WO2016178601A1 - Method of pumping a fluid and pump for the implementation thereof - Google Patents

Method of pumping a fluid and pump for the implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2016178601A1
WO2016178601A1 PCT/RU2016/000266 RU2016000266W WO2016178601A1 WO 2016178601 A1 WO2016178601 A1 WO 2016178601A1 RU 2016000266 W RU2016000266 W RU 2016000266W WO 2016178601 A1 WO2016178601 A1 WO 2016178601A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
vibrations
pump
rod
transverse vibrations
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000266
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Андрей Леонидович КУЗНЕЙОВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Рэнк"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Рэнк" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Рэнк"
Publication of WO2016178601A1 publication Critical patent/WO2016178601A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/02—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being viscous or non-homogeneous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections

Definitions

  • the proposed group of inventions relates to methods and devices for pumping fluids, and can be used in industry, transport, in everyday life when pumping liquids, as well as other incompressible and compressible fluids, including when operating wells in the oil industry.
  • the proposed group of inventions is aimed at eliminating the above drawbacks and to create a pump and method of its use, allowing
  • the technical result achieved in this case is to reduce the likelihood of repair due to jamming of the pump during the pumping of the liquid, and, as a result, to increase the reliability of its operation.
  • This technical result is achieved when creating a pump containing a piston, a cylinder, a suction valve, a discharge valve, a rod connected to a piston, and the piston is equipped with at least one vibrator configured to give the piston longitudinal or transverse or torsional vibrations relative to the imaginary longitudinal axis of the piston.
  • the piston may be provided with at least one additional vibrator for imparting transverse vibrations to the piston, said vibrator being arranged in such a way that its vibration direction differs from the vibration direction of the main vibrator in a plane perpendicular to the imaginary longitudinal axis of the piston.
  • Vibrators for imparting transverse vibrations can be placed at opposite ends of the piston.
  • Vibrators for imparting longitudinal or transverse vibrations to the piston can be made in the form of piezoelectric and / or magnetostrictive actuators, with each actuator connected to the piston at one end and a load fixed to the other end of each actuator.
  • the pump may be further provided with an elastic means allowing longitudinal piston vibrations relative to the rod and located between the piston and the rod or in the rod.
  • a portion of the piston rod of the pump can be made with a cross section that reduces its bending stiffness.
  • the pump can be additionally equipped with a means in the form of a coupling made with the possibility of deviating the output half shaft by a predetermined angle from the input half shaft, the input half shaft of the coupling connected to the rod and the output half shaft of the coupling connected to the piston.
  • the piston rod of the pump may be further provided with means in the form of two sequentially located couplings, each coupling made with the possibility of deviation of the output half shaft by a predetermined angle from the input half shaft.
  • the pump can be additionally equipped with an elastic plate, the edge of the elastic plate is fixed on the rod, the opposite edge of the elastic plate is fixed on the piston, the plane of the elastic plate is parallel to the imaginary axis of the rod and piston.
  • the pump may be additionally equipped with a means in the form of a coupling made with the possibility of independent rotation of the half shafts within a given angle of rotation, with one half shaft of the coupling connected to the rod, the other half shaft of the coupling connected to the piston.
  • this technical result is achieved by implementing the method of pumping fluid by a piston pump, during which moving the piston from its extreme rearward position to its extreme forward position and vice versa, and when moving the piston include at least one of the following groups: means for giving the piston longitudinal vibrations, means for giving the piston torsional vibrations relative to its imaginary longitudinal axis, means for giving the piston transverse vibrations.
  • the method can create wave-like transverse vibrations of the piston due to at least two means for imparting to the piston transverse vibrations located at opposite ends of the piston.
  • the means for imparting transverse vibrations to the piston located at the front of the piston can create transverse vibrations of the front of the piston;
  • Means for imparting transverse vibrations to the piston located at the rear of the piston can create transverse vibrations of the rear of the piston in the same direction, but of a different phase and / or other frequency.
