604ToiT39 «РРШРРРЩРИ Сборный плунжер поршневого насоса. Полезная модель относится к области гидромашиностроения и может быть использована в таких поршневых гидромашинах как скважинные штанговые поршневые насосы, применяемые в нефтедобыче, компрессоры и др. Известен сборный плунжер поршневого насоса, содержаш;ий корпус, набор жестких уплотнительных колец прямоугольного поперечного сечения, установленных на корпусе эксцентрично через упругоподатливую втулку и касаюш;ихся одно о другое по плоским торцам, устройство для поджатия набора колец в осевом направлении и клапан (см. RU 2037077, МПК G16J 15/26, 09.06.1995). Однако известная конструкция сборного плунжера имеет недостаточные эффективность уплотнения, надежность и технологичность. Недостаточная эффективность уплотнения заключается в том, что касание каждого из уплотнительных колец, посаженных эксцентрично, о зеркало цилиндра реализовано по малой дуге, а всего набора колец - по некоторой винтовой линии за счет углового смещения эксцентриситета колец при сборке. Следовательно, при всей рабочей поверхности плунжера имеется уплотнительный винтовой выступ и винтовая канавка, по которой имеют место утечки. Кроме того, касание колец по узкой плош;адке зеркала цилиндра обусловливает и снижение надежности работы насоса, так как может приводить к неравномерному износу рабочей поверхности цилиндра, к вибрации при работе и заклиниванию плунжера. Недостаточная технологичность известного плунжера обусловлена тем, что весьма затруднительно регулировать силу трения по торцам колец при их радиальном перемещении, что вызывает трудности ввода плунжера в цилиндр при сборке насоса. Другим недостатком является сложность подбора пары «плунжерцилиндр, иначе говоря, чтобы обеспечить требуемую группу посадки указанной пары, необходимо для каждого размера цилиндра изготавливать индивидуальный набор колец только для данного конкретного цилиндра. F04B 53/02. Р1бЛ 5/00 Наиболее близким аналогом предложенного сборного плунжера можно считать плунжер, раскрытый в патенте RU №2076953 С1, МПК7 F04B 53/02, 10.04.1997, в котором используется уплотнение в виде набора чередующихся уплотнительных и распорных колец. Такой плунжер лишен указанных выше недостатков, однако размещение набора колец непосредственно на корпусе (трубчатом несущем стержне) не позволяет произвести самоцентрирование комплекта колец относительно базовых поверхностей, что снижает технологичность, усложняет сборку плунжера. Кроме того, недостаток работы обычно используемой пары седло-запорный элемент (например, шарик) в клапане плунжера обусловлен ударным взаимодействием запорного элемента с жестким металлическим ограничителем хода при каждом открытии клапана. Такое циклическое ударное взаимодействие может вызывать по мере наработки фреттинг-коррозию на рабочих поверхностях контактирующих металлических деталей. В конечном счете, образованные в результате фреттинг-коррозии повреждения рабочих поверхностей существенно могут снизить эффективность уплотнения пары седло-запорный элемент. Задача полезной модели - повышение эффективности уплотнения, надежности и технологичности сборного плунжера поршневого насоса. Поставленная задача решается за счет того, что в сборном плунжере поршневого насоса, содержащем корпус, установленный на нем с возможностью осевого смещения набор чередующихся уплотнительных податливых и жестких колец, торцы которых имеют ответную поверхность, а также средство для поджатия упомянутого набора колец в осевом направлении, набор уплотнительных колец установлен на корпусе через упругоподатливую втулку, при этом уплотнительные кольца имеют трапецеидальное поперечное сечение, причем широкое основание трапеции податливых колец обращено наружу, а жестких колец - в сторону упругоподатливой втулки. Уплотнительные податливые кольца могут быть выполнены из податливого материала или разрезными из жесткого материала, а жесткие кольца - из жесткого материала. Набор уплотнительных колец может быть разделен на два участка, между которыми установлена v разделительная втулка с внутренней полостью, соединенной каналами с полостью высокого давления плунжера. Разделительная втулка выполнена из податливого материала, например, из фторопласта или выполнена упругоподатливой в осевом направлении, например, в виде пружины. Плунжер содержит клапан, имеющий запорный элемент с ограничителем хода, в котором установлена вставка из полимерного материала, например, из фторопласта. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструкция сборного плунжера поршневого насоса, продольный разрез; на фиг. 2 - элемент I на фиг. 1; на фиг. 3 - элемент II на фиг. 1; на фиг. 4 - сборный плунжер с набором уплотнительных и распорных колец, разделенным втулкой; на фиг. 5 сборный плунжер с набором уплотнительных колец, разделенным на два участка упругоподатливой в осевом направлении втулкой, выполненной в виде пружины. Сборный плунжер поршневого насоса (фиг. 1,2 и 3) состоит из корпуса 1, на который установлен через упругоподатливую коаксиальную втулку 2, выполненную, например, из резины, набор уплотнительных колец 3 и колец 4 податливых и жестких, соответственно. Указанные кольца выполнены трапецеидального поперечного сечения, установлены в наборе поочередно и так, что большее основание трапеции поперечного сечения податливых уплотнительных колец 3 обращено наружу, т.