RU56496U1

RU56496U1 - Diaphragm Pump

Info

Publication number: RU56496U1
Application number: RU2005128101/06U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Алексеевич Двинин; Борис Александрович Ерка; Михаил Григорьевич Староносов; Константин Анатольевич Мешков
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным диафрагменным насосам, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения: увеличение срока службы и насоса в целом, за счет разгрузки от радиальных сил. Технический результат достигается тем, что насос, содержащий корпус, приемную и отводящую головки, диафрагму, всасывающий и нагнетательный клапаны, вал, полый статор, при этом внутри полого статора установлена дополнительная диафрагма, при этом указанные диафрагмы установлены параллельно вертикальной оси статора и делят полость статора на три полости, полости вторая и третья выполняют функцию рабочих камер насоса, а в первой полости на валу установлены ролики, которые при вращении вала деформируют указанные диафрагмы.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to borehole diaphragm pumps, and can be used for the operation of oil wells. The technical result that can be obtained by carrying out the invention: increase the service life of the pump as a whole, due to unloading from radial forces. The technical result is achieved by the fact that a pump containing a housing, a receiving and a retracting head, a diaphragm, a suction and discharge valves, a shaft, a hollow stator, while an additional diaphragm is installed inside the hollow stator, while these diaphragms are installed parallel to the vertical axis of the stator and divide the stator cavity into three cavities, the cavities of the second and third function as the working chambers of the pump, and in the first cavity on the shaft there are rollers which, when the shaft rotates, deform these diaphragms.

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным диафрагменным насосам, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин.The invention relates to hydraulic engineering, in particular to borehole diaphragm pumps, and can be used for the operation of oil wells.

Известен диафрагменный насос, включающий нагнетательный и всасывающий клапаны, диафрагму, пружину, поршень, угловую зубчатую передачу [Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. Учебное пособие для вузов. - М.: Недра, 1983,. с.103, рис.43].Known diaphragm pump, including discharge and suction valves, diaphragm, spring, piston, angular gear [L. Chicherov Oilfield machines and mechanisms. Textbook for universities. - M .: Nedra, 1983 ,. p.103, fig. 43].

К причинам препятствующим достижению приведенного ниже технического результата относятся: сложность конструкции, вследствие этого высокая стоимость и неудовлетворительная надежность, малая производительность из-за небольшого диаметра диафрагмы, поперечно расположенной в насосе.The reasons that impede the achievement of the following technical result include: design complexity, therefore, high cost and poor reliability, low productivity due to the small diameter of the diaphragm transversely located in the pump.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков к предлагаемому является регулируемый диафрагменный насос [Патент на полезную модель № 31819, МПК 7 F 04 B 43/00, 47/06 опубл. 2003], принятый за прототип, содержащий корпус, приемную и отводящую головки, выталкиватель, диафрагму, всасывающий и нагнетательный клапаны, вал с эксцентричными участками, опорные подшипники, установленный внутри корпуса полый статор с возможностью Closest to the claimed invention in terms of essential features to the proposed is an adjustable diaphragm pump [Utility Model Patent No. 31819, IPC 7 F 04 B 43/00, 47/06 publ. 2003], adopted for the prototype, comprising a housing, a receiving and a retracting head, an ejector, a diaphragm, a suction and discharge valves, a shaft with eccentric portions, thrust bearings, a hollow stator installed inside the housing with the possibility

перемещения в радиальном направлении. В полости статора вертикально установлена диафрагма.moving in the radial direction. A diaphragm is vertically mounted in the stator cavity.

К причинам, препятствующим получению требуемого технического результата относится односторонний износ опор вала.The reasons that impede the receipt of the required technical result include unilateral wear of the shaft supports.

Задачей, на решение которой направленно заявляемое изобретение, является разгрузка опор вала от односторонних осевых сил.The problem to which the invention is directed is the unloading of the shaft supports from unilateral axial forces.

Технический результат, который достигается при осуществлении изобретения, увеличение срока службы насоса в целом за счет разгрузки от радиальных сил.The technical result that is achieved during the implementation of the invention is to increase the service life of the pump as a whole due to unloading from radial forces.

Технический результат достигается тем, что насос, содержащий корпус, приемную и отводящую головки, диафрагму, всасывающий и нагнетательный клапаны, вал, полый статор, при этом внутри полого статора установлена дополнительная диафрагма, при этом указанные диафрагмы установлены параллельно вертикальной оси статора и делят полость статора на три полости, полости вторая и третья выполняют функцию рабочих камер насоса, а в первой полости на валу установлены ролики, которые при вращении вала деформируют указанные диафрагмы.The technical result is achieved by the fact that a pump containing a housing, a receiving and a retracting head, a diaphragm, a suction and discharge valves, a shaft, a hollow stator, while an additional diaphragm is installed inside the hollow stator, while these diaphragms are installed parallel to the vertical axis of the stator and divide the stator cavity into three cavities, the cavities of the second and third function as the working chambers of the pump, and in the first cavity on the shaft there are rollers which, when the shaft rotates, deform the indicated diaphragms.

На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого насоса; на фиг.2 - сечение по А-А на момент нагнетания, на фиг.3 - сечение по А-А на момент всасывания.Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed pump; figure 2 is a section along aa at the time of injection, figure 3 is a section along aa at the time of suction.