  • the proposed technical result is achieved by implementing a method for pumping fluid by a piston pump, during which the piston moves from the extreme rear position to the extreme forward position and vice versa, the presence of the piston jamming is assessed, in case of jamming, at least one of the following group: means for giving the piston longitudinal vibrations, means for giving the piston torsional vibrations relative to its imaginary longitudinal axis , means for imparting transverse vibrations to the piston.
  • the method can create wave-like transverse vibrations of the piston due to at least two means for imparting to the piston transverse vibrations located at opposite ends of the piston.
  • the means for imparting transverse vibrations to the piston located at the front of the piston can create transverse vibrations of the front of the piston;
  • Means for imparting transverse vibrations to the piston located at the rear of the piston can create transverse vibrations of the rear of the piston in the same direction, but of a different phase and / or other frequency.
  • Vibrations can accompany the force applied to the rod and directed to the side in which the movement was carried out before jamming.
  • Vibrations can accompany the force applied to the rod and directed in the direction opposite to the direction in which the movement was carried out before jamming. Vibrations can accompany the force exerted on the stem and directed forward.
  • Vibrations can accompany the force exerted on the stem and directed backward.
  • Vibrations may not accompany the force exerted on the stem.
  • the method can evaluate the presence of jamming of the piston by the absence of the sensor of the arrival of the piston in the rearward position or the sensor of the arrival of the piston in the frontmost position.
  • the method can evaluate the presence of jamming of the piston by a sudden change in the power consumption of the pump drive.
  • the piston can be judged by a sudden increase in the force acting from the pump drive to the pump stem.
  • the method can evaluate the presence of jamming of the piston by the sudden cessation of the movement of the fluid pumped by the pump.
  • Figure 1 pump with means for giving the piston longitudinal, transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis. Depicted on the axial section of the cylinder and piston.
  • FIG. 5 is a design of means for imparting torsional vibrations to the piston located inside the piston.
  • FIG. 6 is a design of means for imparting torsional vibrations to the piston located inside the piston.
  • Cross section on actuators. 7 is a pump with means for imparting longitudinal vibrations to the piston.
  • Actuators are located at the front and rear of the piston.
  • An elastic means is located in the stem for providing longitudinal vibrations of the piston.
  • Fig. 8 shows a pump with means for giving the piston transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis. Vibrators of transverse vibrations in two perpendicular planes are located in the front and rear parts of the piston. The vibrator for giving the piston torsional vibrations is located on the rod. On the stock made two sections with reduced bending and torsional stiffness.
  • Fig.9 is a design of means for imparting torsional vibrations to the piston located outside the piston.
  • FIG. 10 is a pump with means for imparting torsional vibrations to a piston with respect to an imaginary longitudinal axis.
  • Actuators are located at the front and rear of the piston.
  • a cam clutch is made on the stem.
  • 11 is a pump with means for imparting torsional vibrations to the piston relative to an imaginary longitudinal axis.
  • Actuators are located at the front and rear of the piston.
  • the rod and piston are connected by a flat elastic plate.
  • Fig is a top view of a flat elastic plate connecting the rod and piston.
  • Fig - pump with vibrators to give the piston transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis. Vibrators of transverse vibrations are located in front and back parts of the piston. The torsional vibration vibrator is located in the middle of the piston. Two cam couplings are made on the stem.
  • FIG. 1 A pump with means for imparting to the piston longitudinal, transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis is shown in FIG.
  • the pump consists of a piston 1, cylinder 2, pressure valve 3, suction valve 4, rod 5.
  • a vibrator 6 Inside the piston 1 is a vibrator 6 to give the piston 1 longitudinal vibrations.
  • the vibrator is located in the middle of the piston 1 on a rigid partition 7.