е. расположено со стороны зеркала цилиндра, а жестких уплотнительных колец 4 - в сторону упругоподатливой втулки 2. У плотните л ьные кольца 3 могут быть изготовлены из податливого материала, например, фторопласта. Кроме того, податливость указанных колец может быть обеспечена также тем, что они могут быть выполнены разрезными из жесткого материала, например, из стали, чугуна, бронзы и т.п. (на чертеже не показано). Из такого же жесткого материала выполнены жесткие кольца 4. Набор колец 3 и 4 расположен между двумя нажимными кольцами 5, образующими вместе с нажимной гайкой 6 средство для поджатия набора колец, обеспечивающее необходимое плотное их сжатие в осевом направлении. 10. В ограничителе хода 11 запорного элемента, выполненного в виде перегородки в корпусе клапана 7, установлена вставкаГ Г12, выполненная из полимерного материала, например, из фторопласта в виде резьбового штифта (см. фиг. 1 и фиг.З). Ограничитель хода может быть выполнен также в виде запрессованного в корпус клапана перпендикулярно его оси штифта с надетой на него полимерной втулкой (на чертеже не показано). Набор уплотнительных колец 3 и 4 может быть разделен в сборном плунжере на два участка (фиг.4), между которыми устанавливается разделительная втулка 13, внутренняя полость которой соединяется с полостью высокого давления плунжера каналами 14 и 15, выполненными в корпусе 1 и промежуточной втулке 16 соответственно. Разделительная втулка 13 выполняется податливой, например, из податливого полимерного материала типа фторопласта или полиамида. Другое конструктивное исполнение разделительной втулки показано на фиг.З, где изображена разделительная втулка 17, выполненная упругоподатливой в осевом направлении, например, в виде стальной пружины. Пружинящие свойства втулки в данном случае обеспечивают фрезерованные пазы в окружном направлении, например, расположенные в шахматном порядке (см. пазы 18 на фиг.З), Перед сборкой уплотнительные кольца 3 и 4 плунжера выполняют по наружному диаметру с допуском, обеспечиваюш,им свободную постановку плунжера в цилиндр. При сборке плунжера с насосом нажимная гайка 6 (см. фиг, 1) затянута «от руки, плунжер свободно вставляется в цилиндр насоса. Затем нажимная гайка 6 затягивается ключом так, чтобы податливые уплотнительные кольца 3 за счет выжимания их в радиальном направлении жесткими уплотнительными кольцами 4 (см. фиг, 2) образовывали с зеркалом цилиндра минимальный зазор или беззазорную посадку, что повышает технологичность, упрощает сборку. При этом упругоподатливая втулка 2 обеспечивает самоустановку - центрирование комплекта уплотнительных и распорных колец 3 и 4 относительно базовых центрирующих поверхностей. (m/iw При работе сборного плунжера в составе насоса уплотнительные податливые кольца 3 в условиях беззазорной плотной посадки в первые часы приработки незначительно изнашиваются, при этом частицы износа антифрикционного материала типа фторопласт осаждаются на поверхности соседних жестких уплотнительных колец, поставленных при сборке насоса с таким зазором, который бы обеспечивал достаточно свободную постановку плунжера в цилиндр. Таким образом, рабочая поверхность распорных колец покрывается тонкой антифрикционной пленкой. Это уменьшает зазоры по жестким уплотнительным кольцам и исключает задиры и заедание поверхностей трения, повышая тем самым надежность работы насоса и снижая утечки. При работе сборного плунжера с разделительной податливой втулкой 13 (см. фиг. 4) при каждом цикле всасывания рабочая поверхность ее прижимается к зеркалу цилиндра давлением среды, поступающей через каналы 14 и 15 во внутреннюю полость втулки 13 из полости высокого давления плунжера, что существенно снижает утечки в насосе. Если вместо втулки 13 установлена упругоподатливая в осевом направлении разделительная втулка 17 (см. фиг.5), то эффект снижения утечек при работе насоса обеспечивается тем, что износ уплотнительных податливых колец 3 компенсируется их выдавливанием в радиальном направлении за счет постоянного осевого давления, производимого пружинной разделительной втулкой 17. Повышение надежности работы уплотнительной пары седло 8 - запорный элемент 9 (см. фиг. 1 и 3) достигается тем, что в процессе работы насоса запорный элемент 9 взаимодействует с ограничителем хода 11 через полимерную встав К5 2, что исключает фреттинг-коррозию контактирующих поверхностей и одновременно демпфирует ударное взаимодействие элементов. (де7О.604ToiT39 «РРШРРРЩРЫ Assembled piston of a piston