SU1727113A1 - Распределитель потока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике автоматического регулировани  и может быть использовано дл  ввода ингибиторов гидратообразовани  и коррозии на скважинах и других объектах нефт ной и химической промышленности. Цель изобретени  - повышение надежности распределител  потока . Распределитель потока содержит корпус 1 с входным и выходным каналами, в котором размещен гидродвигатель в виде гидроцилиндра 2, поршень которого соединен через шток с зубчатой рейкой 5, клапанный распределитель в виде подпружиненных клапанов 33, св занных через толкатели с наклонным вращающимс  кулачком 30, причем приводной вал 26 кулачка св зан через шестерню с зубчатой рейкой 5, и командо- аппаратв виде коаксиально расположенных первого и второго клапанов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

СО

С

Изобретение относитс  к технике автоматического регулировани  и может быть использовано дл  ввода ингибиторов гидра- тообразовани  и коррозии на скважинах и других объектах нефт ной и химической промышленности, особенно где отсутствуют источники энергии.

Известен распределитель потока жидкости , содержащий корпус с расположенными в нем гидравлическим шестеренчатым двигателем и механизмом распределени  потока, выполненным в виде водила, жестко соединенного с валом шестеренчатого двигател , с наклонным к оси вращени  вала кулачком, и клапанного распределител  с клапанами, подпружиненные толкатели которых установлены с возможностью взаимодействи  с кулачком.

Однако наличие шестеренчатого двигател  в распределителе делает невозможным распределение водных или спиртовых

растворов, например, ингибиторов на кустах газовых скважин, из-за повышенного износа трущихс  поверхностей.

Известен распределитель потока жидкости , содержащий расположенные в корпусе гидравлический двигатель и механизм распределени  потока в виде водила с наклонным кулачком, а также клапанный распределитель с подпружиненными клапанами, толкатели которых установлены с возможностью взаимодействи  с кулачком . Гидравлический двигатель выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, св занным с зубчатой рейкой, причём подпоршнева  полость двигател  содержит командоаппа- рат в виде золотника с серьгой и его привода , состо щего из установленной враспор продольно изогнутой пружины и штанги переключени  пружины, закрепленной на поршне.

XI

|ЧЭ

XI

GJ

Однако надежность работы золотников с такими жидкост ми, как например, ингибиторы , также оказываетс  недостаточной.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности распределител .

С этой целью командоаппарат в виде коаксиально расположенных первого и второго клапанов, причем штокова  полость гидроцилиндра соединена через первый клапан с бесштоковой полостью, котора  соединена через полый шток второго клапана с перепускным каналом, а между бесштоковой полостью и перепускным каналом установлен элемент задержки открыти  первого клапана в виде поршн , подпружи- ненного со стороны перепускного канала. Кроме того, перед входным каналом установлен регулируемый дроссель, вход которого соединен с перепускным каналом через переливной клапан.

Исключение золотниковой пары повышает срок службы распределител , уменьшает затраты на обслуживание.

Кроме того, введение элемента задержки открыти  первого клапана создает уело- ви  герметичного закрыти  выходного клапана, что обеспечивает работоспособность устройства на несжимаемых жидкост х .

На фиг. 1 представлен распределитель потока, разрез; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I - элемент задержки открыти  первого клапана; на фиг. 4 - узел

11- второй клапан, разрез.

Распределитель потока содержит кор- пус 1 с входным (Вход) и выходными (Выход ) каналами, гидродвигатель, выполненный в виде гидроцилиндра.2 с поршнем 3, соединенным штоком 4 с зубчатой рейкой 5. Полость гидроцилиндра 2 делитс  поршнем 3 на штоковую Б и бесштоковую В полости. Поршень 3 с нижнего торца имеет седло 6 (из резины).

На нижнем торце гидроцилиндра 2 смонтирован стакан 7, в полости которого находитс  подвижна  каретка 8 с пружиной 9. На верхнем торце каретки 8 смонтирован первый клапан 10 командоаппарата. В верхнем конце стакана 7 выполнено клапанное седло 11. В полости каретки 8 расположена пустотела  т га 12, оканчивающа с  сверху вторым клапаном 13 командоаппарата, расположенным коаксиально первому клапану 10.

