RU52614U1

RU52614U1 - PUMP FOR GRINDING PRODUCTION

Info

Publication number: RU52614U1
Application number: RU2005135240/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Дьячков
Original assignee: Алексей Николаевич Дьячков; Спицин Николай Иванович
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2006-04-10

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к насосам для вязких жидкостей и может быть использована в строительстве, буровой технике и т.п. Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции при повышении экономичности насоса и уменьшении его веса и габаритов. Насос для тампонажного производства содержит (фиг.1.) последовательно связанные между собой навесной понижающий редуктор 1, приводную часть 2 и гидравлическую часть 3. Конструктивно приводная часть 2 насоса (фиг.3) выполнена следующим образом. Она содержит станину 4 вытянутой по горизонтали прямоугольно-трапецеидальной формы с откидной крышкой 5 сверху в ее трапецеидальной части и крышкой 7 в вертикальной стенке ее прямоугольной части В прямоугольной части станины 4 расположен коренной вал 8, связанный шатуном 9 с крейцкопфом 10, а через него - со штоком 11 поршня 12 гидравлической части 3. Приводной механизм выполнен двухзвенным. Гидравлическая часть 3 (фиг.4) выполнена следующим образом. Она содержит клапанную коробку 13 с фланцем 14, в нижней части которой расположен всасывающий коллектор 15, а в средней ее части в рабочей полости 16 размещен поршень 12, а также нагнетающий и всасывающий клапаны 17 и 18. В верхней части клапанной коробки 13 расположен манометр 19, показывающий давление нагнетания, и предохранительный клапан 20, регулирующий это давление. Система 21 принудительной смазки (на чертежах не показана) включает в себя трубопровод, фильтр и нагнетательный шестеренчатый насос. К станине 4 снаружи прикреплен навесной редуктор 22 с быстроходным валом 23. Поршни 12 и штоки 11 выполнены из материалов, устойчивых к воздействию агрессивных сред. Коллектор 15 представляет собой цельносварную конструкцию которая верхними фланцами крепится к клапанным 13 гидравлической части 3 и служит для забора и передачи жидкости в гидравлическую часть. 3 Выполнение гидравлической части в виде левой и правой клапанных коробок с полостями, в которых в качестве элементов создания давления использованы The inventive utility model relates to pumps for viscous fluids and can be used in construction, drilling equipment, etc. The objective of the claimed utility model is to simplify the design while increasing the efficiency of the pump and reducing its weight and dimensions. The pump for grouting production (Fig. 1.) is successively connected to each other by a mounted reduction gearbox 1, the drive part 2 and the hydraulic part 3. Structurally, the drive part 2 of the pump (Fig. 3) is made as follows. It contains a bed 4 of horizontally elongated rectangular-trapezoidal shape with a hinged lid 5 on top in its trapezoidal part and a lid 7 in the vertical wall of its rectangular part. In the rectangular part of the bed 4 there is a main shaft 8 connected by a connecting rod 9 with a crosshead 10, and through it - with the rod 11 of the piston 12 of the hydraulic part 3. The drive mechanism is two-link. The hydraulic part 3 (figure 4) is made as follows. It contains a valve box 13 with a flange 14, in the lower part of which there is a suction manifold 15, and in its middle part a piston 12 is placed in the working cavity 16, as well as forcing and suction valves 17 and 18. A pressure gauge 19 is located in the upper part of the valve box 13 showing the discharge pressure and a pressure relief valve 20 controlling this pressure. The forced lubrication system 21 (not shown in the drawings) includes a pipe, a filter, and a pressure gear pump. An external gearbox 22 with a high-speed shaft 23 is attached to the bed 4 from the outside. The pistons 12 and rods 11 are made of materials resistant to aggressive environments. The manifold 15 is an all-welded structure which is attached to the valve 13 of the hydraulic part 3 by the upper flanges and serves to collect and transfer fluid to the hydraulic part. 3 The execution of the hydraulic part in the form of left and right valve boxes with cavities, in which the pressure elements used

поршни, упрощает конструкцию и обеспечивает двустороннее действие насоса, а использование только двухзвенного шатунно-крейцкопфного механизма уменьшает габариты и вес насоса.pistons, simplifies the design and provides two-way operation of the pump, and the use of only a two-link connecting rod-crosshead mechanism reduces the dimensions and weight of the pump.

