but also during operation. In order to completely exclude the influence of reactive forces aimed at the rotation of the housing due to the operation of the sections, it is advisable to fix the housing on a massive frame or foundation using a conventional lunette.

Сущность заявляемого насоса поясняется примером его реализации и графическими изображениями. На фиг. 1 показан в продольном разрезе преимущественный вариант реализации. На фиг. 2 показан поперечный разрез по сечению А-А на фиг. 1. На фиг. 3 показан поперечный разрез по сечению Б-Б на фиг. 1.The essence of the claimed pump is illustrated by an example of its implementation and graphic images. In FIG. 1 shows in longitudinal section an advantageous embodiment. In FIG. 2 shows a cross section along section AA in FIG. 1. In FIG. 3 shows a cross section along section BB in FIG. 1.

Предпочтительный вариант реализации насоса содержит корпус 1 (сборочная единица в составе двух крышек, впускного и выпускного патрубков и трубы с необходимыми отверстиями). Во внутрикорпусном пространстве установлена герметичная по приводному валу 2 перегородка 3, делящая внутрикорпусное пространство на впускную 4 и выпускную 5 полости. В впускной полости полости 4 на приводном вале насоса с помощью проставочных втулок 6 и 7 по валу 2 и корпусу 1 установлены осевые ступени 8. В герметичной перегородке выполнены отверстия 9, в которых центрируются полые роторы 10 (на чертеже показаны три отверстия), являющиеся элементом секции 11. Каждое отверстие эксцентрично относительно оси статора 12 так, что подвижно установленный в пазах, выполненных в роторе 10, шибер 13 контактирует с поверхностью статора и делит пространство между внутренней поверхностью статора и наружной поверхностью ротора на всасывающую 14 и нагнетательную 15 полости. Внутренний объем ротора соединен с объемом статора отверстием 16, снабженным обратным клапаном 17, выполненным в стенке ротора 10. Секции 11 установлены параллельно друг другу. Корпус насоса закреплен в обечайке 18 люнета 19, которая в свою очередь закреплена на раме 20.A preferred embodiment of the pump comprises a housing 1 (an assembly unit comprising two caps, an inlet and an outlet pipe, and a pipe with necessary openings). In the internal space there is a septum 3 sealed along the drive shaft 2, dividing the internal space into the inlet 4 and the outlet 5 of the cavity. In the inlet cavity of the cavity 4, axial steps 8 are installed on the drive shaft of the pump using spacer sleeves 6 and 7 along the shaft 2 and body 1. The openings 9 are made in the sealed partition, in which the hollow rotors 10 are centered (three holes are shown in the drawing), which are an element sections 11. Each hole is eccentric relative to the axis of the stator 12 so that it is movably mounted in the grooves made in the rotor 10, the gate 13 contacts the surface of the stator and divides the space between the inner surface of the stator and the outer surface of the rotor into a suction cavity 14 and a discharge cavity 15. The inner volume of the rotor is connected to the stator volume by an opening 16 provided with a check valve 17 made in the wall of the rotor 10. Sections 11 are installed parallel to each other. The pump casing is fixed in the shell 18 of the lunette 19, which in turn is fixed on the frame 20.

Для восприятия реактивного момента используются болт 21, вставленный в расточку на статоре 12, и дугообразная пластина 22, радиус кривизны которой совпадает с радиусом корпуса 1.To perceive the reactive moment, a bolt 21 is inserted, inserted into the bore on the stator 12, and an arcuate plate 22, the radius of curvature of which coincides with the radius of the housing 1.

Впускные отверстия 16 роторов соединены с объемом всасывающей полости 14, а внутреннее отверстие статора 12 соединяет внутренний объем статоров с объемом выпускной полости 5. При этом эти отверстия 16 в одной секции расположены со смещением на некоторый угол относительно отверстий в другой секции. Угловой шаг между ними выбирается в зависимости от числа секций и равен 360°/N, где N - число секций. Каждый ротор снабжен шестерней 23, взаимодействующей с шестерней 24, установленной на приводном вале насоса 2 с соотношением числа зубьев на них КСД=2n, где КС - число зубьев шестерни на валу ротора секции, КД - число зубьев шестерни на приводном вале насоса, n - целое число больше нуля.The inlet openings 16 of the rotors are connected to the volume of the suction cavity 14, and the inner opening of the stator 12 connects the internal volume of the stators to the volume of the exhaust cavity 5. Moreover, these openings 16 in one section are offset by an angle relative to the openings in the other section. The angular step between them is selected depending on the number of sections and is equal to 360 ° / N, where N is the number of sections. Each rotor is equipped with gear 23, which interacts with gear 24 mounted on the drive shaft of pump 2 with the ratio of the number of teeth on them K C / K D = 2n, where K C is the number of gear teeth on the rotor shaft of the section, K D is the number of gear teeth on drive shaft of the pump, n is an integer greater than zero.

