RU48227U1

RU48227U1 - PUMP UNIT

Info

Publication number: RU48227U1
Application number: RU2005109830/22U
Authority: RU
Inventors: В.В. Вострокнутов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Буланашский машиностроительный завод"
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2005-04-05
Publication date: 2005-09-27

Abstract

Полезная модель относится к области насосостроения и предназначена для перекачивания жидкостей, например, загрязненной воды, нефтепродуктов, нефтяных эмульсий и нагнетания в нефтяные пласты нефтепромысловых сточных вод. Задачей полезной модели является увеличение производительности насосного агрегата при сохранении его габаритно-массовых характеристик. Техническим результатом является увеличение допустимой нагрузки на кривошипно-шатунный механизм насоса и уменьшение его размеров и металлоемкости. Указанный технический результат достигают тем, что агрегат насосный, содержит, установленные на раме электродвигатель с трехплунжерным насосом, снабженным системой смазки и состоящим из механической и связанной с ней гидравлической частей, при этом механическая часть насоса включает редуктор с корпусом сварной конструкции и кривошипно-шатунный механизм, коленчатый вал которого, установлен в расточках корпуса насоса с возможностью вращения и связан посредством шатунов и ползунов со штоками, а гидравлическая часть включает гидравлическую коробку, на которой закреплены пневмокомпенсатор и клапан предохранительный, соединенную снизу через всасывающие клапаны с приемным коллектором, а сверху через нагнетательные клапаны - с нагнетательным коллектором, в трех полостях которой размещены плунжеры соединенные со штоками, при этом корпус насоса выполнен в виде сварной конструкции, коленчатый вал кривошипно-шатунного механизма установлен на четырех опорах, а ползуны выполнены в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями. Электродвигатель насоса имеет мощность, по меньшей мере, равную 315 кВт., три щеки коленчатого вала установлены на однорядных радиальных подшипниках, а ближайшая к редуктору щека - на The utility model relates to the field of pump engineering and is intended for pumping liquids, for example, contaminated water, oil products, oil emulsions and injecting oilfield wastewater into oil reservoirs. The objective of the utility model is to increase the productivity of the pump unit while maintaining its overall mass characteristics. The technical result is an increase in the permissible load on the crank mechanism of the pump and a decrease in its size and metal consumption. The specified technical result is achieved by the fact that the pumping unit contains an electric motor mounted on the frame with a three-plunger pump equipped with a lubrication system and consisting of mechanical and associated hydraulic parts, while the mechanical part of the pump includes a gearbox with a welded housing and a crank mechanism the crankshaft of which is mounted in the bores of the pump casing with the possibility of rotation and is connected via rods and sliders to the rods, and the hydraulic part includes hydraulically a box on which the pneumatic compensator and the safety valve are fixed, connected from below through the suction valves to the intake manifold, and from above through the discharge valves to the discharge manifold, in three cavities of which there are plungers connected to the rods, while the pump casing is made in the form of a welded structure, the crankshaft of the crank mechanism is mounted on four supports, and the sliders are made in the form of a cylinder with truncated side surfaces. The pump motor has a power of at least 315 kW., Three cheeks of the crankshaft are mounted on single row radial bearings, and the cheek closest to the gearbox is mounted on

двухрядном радиально-сферическом роликовом подшипнике Насосный агрегат может содержать установленный на раме консольно-поворотный кран.double row radial spherical roller bearing The pump unit may contain a jib crane mounted on the frame.

Description

Полезная модель относится к области насосостроения и предназначена для перекачивания жидкостей, например, загрязненной воды, нефтепродуктов, нефтяных эмульсий и нагнетания в нефтяные пласты нефтепромысловых сточных вод.The utility model relates to the field of pump engineering and is intended for pumping liquids, for example, contaminated water, oil products, oil emulsions and injecting oilfield wastewater into oil reservoirs.