  • Also inside the piston 1 in its middle part is a vibrator 10 to give the piston 1 torsional vibrations relative to the imaginary longitudinal axis of the piston. Electric wires supplying electricity to the vibrators are not shown.
  • the design of the means for imparting transverse vibrations to the piston 1 is shown in the axial section of the piston 1 (FIG. 2).
  • the actuator 11 pieoelectric or magnetostrictive type
  • the stop 12 is connected to the piston 1 by screws.
  • the load 13 can be additionally connected to the abutment 12 by an elastic bond in tension, which provides compression of the actuator 1 1.
  • the elastic connection can be made in the form of a bolt located in the hole inside the actuator 11.
  • the design of the means for imparting torsional vibrations to the piston 1 is shown in longitudinal section of the piston 1 perpendicular to the imaginary axis of the actuators 1 1 (FIG. 5).
  • Two actuators 11 (piezoelectric or magnetostrictive type) are fixed inside the piston 1 by means of stops 14. The opposite ends of the actuators 1 1 are fixed on the shaft 15 in its middle part.
  • Actuators 1 1 with longitudinal vibrations made with the possibility of angular (torsional) vibration of the shaft 15.
  • the stops 14 are connected to the piston 1 by means of screws.
  • the shaft 15 can be additionally connected to each stop 14 by elastic ties in a stretched state, which provides compression of the actuators 11.
  • the elastic connection can be made in the form of a bolt located in the hole inside each actuator 11.
  • At each end of the shaft 15 is fixed to the flywheel 16
  • a cross section through actuators of the same design is shown in Fig.6. Electric wires are not shown.
  • a pump with means for imparting longitudinal vibrations to the piston 1 is shown in the axial section of the cylinder 2 and the piston 1 (Fig. 7).
  • Two actuators 11 for imparting vibrations to the piston are located inside the piston 1, one actuator in the front, the other the actuator is in the back.
  • a load 13 is located between the actuators 1 1.
  • the load 13 can be additionally connected to the piston 1 by elastic ties in a stretched state, which provides compression of the actuators 11.
  • the elastic couplings can be made in the form of bolts located in the holes inside each actuator 1 1.
  • the rod 5 is an elastic means with the ability to provide longitudinal vibrations of the piston 1.
  • the tool is made in the form of two Belleville springs 17, as well as clips 18, connecting sections of the rod 5 with the possibility of their limited axial movement relative to each other.
  • the holder 18 by means of a bolt 19 is connected to a portion of the rod 5 with the possibility of axial movement relative to the bolt 19.
  • the bolt 19 is connected to the piston 1.
  • the electric wires are not shown.
  • a pump with means for giving the piston 1 transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis is shown in the axial section of the cylinder 2 and piston 1 (Fig. 8).
  • the tool 20 for imparting torsional vibrations to the piston 1 is located outside the piston 1, on the rod 5.
  • two sections 21 and 22 are made with reduced bending and torsional stiffness. Mechanical stresses in the material of the rod 5 during pump operation, including cases of jamming of the piston 1 in the cylinder 2, do not exceed the ultimate stresses during cyclic loading for the material of the rod 5. Electric wires are not shown.
  • Means for imparting transverse vibrations to the piston 1 in two perpendicular planes are located inside the piston 1. They are made in the form of piezoelectric vibrators 23, 24, 25 and 26. Vibrators 23 and 24 are located in front of the piston 1, vibrators 25 and 26 in its rear part.
  • the direction of vibrations of the vibrator 23 is perpendicular to the direction of vibrations of the vibrator 24.
  • the direction of vibrations of the vibrator 25 is perpendicular to the direction of vibrations of the vibrator 26.
  • the direction of vibrations of the vibrator 23 coincides with the direction of vibrations of the vibrator 25.
  • actuators 11 The design of the means for imparting to the piston 1 torsional vibrations located on the rod 5 is shown in cross section along actuators 11 (Fig. 9).
  • Two actuators 11 pieoelectric or magnetostrictive type) are fixed in the grooves of the rod 5 in grooves.