Description

Заявляемая полезная модель относится к насосам для вязких жидкостей и может быть использована в строительстве, буровой технике и т.п.The inventive utility model relates to pumps for viscous fluids and can be used in construction, drilling equipment, etc.

Чаще всего для этих целей используются шнековые, лопастные или вибрационные насосы, весьма сложные в изготовлении.Most often, screw, vane or vibration pumps, which are very difficult to manufacture, are used for these purposes.

Известен насос, описанный в п. РФ №2030632 по кл. F 04 B 15/00, 49/00, 3.30.05.1990, оп.10.03.1995.A well-known pump described in p. RF No. 2030632 by class. F 04 B 15/00, 49/00, 3.30.05.1990, op. 10.03.1995.

Известный насос содержит установленный в корпусе цилиндр с крышкой, в котором размещен с образованием рабочей и управляющей камер поршень со штоком, который пропущен через крышку; всасывающий клапан выполнен в виде охватывающей поршень втулки, установленной с возможностью перемещения относительно цилиндра и поршня и имеющей горловину для взаимодействия с седлом и свободный торец для взаимодействия с торцом крышки, которая установлена с возможностью осевого перемещения, нагружена пружиной и снабжена регулируемым упором для образования со стороны камеры регулируемого зазора между торцами цилиндра и крышки.The known pump comprises a cylinder with a cover installed in the housing, in which a piston with a rod that is passed through the cover is placed to form the working and control chambers; the suction valve is made in the form of a sleeve covering the piston, mounted for movement relative to the cylinder and piston and having a neck for interacting with the seat and a free end face for interacting with the end face of the cover, which is mounted with axial movement, loaded with a spring and equipped with an adjustable stop for lateral formation cameras adjustable gap between the ends of the cylinder and the cover.

Недостатком известного насоса является невысокая надежность работы.A disadvantage of the known pump is its low reliability.

Известен насос, описанный в одноименном п. РФ №2067215 по кл. F 04 B 15/00, F 04 B 49/00, з. 30.05.1990, оп.27.09.1996.A known pump is described in the eponymous clause of the Russian Federation No. 2067215 class. F 04 B 15/00, F 04 B 49/00, c. 05/30/1990, op. 27.09.1996.

Известный насос содержит жестко установленный в корпусе цилиндр с размещенным в нем с образованием рабочей полости поршнем, который кинематически подключен к приводу через связанный с ним и пропущенный через корпус шток, при этом рабочая полость сообщена с нагнетательной магистралью через нагнетательный клапан, обратная сторона которого служит седлом всасывающего клапана, выполненного в виде охватывающей поршень втулки, снабженной расположенной в рабочей полости горловиной, установленной подвижно относительно цилиндра и поршня и имеющей привод ее возврата к седлу, а рабочая полость соединена через кольцевой зазор между седлом и горловиной втулки с всасывающей магистралью, при этом привод возврата втулки к седлу выполнен в виде образованной между цилиндром и штоком полости управления, в зоне выхода штока из корпуса The known pump contains a cylinder rigidly mounted in the housing with a piston placed in it to form a working cavity, which is kinematically connected to the drive through a rod connected to it and passed through the housing, while the working cavity is in communication with the discharge line through the discharge valve, the back of which serves as a seat a suction valve, made in the form of a sleeve covering the piston, provided with a neck located in the working cavity, mounted movably relative to the cylinder and the piston and providing a drive to return it to the seat, and the working cavity is connected through an annular gap between the seat and the neck of the sleeve with the suction line, while the drive returning the sleeve to the seat is made in the form of a control cavity between the cylinder and the rod, in the area of the rod exit from the housing