Известны агрегаты насосные трехплунжерные горизонтальные, например, Т-2-10/100. Насосный агрегат состоит из двух основных частей приводной и гидравлической. Три рабочие камеры образованы расточками в корпусе гидроблока. Приводная часть состоит из червячного редуктора, коленчатого вала, трех шатунов, трех ползунов. Коленчатый вал вращается в двух конических роликоподшипниках, установленных в двух расточках боковых стенок станины. К ползуну через специальное соединение крепится плунжер. Система смазки принудительная. Шестеренный насос, приводимый во вращение от коленчатого вала, засасывает масло и подает его к узлам трения агрегата.Known pumping units are three-plunger horizontal, for example, T-2-10 / 100. The pump unit consists of two main parts, drive and hydraulic. Three working chambers are formed by bores in the body of the valve body. The drive part consists of a worm gear, a crankshaft, three connecting rods, three sliders. The crankshaft rotates in two tapered roller bearings mounted in two bores of the side walls of the bed. A plunger is attached to the slider through a special connection. The lubrication system is forced. The gear pump, driven in rotation from the crankshaft, sucks in the oil and delivers it to the friction units of the unit.

[Чиняев И.А. Поршневые кривошипные насосы, 1984, с.102-104].[Chinyaev I.A. Piston crank pumps, 1984, pp. 102-104].

Наиболее близким к заявляемому устройству является агрегат электронасосный трехплунжерный АНТ-150, состоящий из электродвигателя мощностью 150 кВт, установленного на раме и соединенного посредством муфты с редуктором корпус и крышка которого представляют собой сварные конструкции, соединенные болтами, быстроходный вал которого соединен с редукторной частью 3-х плунжерного насоса, а именно, с коленчатым валом кривошипно-шатунного механизма, преобразующим вращательное движение в возвратно-поступательное движение трех шатунов с ползунами, штоков и плунжеров. Коленчатый вал кривошипно-шатунного механизма установлен в двух радиальных подшипниках и стаканах, один из которых связан непосредственно с редуктором, а другой размещен в корпусе и закрыт крышкой. Гидравлическая часть насоса состоит из гидравлического блока, коробка которого выполнена кованой, приемного коллектора, The closest to the claimed device is an electric pump three-plunger unit ANT-150, consisting of a 150 kW electric motor mounted on a frame and connected by a clutch to a gearbox, the housing and cover of which are welded structures connected by bolts, the high-speed shaft of which is connected to the gear part 3- x plunger pump, namely, with a crankshaft of a crank mechanism, which converts rotational motion into reciprocating motion of three connecting rods with slider , Rods and plungers. The crankshaft of the crank mechanism is installed in two radial bearings and cups, one of which is connected directly to the gearbox, and the other is placed in the housing and is closed by a cover. The hydraulic part of the pump consists of a hydraulic unit, the box of which is forged, the intake manifold,

пневмокомпенсатора, предохранительного клапана, нагнетательногоpneumatic compensator, safety valve, discharge

коллектора. Система смазки предусматривает наличие системы смазки редукторной части, насоса и систему смазки плунжеров - лубрикатор. Лубрикатор выполнен в виде трехнасосного кулачково-плунжерный агрегата, с автономной, дозированной подачей масла под давлением, установленного на корпусе насоса и приводимого в действие клиноременной или цепной передачей от ведущего вала редуктора. Подача на выходе из насоса при мощности электродвигателя 150 кВт масса агрегата равна 6700 кг, габаритные размеры - 3380*2125 мм.collector. The lubrication system provides for the lubrication of the gear unit, pump and the lubrication system of the plungers - a lubricator. The lubricator is made in the form of a three-pump cam-plunger unit, with an autonomous, metered supply of oil under pressure, mounted on the pump housing and driven by a V-belt or chain transmission from the drive shaft of the gearbox. The feed at the pump outlet when the electric motor power is 150 kW, the mass of the unit is 6700 kg, overall dimensions - 3380 * 2125 mm.

[Техническое описание и инструкция по эксплуатации 40.78.820 ТО][Technical description and instruction manual 40.78.820 TO]

Недостатками известного устройства являются: большая металлоемкость агрегата.The disadvantages of the known devices are: large metal consumption of the unit.