Клапан 13 снизу имеет фигурный выступ дл  упора в верхний торец 14 каретки 8. Т га

12снизу снабжена упором 15 (регул тор рабочего хода) дл  взаимодействи  с нижним торцом каретки 8. Снизу стакан 7 закрыт крышкой 16, имеющей выход, соединенный с перепускным каналом 17.

Бесштокова  полость В соединена с перепускным каналом 17 через элемент задер- жки открыти  первого клапана 10, состо щий из цилиндра 18, поршн  19, пружины 20.

Штокова  Б и бесштокова  В полости соединены со входным каналом Вход каналами 21 и 22 через регулируемый дроссель 23.

Между входом и выходом гидродвигател  установлен переливной клапан 24, вход которого через канал 25 подключен ко Входу и дросселю 23, а выход соединен с выходом гидродвигател  и перепускным каналом 17. Клапанный распределитель выполнен в полости корпуса 1 и состоит из установленного на подшипниках приводного вала 26, имеющего шестерню 27, наход щуюс  в зацеплении с зубчатой рейкой 5 гидродвигател .

Правый конец вала 26 имеет водило 28 и закреплен в корпусе 1 с помощью промежуточной опоры 29, котора  раздел ет полость корпуса на камеры Г и Д и имеет каналы дл  жидкости.

Водило 28 имеет наклонный вращающийс  кулачок 30, вершина которого лежит в точке пересечени  его собственной оси с осью вращени  вала 26 (точка Е).

По окружности вращени  кулачка 30 выполнены подпружиненные клапаны, состо щие из толкателей 31, пружин 32 и шариков 33.

Перепускной канал 17 соединен с камерой Д.

Распределитель работает следующим образом.

В исходном состо нии все полости распределител  заполнены жидкостью.

Жидкость со Входа через дроссель 23 по каналам 21 и 22 под рабочим давлением подаетс  сразу в штоковую Б и бесштоковую В полости гидродвигател , так как в этот момент первый клапан 10 и седло 11 находитс  в разомкнутом состо нии. Вследствие того, что клапан 13 замкнут с седлом 6, полость В разобщена с выходом-каналом 17- и давление в полости В достигает входного. В силу того, что диаметр (площадь сечени ) т ги 12 меньше диаметра (площади сечени ) штока 4, при равенстве давлени  рабочей среды в полост х Б и В поршень 3 со штоком 4 начинает двигатьс  вверх, а поршень 19 элемента задержки смещаетс  вправо, сжима  пружину 20. При движении штока 4 рейка 5 вращает шестерню 27 и следовательно, вал 26. При этом приходит в движение водило 28, кулачок 30 которого совершает качание вокруг точки Е без вращени . Полный ход штока 4 поворачивает вал 26 на 360°, т.е.

кулачок 30 совершает полное качание вокруг точки Е, поочередно надавлива  на толкатели 31, которые, сдвига сь вправо, отрывают от седла шарики 33, при этом жидкость , выдавленна  штоком 4 из камеры Г, поступает в камеру Д и через клапаны на Выход из распределител . Таким образом , за полное свое качание кулачок 30 поочередно надавит все толкатели 31 и введет порции жидкости в каждый выходной канал. Причем порции введенной жидкости по объему пропорциональны времени и величине открыти  клапана (шарика 33).

Т га 12 (клапан 13) вместе с поршнем 4 идет вверх до тех пор, пока упор 15 т ги 12 не упретс  в нижний торец каретки 8. В это врем  клапан 13 останавливаетс , а поршень 3 продолжает движение вверх, т.е. происходит размыкание клапана 13 с седлом 6. В образующуюс  щель между клала- ном 13 и седлом 6 жидкость устремл етс  из полости В по внутреннему каналу т ги 12 на выход из гидродвигател  и далее по перепускному каналу 17 поступает в камеру Д и через клапаны (шарики 33) на Выход из распределител . Следовательно, давление в полости В падает до выходного и каретка 8 устремл етс  вверх под действием пружины 9, при этом клапан 10 смыкаетс  с седлом 11. Одновременно поршень 19 эле- мента задержки открыти  клапана 10 под действием пружины 20 также смещаетс  влево, вытесн   жидкость в полость В (т.е. возвращаетс  в исходное состо ние).

