SU661145A1

SU661145A1 - Deep-well double-action piston hydraulic machine

Info

Publication number: SU661145A1
Application number: SU762323726A
Authority: SU
Inventors: Петр Никифорович Григорьев; Абрик Авхатович Гильманов
Original assignee: Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности
Priority date: 1976-02-17
Filing date: 1976-02-17
Publication date: 1979-05-05

Description

(54) ГЛУБИННАЯ ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА ДВОЙНОГО(54) DOUBLE PISTON HYDRAULIC MACHINE DOUBLE

ДЕЙСТВИЯACTIONS

Изобретение относитс к гидромашиностроению и может быть использовано дл добычи нефти, воды и других пластовых жидкостей из скважин или в качестве глу бинного гидродвигател .The invention relates to hydraulic engineering and can be used for the extraction of oil, water and other formation fluids from wells or as a deep hydraulic motor.

Известна глубинна поршнева гидромашина , включаюша корпус с двум силовыми цилиндрами, два поршн , св занные т гой , и золотник, выполненный в виде цилиндрической втулки с радиальными отверсти ми 1. Конструкци этой гидромашины сложна из-за большого количества каналов, уплотнений и сложности золотникового узла.A piston hydraulic machine depth is known, including a housing with two power cylinders, two pistons connected by a thrust, and a spool made in the form of a cylindrical sleeve with radial holes 1. The design of this hydraulic machine is complicated due to the large number of channels, seals and the complexity of the spool assembly .

Наиболее близким техническим решением вл етс глубинна поршнева гидромашина двойного действи , включающа корпус с двум силовыми цилиндрами, два поршн , св занные т гой, и установленный между поршн ми золотник, выполненный в виде цилиндрической втулки, перекрываюшей отверсти в корпусе, и снабженной поперечной перегородкой с центральным отверстием дл прохода т ги 2.The closest technical solution is a double-action deep-piston hydraulic machine, comprising a housing with two power cylinders, two pistons connected by a thrust, and a spool mounted between the pistons, made in the form of a cylindrical sleeve that blocks the opening in the housing, and is provided with a transverse partition with central hole for the passage of gi 2.

Недостатком известной гидромашины вл етс недолговечность и ненадежность ее работы в абразивной среде или в жидкости , в которой содержатс твердые частицы.A disadvantage of the known hydraulic machine is the fragility and unreliability of its operation in an abrasive medium or in a liquid in which solid particles are contained.

Целью изобретени вл етс повышение надежности и долговечности глубинной поршневой гидромашины двойного действи .The aim of the invention is to increase the reliability and durability of a double-acting deep piston hydraulic machine.

Эта цель достигаетс тем, что цилиндрическа втулка золотника выполнена составной из верхнего и нижнего подвижных элементов , на наружном конце каждого из которых на цилиндрической поверхности выполнен конусный выступ, а в корпусе в месте расположени отверстий - ответные выступам конусные поверхности, причем поперечна перегородка неподвижна и снабжена периферийными осевыми сквозными отверсти ми и центральной кольцевой проточкой , в которой установлен кольцевой клапан, снабженный нажимными штоками с поршн ми , вставленными с зазором в сквозные отверсти поперечной перегородки дл взаимодействи с внутренними торцами подвижных элементов, при этом в кольцевом клапане выполнены отверсти дл пропуска штоков.This goal is achieved by the fact that the cylindrical bushing of the spool is made up of upper and lower movable elements, on the outer end of each of which a tapered protrusion is made on the cylindrical surface, and in the case where holes are located there are counter projections corresponding to protrusions peripheral axial through holes and a central annular groove in which an annular valve is fitted, equipped with pressure rods with pistons inserted with With a hole in the through holes of the transverse partition for interaction with the inner ends of the moving elements, with holes for the passage of the rods in the annular valve.

0 На фиг. 1 представлена схема предложенной гидромашины; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г фиг. 1.0 FIG. 1 shows the scheme of the proposed hydraulic machines; in fig. 2 - section A-A of FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one; in fig. 4 shows a section bb of FIG. one; in fig. 5 shows a section of GGD FIG. one.