Задачей полезной модели является увеличение производительности насосного агрегата при сохранении его габаритно-массовых характеристик.The objective of the utility model is to increase the productivity of the pump unit while maintaining its overall mass characteristics.

Техническим результатом является увеличение допустимой нагрузки на кривошипно-шатунный механизм насоса, уменьшение его размеров и металлоемкости.The technical result is to increase the permissible load on the crank mechanism of the pump, reducing its size and metal consumption.

Поставленная задача решается тем, что агрегат насосный, содержит, установленные на раме электродвигатель с трехплунжерным насосом, снабженным системой смазки и состоящим из механической и связанной с ней гидравлической частей, при этом механическая часть насоса включает редуктор с корпусом сварной конструкции и кривошипно-шатунный механизм, коленчатый вал которого, установлен в расточках корпуса насоса с возможностью вращения и связан посредством шатунов и ползунов со штоками, а гидравлическая часть включает гидравлическую коробку, на которой закреплены пневмокомпенсатор и клапан предохранительный, соединенную снизу через всасывающие клапаны с приемным коллектором, а сверху через нагнетательные клапаны - с нагнетательным коллектором, в трех полостях которой размещены плунжеры соединенные со штоками, при этом корпус насоса выполнен в The problem is solved in that the pumping unit contains an electric motor mounted on the frame with a three-plunger pump equipped with a lubrication system and consisting of mechanical and associated hydraulic parts, while the mechanical part of the pump includes a gearbox with a welded-structure housing and a crank mechanism, the crankshaft of which is rotatably mounted in the bores of the pump casing and connected by connecting rods and sliders to the rods, and the hydraulic part includes a hydraulic box, and which are secured pnevmokompensator and a safety valve connected to the bottom through the suction valves receiving the collector and above through discharge valves - with the delivery collector, three cavities in which are arranged plungers connected with rods, wherein the pump housing is made in

виде сварной конструкции, в кривошипно-шатунном механизмеin the form of a welded structure, in a crank mechanism

коленчатый вал установлен на четырех опорах, а ползуны выполнены в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями. Электродвигатель насоса имеет мощность, по меньшей мере, равную 315 кВт., три опоры коленчатого вала снабжены однорядными радиальными подшипниками, а ближайшая к редуктору опора - двухрядным радиально-сферическим роликовым подшипником Насосный агрегат может содержать установленный на раме консольно-поворотный кран.the crankshaft is mounted on four bearings, and the sliders are made in the form of a cylinder with truncated side surfaces. The pump motor has a power of at least 315 kW., The three bearings of the crankshaft are equipped with single-row radial bearings, and the support nearest the gearbox is equipped with a double-row radial-spherical roller bearing. The pump unit may contain a jib crane mounted on the frame.

Отличительными признаками заявляемого технического решения является то, что корпус насоса выполнен в виде сварной конструкции, в кривошипно-шатунном механизме коленчатый вал установлен на четырех опорах, а ползуны выполнены в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями. Электродвигатель насоса имеет мощность, по меньшей мере, равную 315 кВт., три опоры коленчатого вала снабжены однорядными радиальными подшипниками, а ближайшая к редуктору опора - двухрядным радиально-сферическим роликовым подшипником Насосный агрегат может содержать установленный на раме консольно-поворотный кран.Distinctive features of the proposed technical solution is that the pump casing is made in the form of a welded structure, in the crank mechanism the crankshaft is mounted on four supports, and the sliders are made in the form of a cylinder with truncated side surfaces. The pump motor has a power of at least 315 kW., The three bearings of the crankshaft are equipped with single-row radial bearings, and the support nearest the gearbox is equipped with a double-row radial-spherical roller bearing. The pump unit may contain a jib crane mounted on the frame.