Наступает такое состо ние устройства, при котором рабоча  жидкость со входа может попасть только в штоковую полость Б. Поэтому под давлением этой рабочей среды , котора  давит на поршень 3 сверху, пор- шень устремл етс  вниз, выдавлива  жидкость по внутреннему каналу т ги 12 и перепускному каналу 17 в камеру делител  Д, котора  через клапаны поступает на Выход распределител . При этом движении вниз шток 4 рейкой 5 поворачивает вал 26 и, соответственно кулачок 30, в обратную сторону на 360° (или кратно 360°). При этом жидкость аналогично описанному выше поочередно вдавливаетс  в каждый выходной канал (Выход).

По ходу движени  поршн  3 вниз клапан 13 также смещаетс  вниз до тех пор, пока своим фигурным выступом не упретс  в верхний торец 14 каретки 8. В этот момент клапан 13 закроетс  и будет сдавливатьс  резиновое седло 6.

Жидкость в бесштоковой полости В начинает сжиматьс  (давление растет). Поскольку полость В оказываетс  замкнутой, возрастающее давление жидкости давит на

поршень 19 элемента задержки и смещает его вправо, сжима  пружину 20. Таким образом элемент задержки позвол ет клапану 13 закрытьс  полностью (герметично).

Поршень, продолжа  смещатьс  вниз, упираетс  нижним выступом в клапан 13, который, в свою очередь, давит на торец 14 каретки 8 и смещает каретку 8 вниз, преодолева  сопротивление пружины 9. При этом клапан 10 отрываетс  от сёдла 11. (Сработала лини  задержки открыти  клапана 10). В. этот момент полость В сообщаетс  с каналом 22 и в ней оп ть поднимаетс  давление до входного.

В силу указанной выше дифференци- альности, поршень 3 начинает вновь двигатьс  вверх и весь процесс повтор етс . Данна  последовательность выполн етс  до тех пор, пока на вход подаетс  жидкость.

С целью ограничени  количества движений поршн , т.е. увеличени  срока службы распределител  за счет уменьшени  интенсивности износа всех его элементов, поршневой клапан - переливной клапан 24-настраиваетс  таким образом, чтобы поршень 3 двигалс  со скоростью 1-2 двойных ходов в минуту, а остальной поток жидкости шел через клапан 24 непосредственно в камеру Д по перепускному каналу 17.

Claims (2)

1.Распределитель потока, содержащий корпус с входным и выходными каналами, в котором размещены гидродвигатель в виде гидроцилиндра, поршень которого соединен через шток с зубчатой рейкой, а штоко- ва  полость сообщена с входным каналом, а также клапанный распределитель в виде подпружиненных клапанов, св занных через толкатели с наклонным кулачком, размещенным в камере, котора  соединена через подпружиненные клапаны с выходными каналами , причем приводной вал наклонного кулачка св зан через шестерню с зубчатой рейкой, и командоаппарат, св занный через перепускной канал с камерой, отличающийс  тем, что с целью повышени  надежности распределител , командоаппарат выполнен в виде коаксиально расположенных первого и второго клапанов, причем штоко- ва  полость гидроцилиндра соединена через первый клапан с бесштоковой полостью, котора  соединена через полый шток второго клапана с перепускным каналом , а между бесштоковой полостью и перепускным каналом установлен элемент задержки открыти  первого клапана в виде поршн , подпружиненного со стороны перепускного канала.

2.Распределитель потока по п. отличающийс  тем, что перед входным

каналом установлен регулируемый дроссель, вход которого соединен с пе/4 х4

репускным каналом через переливной клапан .

I

фигЛ