Глубинна поршнева гидромашина двойного действи включает корпус 1, по концам которого установлены силовые цилиндры 2 и 3 с поршн ми 4 и 5, св занными между собой т гой 6. Между цилиндрами 2 и 3 расположен золотник в виде составной цилиндрической втулки, выполненной из двухверхнего и нижнего подвижных элементовThe double-action piston-type hydromachine includes a housing 1, at the ends of which are mounted the power cylinders 2 and 3 with pistons 4 and 5 connected to each other by a thrust 6. Between the cylinders 2 and 3 there is a valve in the form of a composite cylindrical bushing made of two upper and lower moving parts

7и 8, на наружном конце каждого из которых на цилиндрической поверхности выполнены конусные выступы 9 и 10. В корпусе в месте расположени отверстий 11 и 12 выполнены ответные выступам конусные поверхности . Поперечна перегородка 13 неподвижна и снабжена периферийными осевыми сквозными отверсти ми 14 и 15 и центральной кольцевой проточкой 16, в которой установлен кольцевой клапан 17. Клапан 17 на уровне отверстий 14 и 15 снабжен нажимными штоками 18 с поршн ми 19 и 20, вставленными с зазором в сквозное отверстие . Причем штоки 18 выполнены с лысками на концах, образующих с отверсти ми в кольцевом клапане 17 разгрузочные каналы 21. В корпусе имеетс подвод щее рабочую жидкость окно 22, соединенное с запитывающим каналом 23. Дл передачи мощности исполнительному механизму служит шток 24, прикрепл емый к одному из силовых поршней 4 и 5.7 and 8, on the outer end of each of which, conical protrusions 9 and 10 are made on the cylindrical surface. In the housing at the location of the holes 11 and 12, conical projections responding to the projections are made. The transverse partition 13 is fixed and provided with peripheral axial through holes 14 and 15 and a central annular groove 16 in which an annular valve 17 is installed. The valve 17 at the level of the holes 14 and 15 is equipped with pressure rods 18 with pistons 19 and 20 inserted with a clearance in through hole. Moreover, the rods 18 are made with flats at the ends that form discharge ports 21 with openings in the annular valve 17. The housing has an inlet fluid 22 that is connected to the supply channel 23. For transmitting power to the actuator, there is a rod 24 attached to one of the power pistons 4 and 5.

Кольцевые конусные выступы на подвижных элементах 7,8 и внутренние конусные поверхности корпуса образуют два клапана , открывающие или закрывающие выхлопные отверсти 11 и 12.The annular conical protrusions on the movable elements 7,8 and the inner conical surface of the housing form two valves that open or close the exhaust ports 11 and 12.

Глубинна поршнева гидромашина двойного действи работает следующим образом .The double piston piston hydraulic machine operates as follows.

На схеме показан момент, когда совершаетс ход поршневой группы вверх. Рабоча жидкость под высоким давлением по каналу 23, соединенному с наземным силовым насосом, через подвод щее окно 22 и отверстие 14 поступает в цилиндр 3 и создает усилие на поршне 4. Под действием этого усили поршнева группа совершает движение вверх. В то же врем рабоча жидкость давит на верхние торцы подвижного элемента 7, неуплотненного поршн 19 и кольцевого клапана 17 и удерживает их на упорах , перекрыва выхлопные отверсти 11 и сквозное отверстие 15. При этом подвижный элемент 8 находитс в нижнем положении и удерживаетс усилием на неуплотненном поршне 19. Отработавша ранее жидкость вытесн етс из цилиндра 2 поршнем поршнем 5 через выхлопное отверстие 12.The diagram shows the moment when the piston stroke moves upwards. The high pressure working fluid through the channel 23 connected to the ground power pump through the inlet port 22 and the opening 14 enters the cylinder 3 and creates a force on the piston 4. Under the action of this force, the piston group moves upwards. At the same time, the working fluid presses on the upper ends of the movable element 7, the unconsolidated piston 19 and the annular valve 17 and holds them on the stops, blocking the exhaust ports 11 and the through hole 15. At the same time, the movable element 8 is in the lower position and is held by force on the unconsolidated the piston 19. The previously exhausted fluid is displaced from the cylinder 2 by the piston piston 5 through the exhaust port 12.