pump. The utility model relates to the field of hydraulic engineering and can be used in such piston hydraulic machines as well sucker-rod piston pumps used in oil production, compressors, etc. A prefabricated piston pump plunger is known that contains a housing and a set of rigid rectangular O-rings mounted on the housing eccentrically through an elastomeric sleeve and touching; they are one against the other on flat ends, a device for compressing a set of rings in the axial direction and a valve (see RU 2037077, IPC G16J 15/26, 06/09/1995). However, the known design of the prefabricated plunger has insufficient sealing efficiency, reliability and manufacturability. The lack of sealing efficiency lies in the fact that the contact of each of the sealing rings, eccentrically set, against the cylinder mirror is realized along a small arc, and the entire set of rings along a certain helical line due to the angular displacement of the eccentricity of the rings during assembly. Therefore, with the entire working surface of the plunger, there is a sealing screw protrusion and a helical groove through which leaks occur. In addition, touching the rings on a narrow surface; the side of the cylinder mirror causes a decrease in the reliability of the pump, as it can lead to uneven wear on the working surface of the cylinder, vibration during operation and jamming of the plunger. The lack of manufacturability of the known plunger is due to the fact that it is very difficult to regulate the friction force at the ends of the rings during their radial movement, which causes difficulties in introducing the plunger into the cylinder when assembling the pump. Another disadvantage is the difficulty in selecting the “plunger-cylinder” pair, in other words, in order to provide the required landing group for the specified pair, it is necessary for each cylinder size to produce an individual set of rings only for this particular cylinder. F04B 53/02. P1bl 5/00 The closest analogue of the proposed prefabricated plunger can be considered the plunger disclosed in patent RU No. 2076953 C1, IPC7 F04B 53/02, 04/10/1997, which uses a seal in the form of a set of alternating sealing and spacer rings. Such a plunger is devoid of the above drawbacks, however, the placement of a set of rings directly on the housing (tubular bearing rod) does not allow self-centering of the set of rings relative to the base surfaces, which reduces manufacturability and complicates the assembly of the plunger. In addition, the lack of operation of the commonly used pair of saddle-locking element (for example, a ball) in the valve of the plunger is due to the shock interaction of the locking element with a rigid metal travel stop each time the valve is opened. Such cyclic impact interaction can cause fretting corrosion on the working surfaces of contacting metal parts as they work. Ultimately, damage to the working surfaces resulting from fretting corrosion can significantly reduce the sealing performance of a pair of saddle-locking element. The objective of the utility model is to increase the efficiency of compaction, reliability and manufacturability of the plunger assembly of the piston pump. The problem is solved due to the fact that in the assembly piston of the piston pump containing the housing mounted on it with the possibility of axial displacement, a set of alternating sealing flexible and rigid rings, the ends of which have a mating surface, as well as means for compressing the said set of rings in the axial direction, a set of o-rings is mounted on the housing through an elastomeric sleeve, while the o-rings have a trapezoidal cross section, and the wide base of the trapezoid is malleable to the ring is facing outward, and the rigid rings are toward the elastically flexible sleeve. The malleable o-rings may be made of malleable material or split of hard material, and the rigid rings of hard material. A set of o-rings can be divided into two sections, between which a separation sleeve v is installed with an internal cavity connected by channels to the high-pressure cavity of the plunger. The separation sleeve is made of ductile material, for example, fluoroplastic or made elastic in the axial direction, for example, in the form of a spring. The plunger contains a valve having a locking element with a stroke limiter, in which an insert is made of a polymeric material, for example, fluoroplastic. The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a design of a piston pump assembly plunger, longitudinal section; in FIG. 2 - element I in FIG. 1; in FIG. 3 - element II in FIG. 1; in FIG. 4 - prefabricated plunger with a set of sealing and spacer rings, separated by a sleeve; in FIG. 5 assembly plunger with a set of o-rings, divided into two sections of an axially elastically flexible sleeve made in the form of a spring. The pre-assembled piston