Буровой насос работает следующим образом: через всасывающий патрубок корпуса 1 промывочный агент поступает в впускную полость 4, в которой размещены осевые ступени 8, и благодаря вращению осевых ступеней, приводимых в движение приводным валом насоса 2, давление жидкости повышается. Промывочный агент после прохождения всех осевых ступеней 8 попадает в полые роторы 10 секций 11. Полые роторы 10, приводимые во вращение приводным валом 2 насоса через зацепление шестерен 23 и 24, заставляют шиберы 13 совершать одновременно с вращением возвратно-поступательные движения относительно статора так, что концы шиберов находятся в постоянном контакте с поверхностью статора 12. Жидкость через снабженные обратными клапанами 17 отверстия 16, выполненные в стенке ротора 10, попадает во всасывающую полость 14, образованную пространством между внутренней поверхностью статора 12 и наружной поверхностью ротора 10, которая является таковой до поворота шибера до выпускного отверстия в стенке ротора. После прохождения концом шибера этого отверстия полость становится нагнетательной полостью 15, соединенной с выпускной полостью 5. По мере вращения шибера давление в полости повышается, и жидкость через выпускное отверстие 25 в стенке статора выдавливается в выпускную полость 5 в корпусе 1 насоса и через патрубок нагнетается в скважину. При вращении ротора цикл повторяется.The mud pump works as follows: through the suction nozzle of the housing 1, the flushing agent enters the inlet cavity 4, in which the axial stages 8 are located, and due to the rotation of the axial stages driven by the drive shaft of the pump 2, the fluid pressure increases. After passing through all the axial stages 8, the flushing agent enters the hollow rotors 10 of the sections 11. The hollow rotors 10, driven into rotation by the pump drive shaft 2 through gearing 23 and 24, cause the valves 13 to perform reciprocating movements relative to the stator simultaneously with the rotation so that the ends of the gates are in constant contact with the surface of the stator 12. The liquid through the holes 16 provided with non-return valves 17, made in the wall of the rotor 10, enters the suction cavity 14, formed by the space between the inner surface of the stator 12 and the outer surface of the rotor 10, which is such before turning gate to the outlet in the wall of the rotor. After the end of the gate passes through this hole, the cavity becomes an injection cavity 15 connected to the outlet cavity 5. As the gate rotates, the pressure in the cavity increases, and the fluid is forced through the outlet 25 in the stator wall into the outlet cavity 5 in the pump housing 1 and is pumped through the nozzle into well. When the rotor rotates, the cycle repeats.

Предлагаемый буровой насос обеспечивает повышение производительности, снижение пульсаций давления перекачиваемой жидкости при одновременном значительном снижении веса насоса, а также снижение стоимости его изготовления за счет исключения сложных в изготовлении деталей криволинейной формы. Кроме того, насос обеспечивает значительное давление на выходе при одновременном уменьшении его длины.The proposed mud pump provides an increase in productivity, a decrease in pressure pulsations of the pumped liquid, while significantly reducing the weight of the pump, as well as reducing the cost of its manufacture by eliminating curved parts that are difficult to manufacture. In addition, the pump provides significant outlet pressure while reducing its length.

Claims (2)