  • the opposite ends of the actuators 11 are fixed to the flywheel 27 by means of the stops 14. Electric wires are not shown.
  • a pump with means for imparting torsional vibration to the piston 1 with respect to an imaginary longitudinal axis is shown in the axial section of the cylinder 2 and the piston 1 (FIG. 10).
  • Actuators 28 and 29 magnetostrictive type to give the piston 1 torsional vibrations are located inside the piston 1, the actuator 28 in the rear, the actuator 29 in the front. Actuators 28 and 29 are also connected to the flywheel 30.
  • a cam clutch 31 is made in the stem 5, enabling independent rotation of the portions of the rod 5 within a certain rotation angle.
  • the cam clutch consists of a housing 34 and a cam 35. The electrical wires are not shown.
  • FIG.11 Another design of the pump with means for giving the piston 1 torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis is shown in the axial section of the cylinder 2 and the piston 1 (Fig.11).
  • Actuators 28 and 29 to give the piston 1 torsional vibrations are located inside the piston 1, the actuator 28 is in the rear, the actuator 29 is in the front. Actuators 28 and 29 are also connected to the flywheel 30.
  • the rod 5 and the piston 1 are connected by a flat elastic plate 36.
  • the plate 36 allows torsional vibrations of the piston 1 relative to the rod 5.
  • the thickness and material of the plate 36 are selected such that when the pump is operating or when the piston 1 is stuck in the cylinder 2, the mechanical stresses in its material do not exceed the allowable for cyclic loading.
  • the length of the plate 36 is chosen such that when the pump is operating or when the piston 1 is stuck in the cylinder 2, it does not lose stability under the cyclic action of compressive forces in the axial direction.
  • a cutout 37 is made.
  • a hole 38 for electric wires is made in the piston 1.
  • a top view of a flat elastic plate 36 connecting the rod 5 and the piston 1 is shown in Fig. 12.
  • Vibrators 23, 24, 25 and 26 to give the piston 1 transverse vibrations in two perpendicular planes are located inside the piston 1.
  • Vibrators 23 and 24 are located in the front of the piston 1, vibrators 25 and 26 in its rear part.
  • the direction of vibrations of the vibrator 23 is perpendicular to the direction of vibrations of the vibrator 24.
  • the direction of vibrations of the vibrator 25 is perpendicular to the direction of vibrations of the vibrator 26.
  • the direction of vibrations of the vibrator 23 coincides with the direction of vibrations of the vibrator 25.
  • the vibrator 10 for giving the piston 1 torsional vibrations is located inside the piston 1, in its middle part.
  • the cam couplings 39 and 40 are made on the stem.
  • a hole 38 for electric wires is made in the piston 1, a hole 38 for electric wires is made. Electric wires are not shown.
  • a material is selected that has high density and acceptable strength, for example, tungsten, tungsten carbide, a stable isotope of uranium (U-238), and lead.
  • the device operates as follows. On Fig schematically shows a piston 1, moving forward in the cylinder 2. Between the walls of the cylinder 2 and the piston 1 in the radial clearance are particles of mechanical impurities. Some particles are smaller in size than the gap and they cannot lead to jamming of the piston. Some particles are larger than the gap and they can cause the piston to stick. However, only particles 41, 42, 43, 44, 45 have an arrangement such that the forward movement of the piston 1 causes them to jam. Jamming consists in the fact that when the piston 1 moves forward, the distance between the contact points A and B of the particle 41 cannot decrease. Also, the distance between points C and D of particle 42, points E and F of particle 43, points G and H of particle 44, points I and J of particle 45 cannot decrease.
  • the destruction of particles 41, 42, 43, 44, 45 from the example shown in Fig. 14 is easier, because a variable force from the source is added to the constant force from the pump drive vibrations.
