SK97798A3 - Tyčové čerpadlo dvojčinné so vstavaným dvojčinným motorom hnaným tlakovým médiom - Google Patents

Abstract

Vynález sa týka čerpadla, kde hnacie médium privádzané rúrkou prívodu (15) cez kanál prívodu (Kl) do horného objemu motora (Q2) posúva nahor zostavu piestov (20) s piestnymi tyčami (21), čím sa vytláča hnacie médium zo spodného objemu motora (Ql) kanálom odtoku (K2) do rúrky odtoku (16). Súčasne je do spodného objemu čerpadla (Q3) ľavým kanálom (K3) nasávané čerpané médium a z horného objemu čerpadla (Q4) vytláčané čerpané médium pravým kanálom (K4) nad čerpadlo. V hornom úvrate zostavy piestov (20) nárazník (25) skokom prestaví posúvač (23). Kanál prívodu (Kl) sa prepojí so spodným objemom motora (Ql), kanál odtoku (K2) s horným objemom motora (Q2) a zostava piestov (20) sa začne posúvať nadol. Spodný objem motora (Ql) je plnený hnacím médiom, z horného objemu motora (Q2) je hnacie médium vytláčané kanálom odtoku (K2) do rúrky odtoku (16). Súčasne je do horného objemu čerpadla (Q4) pravým kanálom (K4) nasávané čerpané médium a zo spodného objemu čerpadla (Q3) vytláčané čerpané médium ľavým kanálom (K3) nad čerpadlo. V dolnom úvrate piestov (20) nárazník (25) prestav! posúvač (23) a cyklus sa samočinne opakuje bez potreby zmeny smeru a prerušovania toku hnacieho média.

Description

Vynález sa týka piestových hydromotorov, pneumotorov a čerpadiel.

Doterajší stav techniky.

Doteraz využívané piestové pneumotoiy, hydromotory a čerpadlá sú spravidla konštruované s jednou piestnou tyčou, ktorá je spriahnutá s piestom a cez ňu sú vedené silové účinky, u čerpadla pohon na piest, alebo naopak u motora od piesta cez tyč na poháňaný mechanizmus. Piestna tyč je namáhaná striedavo na ťah a vzper. Pomer dĺžky piestnej tyče k jej priemeru s ohľadom na vzper je spravidla nie väčší, ako 30.

Podstata vynálezu

Podstata vynálezu spočíva v tom, že dva piesty sú spriahnuté najmenej dvomi piestnymi tyčami, ktoré prechádzajú cez pevné teleso rozvádzača v ktorom sú utesnené a medzi nimi je umiestnený posúvač so zaisťovačom polohy.

Dva piesty spriahnuté piestnymi tyčami umiestnené vo valcoch vytvárajú spodný objem motora medzi rozvádzačom a spodným piestom, horný objem motora medzi rozvádzačom a horným piestom. Spodné čelo uzatvára spodný objem čerpadla a horné Čelo uzatvára horný objem čerpadla.

Vplyvom prívodu hnacieho média rúrkou prívodu a kanálom prívodu do horného objemu motora sa zostava piestov posúva nahor a vytláča sa hnacie médium zo spodného objemu motora cez kanál odtoku do rúrky odtoku, alebo do priestoru nad čerpadlom /ak sa môže hnacie médium zmiešať s čerpaným médiom/. Súčasne je cez ľavý kanál nasávané čerpané médium do spodného objemu čerpadla a z horného objemu čerpadla je vytláčané predtým nasaté čerpané médium cez pravý kanál do priestoru nad čerpadlom. Ľavý kanál a pravý kanál sú vybavené každý dvomi spätnými ventilmi.

Pri dochádzaní zostavy piestov do homej úvrate, pružný nárazník narazí do posúvača a skokom ho prestaví do homej polohy, v ktorej ho zaistí zaisťovač polohy.

Vplyvom prestavenia posúvača v rozvádzači sa prepojí prívod hnacieho média, kanál prívodu so spodným objemom motora a zostava piestov zmení smer posuvu zo smeru nahor, na smer nadol, čím sa súčasne vytláča horný objem motora cez kanál odtoku, súčasne sa vytláča spodný objem čerpadla cez ľavý kanál a ventil nad tyčové čerpadlo a súčasne sa nasáva Čerpané médium cez pravý kanál do horného objemu čerpadla.

Pri dochádzaní zostavy piestov do dolnej úvrate, pružný nárazník narazí do posúvača a skokom ho prestaví do dolnej polohy, v ktorej ho zaistí zaisťovač polohy.

Kanál prívodu sa znovu prepojí s horným objemom motora a spodný objem motora s kanálom odtoku a cyklus sa samočinne opakuje.