Изменение конструкции корпуса насоса, выполнение его в виде сварной конструкции, вместо литой, обеспечивает снижение металлоемкости корпуса насоса и, соответственно, всего насосного агрегата. Распределение нагрузки на коленчатый вал кривошипно-шатунного механизма установкой его на четырех подшипниковых опорах, смонтированных в корпусе насоса, позволяет значительно до 29 тонн, увеличить допустимую нагрузку на плунжеры. Форма ползуна, в виде цилиндра с усеченными боковыми поверхностями позволяет уменьшить габаритные размеры кривошипно-шатунного механизма, а также его вес. Поэтому при значительном увеличении мощности электродвигателя насосного агрегата со 150 кВт до 315 кВт, а значит, соответственно, увеличении производительности насосного агрегата, в целом, его габаритно-массовые характеристики сохраняются прежними и составляют: Changing the design of the pump casing, performing it in the form of a welded structure, instead of cast, reduces the metal consumption of the pump casing and, accordingly, the entire pump unit. The load distribution on the crankshaft of the crank mechanism by installing it on four bearing bearings mounted in the pump housing allows significantly up to 29 tons, to increase the permissible load on the plungers. The shape of the slider, in the form of a cylinder with truncated side surfaces, allows to reduce the overall dimensions of the crank mechanism, as well as its weight. Therefore, with a significant increase in the power of the electric motor of the pumping unit from 150 kW to 315 kW, and, consequently, an increase in the productivity of the pumping unit, in general, its overall mass characteristics remain the same and are:

масса агрегата равна 7000 кг, габаритные размеры равны 3300*2200 мм. Это происходит за счет снижения металлоемкости и размеров кривошипно-шатунного механизма и увеличения его допустимой нагрузки.the mass of the unit is 7000 kg, overall dimensions are 3300 * 2200 mm. This is due to a decrease in metal consumption and the size of the crank mechanism and an increase in its permissible load.

Снабжение насосного агрегата дополнительно, установленным на раме, консольно-поворотным краном, позволяет достичь дополнительный технический результат, т.е. позволяет монтировать и демонтировать узлы и агрегаты, находящиеся в рабочей зоне улучшив условия эксплуатации агрегата.Supplying the pump unit with an additional console mounted slewing crane mounted on the frame allows achieving an additional technical result, i.e. allows you to mount and dismantle components and assemblies located in the working area, improving the operating conditions of the unit.

Предлагаемое устройство поясняется: на фиг.1 общий вид насосного агрегата; на фиг.2 - кривошипно-шатунный механизм, на фиг.3 общий вид насосного агрегата (вид сверху), на фиг.4 схема кинематическая, на фиг.5 ползун, на фиг.6 - ползун вид сбоку.The proposed device is illustrated: in Fig.1 a General view of the pumping unit; figure 2 - crank mechanism, figure 3 a General view of the pump unit (top view), figure 4 is a kinematic diagram, figure 5 slider, figure 6 is a side view slider.

Примером конкретного выполнения устройства может служить агрегат электронасосный трехплунжерный АНТ-370, состоящий из электродвигателя 1 мощностью 315 квт, установленного на раме 2 и соединенного посредством муфты 3 с редуктором 4, быстроходный вал которого соединен с механической частью трехплунжерного насоса 5, а именно, с коленчатым валом 6 кривошипно-шатунного механизма 7,. Коленчатый вал 6 кривошипно-шатунного механизма 7 установлен в корпусе насоса 5 на четырех опорах, причем ближайшая к редуктору опора снабжена двухрядным радиально-сферическим подшипником 8 установленным в стакане, а остальные три опоры вала - однорядными радиальными подшипниками 9. Шатуны 10, соединенные посредством пальцев с ползунами 11, выполненными в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями, передают им движение, затем ползуны, соединенные со штоками 12, посредством фланцев, прикрепленных к ползуну, приводят в движение штоки 12, которые в свою очередь соединены с плунжерами 22, установленными в гидравлической коробке 13 посредством хомутного соединения. Гидравлическая часть насоса состоит из гидравлического блока, коробка 13 которого An example of a specific implementation of the device can serve as an electric pump three-plunger unit ANT-370, consisting of a 315 kW electric motor 1 mounted on a frame 2 and connected by means of a coupling 3 to a gear 4, a high-speed shaft of which is connected to the mechanical part of the three-plunger pump 5, namely, with a cranked the shaft 6 of the crank mechanism 7 ,. The crankshaft 6 of the crank mechanism 7 is mounted in the pump housing 5 on four bearings, the support nearest to the gearbox being equipped with a double-row radial spherical bearing 8 installed in the cup, and the remaining three shaft bearings with single-row radial bearings 9. Connecting rods 10 connected by fingers with the sliders 11, made in the form of a cylinder with truncated side surfaces, transmit movement to them, then the sliders connected to the rods 12, by means of flanges attached to the slide, move the rods 12, which in turn are connected to plungers 22 mounted in a hydraulic box 13 by means of a clamp connection. The hydraulic part of the pump consists of a hydraulic unit, box 13 of which