  • the combined action of two forces at the moments when they act in one direction leads to an excess of the tensile strength of the material of the particles 41, 42, 43, 44, 45 and their destruction, or to overcome the friction force in contact of the particle with the surface of the piston 1 or cylinder 2.
  • the piston 1 does not jam in the cylinder 2 in this case, it moves and pumps the fluid.
  • the piston 1 performs torsional vibrations around its imaginary axis, then there is another effect that contributes to the wedging of the piston 1.
  • the particle begins to slip relative to the indicated surface. After a certain number of vibrations, such a particle is rotated through a certain angle relative to an imaginary axis perpendicular to the longitudinal imaginary axis of the piston 1, but lying in the plane of the drawing in Fig. 14. Such a particle ceases to be an obstacle to the movement of the piston 1 forward.
  • An alternating voltage is applied to the vibrator 6 (FIG. 1), as a result of which the piston 1 vibrates in the axial direction.
  • the vibrators 8 and 9 are supplied with alternating electric voltage, as a result of which the piston 1 vibrates in the radial direction.
  • An alternating electric voltage is applied to the vibrator 10, as a result of which the piston 1 performs torsional vibrations around its imaginary longitudinal axis.
  • a forward force is applied to the stem 5 from the pump drive. The piston 1 moves forward, pushing the liquid located in the cylinder 2 through the open discharge valve 4. The suction valve 3 is thus closed.
  • the vibrations made by the piston 1 as a result of the action of the vibrators 6, 8, 9 and 10 do not allow particles of mechanical impurities to wedge in the gap between the piston 1 and the cylinder 2 and cause the pump to jam.
  • the rod 5 of considerable length therefore has a low stiffness in the longitudinal, transverse direction, as well as a low torsional stiffness. This allows the piston 1 to vibrate in the cylinder 2 almost without the influence of the rod 5.
  • the pump drive When reaching the extreme forward position, the pump drive begins to move the piston 1 in the opposite direction. At the same time, the discharge valve 4 closes, the suction valve 3 opens, ensuring the flow of fluid into the space between the piston 1 and the cylinder 2. When the extreme rear position is reached, the pump drive again starts to move the piston 1 forward.
  • Actuators 11 are supplied with alternating voltage. In accordance with the change in voltage, the lengths of the actuators 11 change. In those periods when the actuator 11 in the front of the piston 1 increases its length, the actuator 11 in the rear of the piston decreases its length. Changing the lengths of the actuators 11 leads to longitudinal fluctuations (vibrations) of the piston 1.
  • the vibrations of the piston 1 are transmitted to the rod 5.
  • Belleville springs 17, deforming during longitudinal vibrations of the rod, provide power transfer from the pump drive.
  • the vibrations of the piston 1 are accompanied by a force applied to the rod 5 and directed to the side in which the movement was made before jamming.
  • An alternating electric voltage is applied to the vibrator 23, as a result of which it begins to transverse the vibrations of the front of the piston 1.
  • An alternating voltage is also applied to the vibrator 24, as a result of which it begins to transverse the front of the piston 1 in a perpendicular direction.
  • the movement of the front of the piston 1 in a plane perpendicular to its imaginary axis, in the General case, are carried out in different directions. For example, with harmonic vibrations of vibrators 23 and 24 with multiple frequencies, the oscillation path of any point on the front of the piston 1 is the so-called Lissajous figure.
  • Such a spatial wave-like motion of the piston 1 in the cylinder 2 leads to the appearance of a fluid flow in the gap between the piston 1 and the cylinder 2 in the front to back direction.
  • the vibrations of the means for imparting transverse vibrations to the piston 1 (Fig. 8) and the means for imparting torsional vibrations to the piston 1 relative to its imaginary longitudinal axis are accompanied by a force applied to the rod 5 and directed forward.
  • a fluid pressure is created in the cylinder 2, which enhances the fluid flow in the gap between the piston 1 and the cylinder 2, and facilitates the removal of particles from the gap to the outside.