Zbytok tyčového čerpadla tvorí plášť, sací kôš, sitko, podpera, spätné ventily s prítlačnými pružinami, nosné teleso so závesnou tyčou, tesnenie, tesniaca matica, klzný krúžok, držiak prepúšťacieho ventilu, prepadový ventil s diaľkovým ovládaním, sedlo prepadového ventilu, ktorého otvor je prepojený s prepadovým kanálom pre potrebu vypustenia objemu čerpaného média z priestoru nad tyčovým čerpadlom späť pod tyčové čerpadlo pri jeho vyťahovaní z potrubia.

Teleso rozvodu hnacieho média spája rúrku prívodu s kanálom prívodu a rúrku odtoku s kanálom odtoku.

Výhodou tohto čerpadla je, že môže byť umiestnené v potrubí, ktoré je nabité v zemi s hrotom, alebo je inak inštalované už pred montážou tyčového čerpadla, napríklad vrt na čerpanie ropy, plynu, vody a pod.

Tyčové čerpadlo môže byť konštruované aj ako medzikus v zostave potrubia, ak napr. nebude mať tesnenie, nosné teleso, maticu a sací kôš, ale jeho konce budú upravené pre spojenie s potrubím, napr. príruby, závity a pod. Vzhľadom k tomu, že spätné ventily majú pružiny, čerpadlo môže pracovať v ľubovoľnej polohe, aj prevrátené. Pri použití vhodných konštrukčných materiálov, alebo povrchových úprav môže prečerpávať ľubovoľnú kvapalinu, alebo plyn.

Toto čerpadlo môže mať ľubovoľný priemer a zdvih, nakoľko piestne tyče nie sú počas svojej činnosti namáhané na tlak a vzper, ale vždy iba na ťah, preto aj ich priemer môže byť minimalizovaný.

Ďalšou výhodou je, že je výtlačné, prívod hnacieho média rúrkou prívodu a odvod média nitkou odvodu je stály a nemusí byť prerušovaný, preto, že rozvádzač s posúvačom pracuje samočinne, bez potreby obsluhy rozvádzača z vonka.

V prípade, keď hnacie médium môže byť zmiešané s čerpaným médiom, rúrka odtoku nemusí byť použitá a hnacie médium bude vystupovať do priestoru nad čerpadlom.

Prehľad obrázkov na výkrese

Obr. č. 1 - Určený k anotácií - REZ Z-Z -pozdĺžny rez čerpadlom kombinovaný s pootočenými rezmi čerpadlom: REZ N-N, REZ O-O.

Obr. č. 2-Pohľad„P“

Obr. č. 3-REZX-X

Obr. č. 4-REZU-U

Obr. č. 5-REZT-T

Obr. č. 6-REZM-M

Obr. č. 7-REZL-L

Obr. č. 8-REZI-I

Obr. č. 9-REZH-H

Obr. č. 10-REZC-C

Obr. č. 11-REZR-R

Na obrázkoch sú rezy najdôležitejšími časťami zariadenia usporiadané tak, aby bola zrejmá funkcia jednotlivých častí a rozmiestnenie kanálov. Piestne tyče /21/ sú v rezoch M-M, L-L, I-I a H-H začiernené.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vnútorná časť vynálezu pozostáva z dvoch piestov 20, spriahnutých najmenej dvomi rovnomerne rozmiestnenými piestnymi tyčami 21, uloženými vo valcoch 17. Medzi valcami je umiestnené teleso rozvádzača 22 s posúvačom 23 a zaisťovačom polohy 24. Piestne tyče 21 sú v telese rozvádzača 22 utesnené. Dva piesty 20 vytvárajú vo valcoch 17 spodný objem motora O1 medzi rozvádzačom 22 a spodným piestom 17. horný objem motora 02 medzi rozvádzačom 22 a horným piestom 17. Spodné čelo 18 uzatvára spodný objem čerpadla 03 a horné čelo 19 uzatvára horný objem čerpadla 04.

Vonkajšiu časť vynálezu tvorí plášť 1, sací kôš 2, sitko 3, podpera 4, spätné ventily 5 s prítlačnými pružinami, nosné teleso 6 so závesnou tyčou 26. tesnenie 7, tesniaca matica 9, klzný krúžok 8, držiak prepúšťacieho ventilu 10. prepadový ventil s diaľkovým ovládaním 11. sedlo prepadového ventilu 12. ktorého otvor je prepojený s prepadovým kanálom K5 pre potrebu vypustenia objemu čerpaného média z priestoru nad tyčovým čerpadlom, späť pod tyčové čerpadlo pri jeho vyťahovaní z potrubia 30.