pump plunger (Figs. 1, 2, and 3) consists of a housing 1, on which is mounted, through, for example, an elastic-flexible coaxial sleeve 2 made of rubber, a set of o-rings 3 and 4 flexible and rigid rings, respectively. These rings are made of a trapezoidal cross section, are installed in the set alternately and so that the larger base of the trapezoid of the cross section of the flexible sealing rings 3 is facing outward, i.e. it is located on the side of the cylinder mirror, and the rigid sealing rings 4 on the side of the elastically flexible sleeve 2. The tightened ring 3 can be made of a malleable material, for example, fluoroplastic. In addition, the flexibility of these rings can also be ensured by the fact that they can be made split of hard material, for example, steel, cast iron, bronze, etc. (not shown in the drawing). Rigid rings 4 are made of the same rigid material. A set of rings 3 and 4 is located between two pressure rings 5, which together with the pressure nut 6 form a means for compressing the ring set, which ensures their necessary axial compression. 10. In the travel stop 11 of the shut-off element, made in the form of a partition in the valve body 7, an insert Г Г12 is installed made of a polymeric material, for example, fluoroplastic in the form of a threaded pin (see Fig. 1 and Fig.Z). The stroke limiter can also be made in the form of a pin pressed into the valve body perpendicular to its axis with a polymer sleeve worn on it (not shown in the drawing). The set of sealing rings 3 and 4 can be divided into two sections in the assembly plunger (Fig. 4), between which a separation sleeve 13 is installed, the inner cavity of which is connected to the high pressure cavity of the plunger by channels 14 and 15, made in the housing 1 and the intermediate sleeve 16 respectively. The separation sleeve 13 is flexible, for example, of a flexible polymer material such as fluoroplastic or polyamide. Another design of the separation sleeve is shown in Fig. 3, which shows the separation sleeve 17, made elastically flexible in the axial direction, for example, in the form of a steel spring. In this case, the spring properties of the sleeve are provided by milled grooves in the circumferential direction, for example, staggered (see grooves 18 in FIG. 3). Before assembly, the sealing rings 3 and 4 of the plunger are dimensioned to the outside diameter with a tolerance, ensuring they are freely set plunger into the cylinder. When assembling the plunger with the pump, the push nut 6 (see FIG. 1) is tightened “by hand, the plunger is freely inserted into the pump cylinder. Then, the pressure nut 6 is tightened with a wrench so that compliant O-rings 3, by squeezing them in the radial direction by rigid O-rings 4 (see Fig. 2), form a minimum clearance or a clearance-free fit with the cylinder mirror, which increases manufacturability and simplifies assembly. In this case, the resilient sleeve 2 provides self-alignment - centering the set of sealing and spacer rings 3 and 4 relative to the base centering surfaces. (m / iw When the assembly plunger is operated as part of the pump, the malleable o-rings 3 under conditions of tight fit in the first hours of running-in wear out slightly, while the wear particles of the antifriction material of the fluoroplast type are deposited on the surface of adjacent rigid o-rings, which were delivered during assembly of the pump with such a gap , which would ensure a sufficiently free placement of the plunger in the cylinder, thus, the working surface of the spacer rings is covered with a thin antifriction film. cleans gaps on rigid sealing rings and eliminates seizure and seizure of friction surfaces, thereby increasing the reliability of the pump and reducing leakage.When the precast plunger is operated with a malleable separation sleeve 13 (see Fig. 4), at each suction cycle, its working surface is pressed against the mirror cylinder pressure of the medium flowing through the channels 14 and 15 into the inner cavity of the sleeve 13 from the high pressure cavity of the plunger, which significantly reduces leakage in the pump. If instead of the sleeve 13, an axially resilient dividing sleeve 17 is installed (see FIG. 5), the effect of reducing leaks during pump operation is ensured by the fact that the wear of the malleable sealing rings 3 is compensated by their extrusion in the radial direction due to the constant axial pressure produced by the spring dividing sleeve 17. Improving the reliability of the sealing pair of the saddle 8 - locking element 9 (see Fig. 1 and 3) is achieved by the fact that during the operation of the pump, the locking element 9 interacts with will limit With a stroke 11 through the polymer insert K5 2, which eliminates fretting corrosion of the contacting surfaces and at the same time dampens the impact interaction of the elements. (de7O.