Диафрагменный насос содержит (см. фиг.1): корпус 1, закрытый отводящей 2 и приемной 3 головками, с размещенными в них нагнетательным 4 и всасывающими клапанами 5 и 6, прокладки 7 из антифрикционного The diaphragm pump contains (see Fig. 1): housing 1, closed by outlet 2 and receiving 3 heads, with discharge 4 and suction valves 5 and 6 located in them, gaskets 7 made of antifriction

материала (например, фторопласта), пустотелый статор 8, состоящий из корпуса 9 статора 8, боковых крышек 10 и 11 (фиг.2) и верхней крышки 12.material (for example, fluoroplastic), a hollow stator 8, consisting of a housing 9 of the stator 8, side covers 10 and 11 (figure 2) and the top cover 12.

Между корпусом 9 статора 8 и боковыми крышками 10 и 11, с помощью винтов 13, вертикально установлены диафрагмы 14 и 15 расположенные оппозитно, разделяющие внутреннюю полость статора 8 на три полости 16, 17, 18. Полости 17 и 18, выполняющие функцию рабочих камер насоса, сообщены каналом 19 с нагнетательным клапаном 4 и каналами 20, 21 со всасывающими клапанами 5 и 6. В полости 16 размещены два ролика 22, 23 с осями 24, установленные на валу 25. Вал 25 выполнен с двумя фланцами нижним 26 и верхним 27, во фланцах 26, 27 выполнены отверстия 28, 29, в которых размещены оси 24 роликов 22, 23. Верхний фланец 27 поджимается верхней крышкой 12 статора 8. Статор 8 в целом поджат отводящей головкой 2 через основание 30. Вал 25 насоса соединяется с валом электродвигателя (на схеме не показан) при помощи шлицевой муфты 31.Between the casing 9 of the stator 8 and the side covers 10 and 11, with the help of screws 13, diaphragms 14 and 15 are mounted vertically opposite, dividing the internal cavity of the stator 8 into three cavities 16, 17, 18. Cavities 17 and 18, which function as the working chambers of the pump are communicated by channel 19 with a discharge valve 4 and channels 20, 21 with suction valves 5 and 6. In the cavity 16 there are two rollers 22, 23 with axles 24 mounted on the shaft 25. The shaft 25 is made with two flanges lower 26 and upper 27, holes 28, 29 are made in the flanges 26, 27, in which the axles 24 of the rollers 2 are placed 2, 23. The upper flange 27 is pressed by the top cover 12 of the stator 8. The stator 8 is generally pressed by the outlet head 2 through the base 30. The pump shaft 25 is connected to the motor shaft (not shown in the diagram) using a spline coupling 31.

Насос работает следующим образом.The pump operates as follows.

Вращения вала электродвигателя, через муфту 31 передается валу 25 насоса и роликам 22, 23. При этом ролики 22, 23 совершают одновременное вращение, воздействуя на диафрагмы 14, 15. Диафрагмы 14, 15 под воздействием роликов 22, 23 деформируются (выгибаются фиг.2), нагнетательный клапан 4 открывается, а всасывающие клапана 5, 6 закрываются. Происходит нагнетание жидкости из полостей 17, 18 через канал 19, нагнетательный клапан 4, через отводящую головку 2 в полость подающего трубопровода. Когда ролики 22, 23 отходят от диафрагм 14, 15, нагнетательный The rotation of the motor shaft, through the coupling 31 is transmitted to the pump shaft 25 and the rollers 22, 23. In this case, the rollers 22, 23 perform simultaneous rotation, acting on the diaphragms 14, 15. The diaphragms 14, 15 are deformed under the influence of the rollers 22, 23 (bend figure 2 ), the discharge valve 4 opens, and the suction valves 5, 6 close. There is an injection of fluid from the cavities 17, 18 through the channel 19, the discharge valve 4, through the outlet head 2 into the cavity of the supply pipe. When the rollers 22, 23 move away from the diaphragms 14, 15, the discharge

клапан 4 закрывается, а всасывающие клапана 5, 6 открываются. Жидкость из межтрубного пространства скважины, поступает через всасывающие клапана 5, 6, каналы 20, 21 в полости 17, 18. При этом диафрагмы 14, 15 выпрямляются, тем самым обеспечивается процесс заполнения полости 17, 18.valve 4 closes, and the suction valves 5, 6 open. The fluid from the annulus of the well enters through the suction valves 5, 6, channels 20, 21 in the cavity 17, 18. At the same time, the diaphragms 14, 15 are straightened, thereby ensuring the filling process of the cavity 17, 18.

В дальнейшем цикл повторяется.Subsequently, the cycle repeats.

Увеличение срока службы насоса достигается за счет того, что в предлагаемом насосе силы гидростатического давления, действующие на ротор, равны по величине и направлены навстречу друг другу, тем самым разгружаются опоры вала от радиальных сил и снижается их износ.The increase in the service life of the pump is achieved due to the fact that in the proposed pump the hydrostatic pressure forces acting on the rotor are equal in magnitude and directed towards each other, thereby unloading the shaft bearings from radial forces and reducing their wear.

Claims

A diaphragm pump containing a housing, a receiving and a retracting head, a diaphragm, a suction and discharge valves, a shaft, a hollow stator, characterized in that an additional diaphragm is installed inside the hollow stator, while these diaphragms are installed parallel to the vertical axis of the stator and divide the stator cavity into three cavities , the second and third cavities perform the function of the working chambers of the pump, and rollers are installed in the first cavity on the shaft, which, when the shaft rotates, deform these diaphragms.