Teleso rozvodu hnacieho média 14 spája rúrku prívodu 15 s kanálom prívodu KÍ a rúrku odtoku 16 s kanálom odtoku K2.

Vplyvom prívodu hnacieho média rúrkou prívodu 15 a kanálom KÍ do horného objemu motora 02 sa zostava piestov 20 posúva nahor a vytláča hnacie médium zo spodného objemu motora Q1 cez kanál odtoku K2 do rúrky odtoku 16. Súčasne je cez ľavý kanál K3 nasávané čerpané médium do spodného objemu čerpadla 03 a z horného objemu čerpadla 04 je vytláčané čerpané médium cez pravý kanál K4 do priestoru nad čerpadlo. Ľavý kanál K3 a pravý kanál K4 sú vybavené každý dvomi spätnými ventilmi 5. Pri dochádzaní zostavy piestov 20 do hornej úvrate, pružný nárazník 25 narazí do posúvača 23 a skokom ho prestaví do hornej polohy, v ktorej ho zaistí zaisťovač polohy 24. Následkom prestavenia posúvača 23 v rozvádzači 22, sa prepojí prívod hnacieho média, kanál prívodu KÍ so spodným objemom motora Q1 a zostava piestov 20 zmení smer posuvu zo smeru nahor na smer nadol. Tým sa vytláča horný objem motora 02 cez kanál odtoku K2. súčasne sa vytláča spodný objem čerpadla 03 cez ľavý kanál K3 a ventil 5 nad tyčové čerpadlo a súčasne sa nasáva čerpané médium cez pravý kanál K4 do horného objemu čerpadla 04.

Pri dochádzaní zostavy piestov 20 do dolnej úvrate, pružný nárazník 25 narazí do posúvača 23 a skokom ho prestaví do dolnej polohy, v ktorej ho zaistí zaisťovač polohy 24. Kanál prívodu KÍ sa znovu prepojí s horným objemom motora 02 a spodný objem motora 01 s kanálom odtoku K2 a cyklus sa samočinne opakuje.

Vynález je možné použiť aj ako ležaté čerpadlo v potrubí na dopravu kvapalín, alebo plynov tak, že sací kôš 2 a nosné teleso_6 budú konštruované na pripojenie k potrubiu pomocou prírub, skrutkovania, zvárania a pod.

Priemyselná využiteľnosť

Vynález môže byť využitý ako výtlačné čerpadlo na vodu z nabitej, alebo vŕtanej studne aj vtedy, ak úroveň hladiny vody je viac ako 8,5 m pod úrovňou okolitého terénu.

Vynález môže byť využívaný ako čerpadlo na ropu, plyn, vodu a iné kvapaliny, alebo plyny nielen zo zvislých, ale aj zo šikmých, alebo zakrivených vrtov, nakoľko nepotrebuje pre svoju prevádzku kývavý mechanizmus na povrchu s ťažným lanom v potrubí.

Vynález môže byť použitý aj vo výbušnom prostredí, s ohľadom na to, že nemá elektročasti, pričom môže byť použitý neiskrivý materiál. Stále mazanie počas doby životnosti môže byť zabezpečené vhodným mazivom, klzným lakom, použitím samomazných materiálov, alebo mazanie hnacím, resp. čerpaným médiom. Pre prípad potreby demontáže je čerpadlo vybavené potrebným prepadovým kanálom , s diaľkovo ovládaným prepadovým ventilom.

Claims (1)

1. Patentové nároky

   Tyčové čerpadlo dvojčinné so vstavaným dvojänným motorom hnaným tlakovým médiom, vyznačujúce sa tým, že zostava pozostávajúca z dvoch piestov (20) dvojänného motora spriahnutých najmenej dvomi piestnymi tyčami (21), valcov (17), spodného čela (18), horného čela (19) a rozvádzača (22) s posúvačom (23) a zaisťovačom polohy 24 umiestnenými medzi piestami, je uložená v plášti (1) tak, že priestor medzi valcami (17) a plášťom (1) je pozdĺžne rozdelený prepážkami (27) na kanál prívodu (K1) spojený s rúrkou prívodu (15), kanál odtoku (K2) spojený s rúrkou odtoku (16), ktoré sú umiestnené proti sebe a na spodku zaslepené, ľavý kanál (K3) a pravý kanál (K4), ktoré majú v spodnom čele (18) a hornom čele (19) spätné ventily s pružinami (5) a môže, ale nemusí mať aj prepadový kanál (5) so samostatným uzatváracím prepadovým ventilom (11) s dlalkovým ovládaním.

   I