выполнено кольцевое отверстие, в поршне со стороны штока имеется ответный кольцевому отверстию бурт с возможностью перекрытия им отверстия при крайнем положении поршня, в цилиндре по меньшей мере имеется одно боковое перепускное отверстие с возможностью перекрытия его втулкой, а полость управления сообщена через перепускное отверстие с возможностью перекрытия его втулкой, а полость управления сообщена через перепускное и кольцевое отверстия со всасывающей магистралью, при этом насос снабжен упругим элементом в виде пружины, установленной в полости управления с возможностью взаимодействия с поршнем и охватывающей втулкой.an annular hole is made, in the piston from the side of the rod there is a collar responding to the annular hole with the possibility of overlapping the hole at the extreme position of the piston, at least one side bypass hole in the cylinder with the possibility of overlapping by its sleeve, and the control cavity is communicated through the bypass opening with the possibility of overlapping its sleeve, and the control cavity is communicated through the bypass and annular holes with the suction line, while the pump is equipped with an elastic element in the form of a spring, set It is located in the control cavity with the possibility of interaction with the piston and the female sleeve.

Недостатком известного насоса является сложность конструкции.A disadvantage of the known pump is the design complexity.

Известен насос, описанный в а.с. СССР №1190081 по кл. F 04 B 15/00, 21/02, з. 16.04.84, оп.07.11.85.Known pump described in and.with. USSR No. 1190081 by class F 04 B 15/00, 21/02, c. 04.16.84, Op. 07.11.85.

Известный насос содержит рабочие цилиндры с плунжерами и выполненный цилиндрическим с вертикальным расположением оси блок клапанов, включающий индивидуальные для каждого цилиндра всасывающий и нагнетательный клапаны, установленные последовательно в расточках блока между всасывающим и нагнетательным коллекторами и кривошипный механизм для сообщения возвратно-поступательного движения плунжерам, расположенным в рабочих цилиндрах.The known pump comprises working cylinders with plungers and a valve block made cylindrical with a vertical axis, including individually suction and discharge valves for each cylinder, mounted in series in the bores of the block between the suction and discharge manifolds and a crank mechanism for communicating reciprocating motion to the plungers located in working cylinders.

Недостатком известного насоса является то, что конструкция является достаточно сложной, а использование кривошипно-шатунной передачи ускоряет износ цилиндров.A disadvantage of the known pump is that the design is quite complex, and the use of a crank gear accelerates cylinder wear.

Известен насос 9Т (НПЦ-320) Ижевского завода (см. Приложение к заявке).The well-known pump 9T (NPC-320) of the Izhevsk plant (see. Appendix to the application).

Известный насос имеет литой корпус, в котором размещена приводная часть и к которому прикреплена гидравлическая часть с системой принудительной смазки. Приводная часть насоса представляет собой гипоидную червячную передачу, червячное колесо которой трудоемко в изготовлении. Наличие литого корпуса снижает ремонтопригодность. Гидравлическая часть выполнена в виде клапанной коробки с поршнями, которые выполнены из неустойчивых к агрессивным средам материалов.The known pump has a cast housing in which the drive part is located and to which a hydraulic part with a forced lubrication system is attached. The drive part of the pump is a hypoid worm gear, the worm wheel of which is laborious to manufacture. The presence of a molded case reduces maintainability. The hydraulic part is made in the form of a valve box with pistons, which are made of materials unstable to aggressive environments.

Недостатками известного насоса являются трудоемкость изготовления привода, низкая ремонтопригодность и непригодность к работе в агрессивных средах.The disadvantages of the known pump are the complexity of manufacturing the drive, low maintainability and unsuitability for use in aggressive environments.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является насос ПН-200К, выпускаемый Шадринским заводом транспортного машиностроения по ТУ 3632-013-00187323-90 (см. Приложение).The closest in technical essence to the claimed one is the PN-200K pump manufactured by the Shadrinsk Transport Engineering Plant in accordance with TU 3632-013-00187323-90 (see Appendix).