  • Actuators 28 and 29 are supplied with alternating electrical voltage, in accordance with a change in voltage, they carry out torsional vibrations (vibrations) of the flywheel 30 and oppositely directed torsional vibrations (vibrations) of the piston 1.
  • the cam clutch 31 allows the piston 1 to vibrate in the cylinder 2 without restraining the rod 5 of these vibrations.
  • Torsional vibration of the piston 1 is accompanied by a force applied to the rod 5 and directed in the direction opposite to the direction in which the movement before jamming was carried out.
  • Actuators 28 and 29 are supplied with alternating voltage, in accordance with a change in voltage, they carry out torsional vibrations (vibrations) of the flywheel 30 and oppositely directed torsional vibrations (vibrations) of the piston 1.
  • the flat elastic plate 36 transfers forces from the rod 5 to the piston 1, while allowing the piston 1 to perform torsional vibrations in the cylinder 2 without restraining the rod 5 of these vibrations.
  • Torsional vibration of the piston 1 is accompanied by the force applied to the rod 5 and directed back. In another embodiment of the method, the vibrations of the piston 1 are not accompanied by the force exerted on the stem 5.
  • An alternating electric voltage is applied to the vibrator 23, as a result of which it begins to transverse the vibrations of the front of the piston 1.
  • An alternating voltage is also applied to the vibrator 24, as a result of which it begins to transverse the front of the piston 1 in a perpendicular direction.
  • the movement of the front of the piston 1 in a plane perpendicular to its imaginary axis, in the General case, are carried out in different directions. It is recommended to avoid common-mode oscillations and oscillations in antiphase of vibrators 23 and 24 with the same frequency, since the resulting oscillation in this case has one direction, which does not allow to clean the gap between the piston 1 and the cylinder 2 from mechanical impurities.
  • the cam clutch 38 provides independent rotation of the stem portion 5 entering into it relative to the stem portion 5 emerging from it within a predetermined rotation angle.
  • the cam clutch 39 provides independent rotation of the portion of the stem 5 included in it relative to the piston 1 within a predetermined rotation angle.
  • the cam clutch 38 provides a deviation by a predetermined angle of the stem portion 5 exiting from it from the stem portion 5 included in it.
  • the cam clutch 39 provides a deviation by a predetermined angle of the piston 1 exiting from it from the stem portion 5 included in it.
  • the cam couplings 39 and 40 allow vibrate the piston 1 in the cylinder 2 practically without restraining the rod 5 of these vibrations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

The proposed group of inventions relates to methods and devices for pumping fluids and can be used in industry, transport and the home for pumping liquids and other incompressible and compressible fluids, and also during well operations in the oil and gas industry. A pump comprises a plunger, a cylinder, a suction valve, a discharge valve, and a rod connected to the plunger. The plunger is provided with at least one vibrator, which is capable of imparting longitudinal or transverse or torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis of the plunger. Further, there is disclosed a method for controlling the above pump. The technical result achieved consists in a decrease in the probability of repair necessitated by pump seizure during the pumping of a liquid, and thus an increase in the operating reliability of the pump.

Description

СПОСОБ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ И НАСОС ДЛЯ ЕГО  METHOD FOR PUMPING A FLUID AND A PUMP FOR ITS
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ  IMPLEMENTATION
Область техники Technical field
Предложенная группа изобретений относится к способам и устройствам для перекачивания текучих сред, и может быть использована в промышленности, на транспорте, в быту при перекачивании жидкостей, а также иных несжимаемых и сжимаемых текучих сред, в том числе при эксплуатации скважин в нефтедобывающей промышленности.  The proposed group of inventions relates to methods and devices for pumping fluids, and can be used in industry, transport, in everyday life when pumping liquids, as well as other incompressible and compressible fluids, including when operating wells in the oil industry.