При подходе поршневой группы к верхней мертвой точке (ВМТ) поршень 5 перемещает подвижный элемент 8 вверх и вместе с ним - неуплотненные порщни 19 и 20.When the piston group approaches the top dead center (TDC), the piston 5 moves the movable element 8 upwards and with it the unconsolidated parts 19 and 20.

8это врем кольцевой клапан 17 остаетс на месте, удерживаемый рабочим давлением Далее поршень 19 входит в отверстие 14, упираетс на торец подвижного элемента 78this time, the annular valve 17 remains in place, held by the working pressure. Next, the piston 19 enters the opening 14, rests on the end of the movable element 7

и начинает перемещать его вверх. Выхлопные отверсти 11 приоткрываютс , а отверсти 12 закрываютс элементом 8. Поршнева группа останавливаетс , достигнув ВМТand starts moving it up. The exhaust ports 11 open and the openings 12 are closed by the element 8. The piston group stops when it reaches TDC

Рабоча жидкость продолжает давить на неуплотненный поршень 19, наход щийс в отверстии 14, и перемещает его вверх. Давление на нижний и верхний торец клапана 17 уравниваетс через разгрузочный канал 21, образованный нижней лыской штоков 18 и отверсти ми в клапане 17. Клапан 17 загружаетс , отрываетс от упора и начинает перемещатьс вместе с подвижным элементом 7, неуплотненными поршн ми 19 и 20 до верхнего положени .The working fluid continues to press against the unconsolidated piston 19 located in the bore 14 and moves it upwards. The pressure on the lower and upper end of the valve 17 is equalized through the discharge channel 21 formed by the lower lip of the rods 18 and the openings in the valve 17. The valve 17 is loaded, detached from the stop and begins to move along with the movable element 7, the non-sealed pistons 19 and 20 to the upper position

При этом отверстие 15 полностью открываетс , освободив доступ рабочей жидкости в цилиндр.2. Отверстие 14 закрываетс клапаном 17, преградив проход дл рабочего агента в цилиндр 3, а выхлопные отверсти 11 полностью открываютс , освобожда выход дл отработавшей жидкости. После этого под действием усили на поршне 5 поршнева группа движетс вниз.At the same time, the opening 15 is fully opened, releasing the access of the working fluid to the cylinder. The hole 14 is closed by the valve 17, blocking the passage for the working agent into the cylinder 3, and the exhaust holes 11 are fully opened, freeing the outlet for the spent liquid. After that, under the action of the force on the piston 5, the piston group moves downwards.

Переключение золотникового механизма в нижнем положении поршневой группы происходит аналогично. Гидромащина реверсируетс , и рабочий цикл повтор етс .Switching the spool mechanism in the lower position of the piston group is similar. The hydromaschine is reversed and the duty cycle is repeated.

Использование изобретени увеличит ресурс гидромашины и устранит вынужденные остановки ее по причине заедани золотника .The use of the invention will increase the service life of the hydraulic machine and eliminate forced stops due to jamming of the spool.

Claims

Invention Formula

A double-acting piston-type hydromachine, comprising a housing with two power cylinders, two pistons connected by a thrust, and a spool mounted between the pistons, made in the form of a cylindrical sleeve that overlaps the holes in the housing, and is provided with a transverse partition with a central opening for passage g, characterized in that, in order to increase its reliability and durability, the cylindrical sleeve of the spool is made of a composite of upper and lower moving elements, on the outer end of each of which A conical protrusion is made on the circumferential surface, and conical surfaces in response to projections in the housing at the location of the holes, the transverse partition is fixed and provided with peripheral axial through holes and a central annular groove in which an annular valve is fitted, equipped with push rods with pistons inserted with gap in the through holes of the transverse partition for interaction with the internal torus