1. Буровой насос, содержащий корпус, во впускной полости которого установлены осевые ступени, и размещенные в нем несколько секций, каждая из которых содержит статор с выпускным отверстием и размещенный с эксцентриситетом внутри каждого статора полый ротор, так что подвижно установленный в пазах, выполненных в роторе, шибер постоянно контактирует своими концами с поверхностью статора и делит пространство между внутренней поверхностью статора и наружной поверхностью ротора на всасывающую и нагнетательную полости, а внутренний объем ротора соединен с объемом статора отверстиями, выполненными в стенке ротора, отличающийся тем, что корпус дополнен выпускной полостью, отделенной от впускной полости герметичной перегородкой, секции установлены параллельно друг другу и соединены со стенками корпуса, входные отверстия роторов соединены с объемом впускной полости, отверстия выполненные в стенке ротора и соединяющие внутренний объем ротора с объемом статора снабжены обратными клапанами, а выпускные отверстия статоров соединяют внутренний объем статоров с объемом выпускной полости корпуса и расположены с угловым шагом относительно друг друга, равным 360°/N, где N - число секций, при этом каждый ротор снабжен шестерней, взаимодействующей с шестерней, установленной на валу приводного двигателя с соотношением числа зубьев на них КСД=2n, где КС - число зубьев шестерни на валу секции, КД - число зубьев шестерни на валу двигателя, n - целое число больше нуля.1. A mud pump containing a housing, in the inlet cavity of which axial steps are installed, and several sections located in it, each of which contains a stator with an outlet and a hollow rotor placed with eccentricity inside each stator, so that it is movably mounted in grooves made in the rotor, the gate constantly contacts its ends with the stator surface and divides the space between the inner surface of the stator and the outer surface of the rotor into the suction and discharge cavities, and the internal volume of the rotor is connected to the stator volume by openings made in the rotor wall, characterized in that the housing is supplemented with an exhaust cavity , sealed from the inlet cavity by a sealed partition, the sections are mounted parallel to each other and connected to the walls of the housing, the inlet openings of the rotors are connected to the volume of the inlet cavity, the openings made in the wall of the rotor and connecting the internal volume of the rotor to the stator volume are equipped with check valves, and the outlet openings of the stators connect the internal volume of the stators with the volume of the outlet cavity of the housing and are arranged with an angular pitch relative to each other equal to 360 ° / N, where N is the number of sections, with each rotor equipped with a gear that interacts with the gear mounted on the shaft of the drive motor with the ratio of the number of teeth on them K C / K D = 2n, where K C is the number of gear teeth on the shaft of the section, K D is the number of gear teeth on the motor shaft, n is an integer greater than zero. 2. Буровой насос по п. 1, отличающийся тем, что средство жесткого соединения секций со стенками корпуса выполнено в виде болта, вставляемого в отверстие в корпусе насоса и взаимодействующего с расточкой в корпусе статора, при этом под головкой болта установлена дугообразная пластина с радиусом кривизны, равным радиусу корпуса, а между корпусом насоса и упомянутой пластиной размещено резинометаллическое уплотнение.2. The mud pump according to claim 1, characterized in that the means for rigidly connecting the sections to the walls of the housing are made in the form of a bolt inserted into an opening in the pump housing and interacting with a bore in the stator housing, while an arcuate plate with a radius of curvature is installed under the bolt head equal to the radius of the casing, and between the pump casing and the plate is placed rubber-metal seal.
RU2019122443A 2019-07-17 2019-07-17 Ioannesyan's drilling pump RU2721994C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122443A RU2721994C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Ioannesyan's drilling pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019122443A RU2721994C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Ioannesyan's drilling pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2721994C1 true RU2721994C1 (en) 2020-05-25

Family

ID=70803237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019122443A RU2721994C1 (en) 2019-07-17 2019-07-17 Ioannesyan's drilling pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2721994C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1587225A1 (en) * 1987-12-28 1990-08-23 Предприятие П/Я Ю-9796 Two-stage vacuum pump
US5257919A (en) * 1992-03-06 1993-11-02 Lew Hyok S Dual revolving vane meter-motor-pump
WO2010115695A2 (en) * 2009-04-07 2010-10-14 Joma-Polytec Gmbh Combined oil delivery and vacuum pump
CN205744424U (en) * 2016-07-05 2016-11-30 合肥高美清洁设备有限责任公司 A kind of liquid pump
RU2686558C1 (en) * 2018-07-24 2019-04-29 Гарри Роленович Иоаннесян Ioannesyan drilling pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1587225A1 (en) * 1987-12-28 1990-08-23 Предприятие П/Я Ю-9796 Two-stage vacuum pump
US5257919A (en) * 1992-03-06 1993-11-02 Lew Hyok S Dual revolving vane meter-motor-pump
WO2010115695A2 (en) * 2009-04-07 2010-10-14 Joma-Polytec Gmbh Combined oil delivery and vacuum pump
CN205744424U (en) * 2016-07-05 2016-11-30 合肥高美清洁设备有限责任公司 A kind of liquid pump
RU2686558C1 (en) * 2018-07-24 2019-04-29 Гарри Роленович Иоаннесян Ioannesyan drilling pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2690288A2 (en) Rotational clap suction/pressure device
RU2470184C2 (en) Rotary compressor
CA2861473A1 (en) Fluid displacement system using gerotor pump
RU124931U1 (en) SCREW MACHINE
RU2721994C1 (en) Ioannesyan's drilling pump
CA3009540A1 (en) Rotary hydraulic pump with esp motor
CN108286462B (en) Engine with a motor
RU2739932C1 (en) Multi-stage well trochoid pump
RU2686558C1 (en) Ioannesyan drilling pump
RU2049902C1 (en) Positive displacement downhole motor
CN214424691U (en) Triangular rotor pump
KR101073159B1 (en) Dual unequal rotational volumetric suction and discharging device
RU2513057C2 (en) Rotary hydraulic machine
RU2744877C2 (en) Downhole pump unit with submersible multistage pump of rotor-piston type on the basis of ryl hydraulic machine
CN112879283A (en) Triangular rotor pump
RU55896U1 (en) MULTI-STAGE ROTARY PUMP (OPTIONS)
RU199143U1 (en) Gerotor pump
RU168807U1 (en) SCREW MACHINE
RU2382903C1 (en) Downhole diaphragm oil extraction pumping unit
RU56496U1 (en) Diaphragm Pump
RU2739893C2 (en) Rotary piston hydraulic machine with free pistons
RU2810851C1 (en) Positive action gear machine
RU65976U1 (en) ROTARY-VAN ENGINE-PUMP
RU2447321C2 (en) Diametral volume machine (versions)
RU131822U1 (en) ROTARY PUMP