Известный насос содержит сварной корпус с размещенным в нем приводом, гидравлическую часть и систему принудительной смазки. Привод представляет собой горизонтальный плунжерный трехзвенный шатунно-крейцкопфный механизм одностороннего действия с навесным редуктором, а гидравлическая часть представляет собой цилиндры, в которых размещены элементы для создания давления, выполненные в виде полых плунжеров. Система принудительной смазки состоит из насоса, фильтра, манометра, обратного и предохранительного клапанов и системы трубопроводов. Всасывающий коллектор представляет собой цельную конструкцию, которая прикреплена к гидравлической части.The known pump contains a welded housing with a drive located in it, a hydraulic part and a forced lubrication system. The drive is a horizontal plunger three-link connecting rod-crosshead single-acting mechanism with a mounted gearbox, and the hydraulic part is a cylinder in which the elements for creating pressure, made in the form of hollow plungers, are placed. The forced lubrication system consists of a pump, a filter, a pressure gauge, non-return and safety valves and a piping system. The suction manifold is a one-piece construction that is attached to the hydraulic part.

Недостатком известного насоса является сложность конструкции, обусловленная тем, что гидравлическая часть содержит использует плунжеры. Одностороннее действие насоса, обусловленное использованием плунжеров, является неэкономичным. Кроме того, известный насос, использующий трехзвенный шатунно-крейцкопфный механизм в приводной части, имеет очень большой вес и габариты.A disadvantage of the known pump is the design complexity due to the fact that the hydraulic part contains uses plungers. The unilateral action of the pump, due to the use of plungers, is uneconomical. In addition, the known pump using a three-link connecting rod-crosshead mechanism in the drive part has a very large weight and dimensions.

Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции при повышении экономичности насоса и уменьшении его веса и габаритов.The objective of the claimed utility model is to simplify the design while increasing the efficiency of the pump and reducing its weight and dimensions.

Поставленная задача решается тем, что в насосе для тампонажного производства, содержащем корпус с размещенным в нем приводом в виде шатунно-крейцкопфного механизма, имеющего по меньшей мере два звена, коренной вал на подшипниках, и смонтированные на корпусе навесной понижающий редуктор и гидравлическую часть, причем гидравлическая часть содержит всасывающий и нагнетающий узлы и элементы создания давления, а также систему принудительной смазки, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, гидравлическая часть представляет собой прикрепленные к поверхности корпуса левую и правую клапанные коробки с полостями, в которых размещены соединенные через штоки с крейцкопфами приводной части элементы создания давления, в качестве которых использованы поршни, а в гнездах установлены всасывающие и нагнетательные клапанные узлы.The problem is solved in that in a pump for grouting production, comprising a housing with a drive located in it in the form of a connecting rod-crosshead mechanism having at least two links, a main shaft on bearings, and a mounted reduction gear and a hydraulic part mounted on the housing, and the hydraulic part contains the suction and pressure assemblies and pressure generating elements, as well as a forced lubrication system, ACCORDING TO THE USEFUL MODEL, the hydraulic part is attached to the surface ti body left and right valve box with cavities in which are arranged via the connected rods crosshead driving part elements creating pressure, which is used as the pistons, and are installed in the sockets suction and discharge valve assemblies.

Выполнение гидравлической части в виде левой и правой клапанных коробок с полостями, в которых в качестве элементов создания давления использованы поршни, упрощает конструкцию и обеспечивает двустороннее действие насоса, а использование только двухзвенного шатунно-крейцкопфного механизма уменьшает габариты и вес насоса.The execution of the hydraulic part in the form of left and right valve boxes with cavities in which pistons are used as pressure generating elements simplifies the design and provides two-way operation of the pump, and the use of only a two-link connecting rod-crosshead mechanism reduces the dimensions and weight of the pump.

Технический результат- упрощение конструкции при повышении ее экономичности и снижении веса и габаритов.The technical result is to simplify the design while increasing its efficiency and reducing weight and dimensions.

Заявляемый насос обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как выполнение гидравлической частиThe inventive pump has a novelty in comparison with the prototype, differing from it by such significant features as the implementation of the hydraulic part

- из клапанных узлов с полостями, в которых размещены в качестве элементов, создающих давление, поршни, обеспечивающие в совокупности достижение заданного результата.- from valve assemblies with cavities in which pistons are placed as elements creating pressure, which together ensure the achievement of a given result.