представляет собой поковку и состоит из трех полостей, соединенныхrepresents a forging and consists of three cavities connected

между собой, а также, снизу - с приемным коллектором 19, сверху - с нагнетательным коллектором 20. На коробке установлены предохранительный клапан 17, пневмокомпенсатор 14. Гидравлическая коробка 13 соединена через всасывающие клапаны 18 с приемным коллектором 19 сверху через нагнетательные клапаны 20 с нагнетательным коллектором 21, в трех полостях которого размещены плунжеры 22. Система смазки состоит из системы смазки редукторной части насоса и системы смазки плунжеров - лубрикатора 15, выполненного в виде трехнасосного кулачково-плунжерный агрегата, с автономной, дозированной подачей масла под давлением до 40,0 атм., установленного на корпусе насоса и приводимого в действие клиноременной или цепной передачей от ведущего вала редуктора 4. Лубрикатор позволяет экономить смазочный материал и повышает износостойкость уплотнений. Насосный агрегат дополнительно снабжен, установленным на раме консольно-поворотным краном 16. Также агрегат снабжен системой автоматического управления насосным агрегатом (САУНА).between each other, and also from below - with the intake manifold 19, above - with the discharge manifold 20. A safety valve 17, pneumatic compensator 14 are installed on the box. The hydraulic box 13 is connected through the suction valves 18 to the intake manifold 19 from above through the discharge valves 20 with the discharge manifold 21, in three cavities of which plungers are located 22. The lubrication system consists of a lubrication system for the gear part of the pump and a lubrication system for the plungers - a lubricator 15, made in the form of a three-pump cam-plunger agre a gata, with an autonomous, dosed oil supply under pressure up to 40.0 atm., mounted on the pump housing and driven by a V-belt or chain transmission from the drive shaft of the gearbox 4. The lubricator allows to save lubricant and increases the wear resistance of seals. The pump unit is additionally equipped with a cantilever-mounted crane installed on the frame 16. The unit is also equipped with a system for automatic control of the pump unit (SAUNA).

Агрегат насосный работает следующим образом. В системе управления насосным агрегатом включают электродвигатель маслонасоса. После достижения давления в системе смазки номинальных значений автоматически посредством САУНА включается главный электродвигатель 1 насосного агрегата. Электродвигатель 1 главного привода, соединен с редуктором 4 через муфту 3. Быстроходный вал редуктора через зубчатую передачу передает момент кручения коленчатому валу 6 кривошипно-шатунного механизма 7, установленному в сварном корпусе насоса 5 на четырех подшипниковых опорах, причем три опоры вала установлены на подшипниках 9 - однорядных радиальных с короткими цилиндрическими роликами 32160 ГОСТ 8328-75, ближайшая к редуктору опора - на двухрядном радиально-сферическом роликовом 8 подшипнике 3003148 ГОСТ 5721-75. Такое расположение опор коленчатого вала позволяет ему воспринимать значительные усилия, The pump unit operates as follows. In the control system of the pumping unit include an electric motor for the oil pump. After reaching the pressure in the lubrication system of the nominal values, the main electric motor 1 of the pump unit is automatically switched on by means of the SAUNA. The electric motor 1 of the main drive is connected to the gearbox 4 through the coupling 3. The high-speed gearbox shaft through the gear transmission transmits the torsion torque to the crankshaft 6 of the crank mechanism 7 mounted in the welded pump housing 5 on four bearing bearings, with three shaft bearings mounted on bearings 9 - single-row radial with short cylindrical rollers 32160 GOST 8328-75, the support nearest to the gearbox - on a double-row radial-spherical roller 8 bearing 3003148 GOST 5721-75. This arrangement of the supports of the crankshaft allows him to take significant effort,