Заявляемый насос может найти широкое применение для подачи неагрессивных жидкостей (цементного и глинистого растворов) при цементировании, гидравлическом разрыве пластов, гидропескоструйной перфорации, промывке песчаных пробок, освоении и других промывочно-продавочных работах, проводимых в нефтяных и газовых скважинах, а потому соответствует критерию "промышленная применимость". Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:The inventive pump can be widely used for supplying non-aggressive fluids (cement and clay mud) during cementing, hydraulic fracturing, sandblasting, washing sand plugs, development and other washing and selling operations carried out in oil and gas wells, and therefore meets the criterion " industrial applicability. " The utility model is illustrated by drawings, which are presented on:

- фиг.1 - вид общей компоновки насоса;- figure 1 is a view of the General layout of the pump;

- фиг.2 - вид насоса слева;- figure 2 is a view of the pump on the left;

- фиг.3 - вид приводной части насоса в разрезе;- figure 3 is a sectional view of the drive part of the pump;

- фиг.4 - вид гидравлической части насоса в разрезе.- figure 4 is a sectional view of the hydraulic part of the pump.

Насос для тампонажного производства содержит (фиг.1.) последовательно связанные между собой навесной понижающий редуктор 1, приводную часть 2 и гидравлическую часть 3.The pump for grouting production (Fig. 1.) is sequentially interconnected hinged reduction gear 1, the drive part 2 and the hydraulic part 3.

Конструктивно приводная часть 2 насоса (фиг.3) выполнена следующим образом. Она содержит станину 4 вытянутой по горизонтали прямоугольно-трапецеидальной формы с откидной крышкой 5 сверху в ее трапецеидальной части и крышкой 7 в вертикальной стенке ее прямоугольной части В прямоугольной части станины 4 расположен коренной вал 8, связанный шатуном 9 с крейцкопфом 10, а через него - со штоком 11 поршня 12 гидравлической части 3. Приводной механизм выполнен двухзвенным.Structurally, the drive part 2 of the pump (figure 3) is made as follows. It contains a bed 4 of horizontally elongated rectangular-trapezoidal shape with a hinged lid 5 on top in its trapezoidal part and a lid 7 in the vertical wall of its rectangular part. In the rectangular part of the bed 4 there is a main shaft 8 connected by a connecting rod 9 with a crosshead 10, and through it - with the rod 11 of the piston 12 of the hydraulic part 3. The drive mechanism is two-link.

Гидравлическая часть 3 (фиг.4) выполнена следующим образом. Она содержит клапанную коробку 13 с фланцем 14, в нижней части которой расположен всасывающий коллектор 15, а в средней ее части в рабочей полости 16 размещен поршень 12, а также нагнетающий и всасывающий клапаны 17 и 18. В верхней части клапанной коробки 13 расположен манометр 19, показывающий давление нагнетания, и предохранительный клапан 20, регулирующий это давление. Система 21 принудительной смазки включает в себя трубопровод, фильтр и нагнетательный шестеренчатый насос (на чертежах не показана).The hydraulic part 3 (figure 4) is made as follows. It contains a valve box 13 with a flange 14, in the lower part of which a suction manifold 15 is located, and in its middle part a piston 12 is placed in the working cavity 16, as well as a pressure and suction valve 17 and 18. A pressure gauge 19 is located in the upper part of the valve box 13 showing the discharge pressure and a pressure relief valve 20 controlling this pressure. The forced lubrication system 21 includes a pipe, a filter, and a pressure gear pump (not shown in the drawings).

К станине 4 снаружи прикреплен навесной редуктор 22 с быстроходным валом 23. Поршни 12 и штоки 11 выполнены из материалов, устойчивых к воздействию агрессивных сред.An external gearbox 22 with a high-speed shaft 23 is attached to the bed 4 from the outside. The pistons 12 and rods 11 are made of materials resistant to aggressive environments.