возникающие на плунжере насоса до 29 тонн. Кривошипно-шатунный механизм, посредством ползунов 11, выполненных в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями, приводит в возвратно-поступательное движение плунжеры 22. Плунжеры, двигаясь в гидрокоробке 13, совершают поочередно такт всасывания и нагнетания. При такте всасывания в гидрокоробке создается разряжение, всасывающие клапаны 18 открываются и перекачиваемая жидкость из приемного коллектора 19 поступает в полость гидрокоробки 13. При такте нагнетания, давление в гидрокоробке повышается, нагнетательный клапан 20 открывается и жидкость устремляется в нагнетательный коллектор 21. Выравнивание пульсаций потока жидкости осуществляется пневмокомпенсатором 14, установленным на переходной гидрокоробке. Давление на выкиде насоса определяется по манометру. При превышении давления срабатывает предохранительный клапан 17, установленный на переходной гидрокоробке и происходит сброс давления перекачиваемой жидкости в приемный коллектор.occurring on the pump plunger up to 29 tons. The crank mechanism, by means of sliders 11 made in the form of a cylinder with truncated side surfaces, causes the plungers 22 to reciprocate. The plungers, moving in the hydrobox 13, perform alternately a suction and discharge stroke. During the suction stroke, a vacuum is created in the hydro-box, the suction valves 18 open and the pumped liquid from the intake manifold 19 enters the cavity of the hydro-box 13. During the injection stroke, the pressure in the hydro-box increases, the pressure valve 20 opens and the liquid rushes into the discharge manifold 21. Alignment of pulsations of the fluid flow carried out by a pneumatic compensator 14 mounted on a transitional hydrobox. The pressure on the pump out is determined by the pressure gauge. When the pressure is exceeded, the safety valve 17 mounted on the transitional hydrobox is activated and the pressure of the pumped liquid in the intake manifold is released.

При значительном увеличении мощности электродвигателя насосного агрегата со 150 кВт до 315 кВт, а значит, соответственно, увеличении производительности насосного агрегата, в целом, его габаритно-массовые характеристики сохраняются прежними и составляют:With a significant increase in the power of the electric motor of the pumping unit from 150 kW to 315 kW, and therefore, correspondingly, an increase in the productivity of the pumping unit, in general, its overall mass characteristics remain the same and are:

Claims

1. The pump unit, comprising, mounted on a frame, an electric motor with a three-plunger pump, equipped with a lubrication system and consisting of mechanical and associated hydraulic parts, the mechanical part of the pump includes a gearbox with a welded construction housing and a crank mechanism, the crankshaft of which it is installed in the bores of the pump casing with the possibility of rotation and connected by connecting rods and sliders to the rods, and the hydraulic part includes a hydraulic box on which the pneumocomp are fixed sator and safety valve, connected from below through suction valves to the intake manifold, and from above through discharge valves - to the discharge manifold, in three cavities of which there are plungers connected to rods, characterized in that the pump casing is made in the form of a welded structure, the crankshaft is cranked the connecting rod mechanism is mounted on four supports, and the sliders are made in the form of a cylinder with truncated side surfaces.

2. The pump unit according to claim 1, characterized in that the drive motor has a power of at least 315 kW.

3. The pump unit according to claim 1, characterized in that the three cheeks of the crankshaft are mounted on single-row radial bearings, and the cheek closest to the gearbox is mounted on a double-row radial spherical roller bearing.

4. The pump unit according to claim 3, characterized in that it comprises a cantilever-mounted crane mounted on the frame.