Коллектор 15 представляет собой цельносварную конструкцию которая верхними фланцами крепится к клапанным 13 коробкам гидравлической части 3 и служит для забора и передачи жидкости в гидравлическую часть 3.The collector 15 is an all-welded structure which is attached to the valve 13 boxes of the hydraulic part 3 by the upper flanges and serves to collect and transfer fluid to the hydraulic part 3.

Насос работает следующим образомThe pump operates as follows

Коренной вал 8 приводной части 2 насоса от быстроходного вала 23 навесного редуктора 22 получает вращение от трансмиссии установки. Вращение коренного вала 8 преобразуется в возвратно-поступательное движение крейцкопфов 10 посредством шатунов 9 шатунно-крейцкопфной группы приводной части 2. От крейцкопфов 9 через штоки 11 возвратно-поступательное движение передается поршнями 12, при движении которых рабочая жидкость поступает через всасывающий коллектор 15 во всасывающую полость клапанной коробки 13 и открытые всасывающие клапаны 18 в рабочую часть клапанных коробок 13. При этом этими же поршнями 12 рабочая жидкость всасывается из рабочей полости 16 клапанных коробок 13 через открытые в нагнетательные полости клапанных коробок 13 и нагнетательный коллектор 15 насоса. При этом всасывающие клапаны 18 закрыты. Всасывающие и нагнетательные клапаны 17 и 18 по конструкции и размерам одинаковы.The main shaft 8 of the drive part 2 of the pump from the high-speed shaft 23 of the mounted gearbox 22 receives rotation from the transmission of the installation. The rotation of the main shaft 8 is converted into reciprocating movement of the crossheads 10 by means of the connecting rods 9 of the connecting rod-crosshead group of the drive part 2. From the crossheads 9 through the rods 11, the reciprocating movement is transmitted by the pistons 12, during the movement of which the working fluid flows through the suction manifold 15 into the suction cavity valve box 13 and open suction valves 18 into the working part of the valve boxes 13. In this case, the same pistons 12, the working fluid is sucked from the working cavity 16 of the valve boxes 13 through h open in the discharge cavity of the valve boxes 13 and the discharge manifold 15 of the pump. In this case, the suction valves 18 are closed. Suction and discharge valves 17 and 18 are identical in design and size.

При движении поршней 12 в клапанных коробках 13 всегда одновременно присутствуют нагнетающие и всасывающие полости, т.е. при движении поршней 12 в одну сторону (при возвратно-поступательном движении) нагнетающие полости будут присутствовать в клапанных коробках 13 перед When the pistons 12 move in the valve boxes 13, there are always simultaneously injection and suction cavities, i.e. when the pistons 12 move in one direction (with reciprocating motion), injection cavities will be present in the valve boxes 13 before

движущимися поршнями 12 и будут всасывающими. При движении поршней 12 в обратном направлении всасывающие полости становятся нагнетающими, а нагнетающие, соответственно, всасывающими. Это и обуславливает двойное действие насоса, т.е. одни и те же поршни 12 обеспечивают одновременное нагнетание и всасывание рабочей жидкости при работе насоса. В сравнении с прототипом заявляемый насос является более простым по конструкции, более экономичным в эксплуатации и имеет меньший вес и габариты.moving pistons 12 and will be suction. When the pistons 12 move in the opposite direction, the suction cavities become pumping, and the pumping, respectively, suction. This determines the double action of the pump, i.e. the same pistons 12 provide simultaneous pumping and suction of the working fluid during pump operation. Compared with the prototype of the inventive pump is simpler in design, more economical to operate and has less weight and dimensions.

Claims

A cementing pump comprising a housing with a drive in the form of a connecting rod-crosshead mechanism having at least two links, a main shaft on bearings, and a mounted reduction gear, a hydraulic part and a lubrication system mounted on the housing, the hydraulic part comprising a suction and pumping units with pressure-generating elements and a forced lubrication system, characterized in that the hydraulic part consists of left and right valves attached to the surface of the housing boxes with cavities in which pressure-generating elements are placed, which are used as pistons connected to drive crossheads via rods, and suction and discharge valve assemblies are installed in the sockets.