Предшествующий уровень техники  State of the art
Из уровня техники известно оснащение насосов рабочим органом, оснащенным средствами для снижения вероятности его заклинивания в процессе работы насоса (см. патент РФ Jfe 2121079, кл. МПК F04D 53/14 опубликованный 27.10.1998). Основным недостатком данного технического решения является то, что в случае если заклинивание рабочего органа все же произошло, то имеющиеся средства не позволяют расклинить его. Также из уровня техники известен насос, принятый в качестве наиболее близкого аналога предложенных способа перекачивания для перекачки нефти, оснащенный вибратором, который позволяет интенсифицировать приток нефти за счет удаления крупных включений от всасывающего клапана (см. заявку на полезную модель Китая CN 201786622 U, кл. МПК F04B 47/00, опубликованную 06.04.2011), однако данное решение также не решает проблему заклинивания поршня насоса в процессе его работы.  It is known from the prior art to equip pumps with a working body equipped with means to reduce the likelihood of it getting stuck during pump operation (see RF patent Jfe 2121079, class IPC F04D 53/14 published on 10.27.1998). The main disadvantage of this technical solution is that if the jamming of the working body did happen, then the available funds do not allow to wedge it. Also known from the prior art is a pump adopted as the closest analogue of the proposed pumping method for pumping oil, equipped with a vibrator, which allows to intensify the flow of oil by removing large impurities from the suction valve (see the application for a utility model of China CN 201786622 U, cl. IPC F04B 47/00, published on April 6, 2011), however, this solution also does not solve the problem of jamming of the pump piston during its operation.
Таким образом, все вышеприведенные технические решения не позволяют решить проблему безостановочной перекачки текучей среды, содержащей мелкие частицы. Thus, all of the above technical solutions do not allow to solve the problem of non-stop pumping of a fluid containing small particles.
Техническая задача и технический результат  The technical problem and the technical result
Предложенная группа изобретений направлена на устранение вышеотмеченных недостатков и на создание насоса и способа его использования, позволяющих  The proposed group of inventions is aimed at eliminating the above drawbacks and to create a pump and method of its use, allowing
эксплуатировать насосы без ремонта, связанного с заклиниванием поршня в цилиндре. operate the pumps without repair related to jamming of the piston in the cylinder.
Технический результат, достигаемый при этом, состоит в снижении вероятности ремонта из-за заклинивания насоса в процессе перекачки жидкости, и, как следствие - повышение надежности его работы.  The technical result achieved in this case is to reduce the likelihood of repair due to jamming of the pump during the pumping of the liquid, and, as a result, to increase the reliability of its operation.
Сущность созданного технического решения  The essence of the created technical solution
Данный технический результат достигается при создании насоса, содержащего поршень, цилиндр, всасывающий клапан, нагнетательный клапан, шток, соединённый с поршнем, причем поршень снабжен, по крайней мере, одним вибратором, выполненным с возможностью придания поршню продольных или поперечных или крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси поршня. This technical result is achieved when creating a pump containing a piston, a cylinder, a suction valve, a discharge valve, a rod connected to a piston, and the piston is equipped with at least one vibrator configured to give the piston longitudinal or transverse or torsional vibrations relative to the imaginary longitudinal axis of the piston.
Поршень может быть снабжен, по крайней мере, одним дополнительным вибратором для придания поршню поперечных вибраций, причем указанный вибратор размещен таким образом, что направление его вибраций отличается от направления вибраций основного вибратора в плоскости, перпендикулярной воображаемой продольной оси поршня.  The piston may be provided with at least one additional vibrator for imparting transverse vibrations to the piston, said vibrator being arranged in such a way that its vibration direction differs from the vibration direction of the main vibrator in a plane perpendicular to the imaginary longitudinal axis of the piston.
Вибраторы для придания поперечных вибраций могут быть размещены на противоположных концах поршня.  Vibrators for imparting transverse vibrations can be placed at opposite ends of the piston.
Вибраторы для придания поршню продольных или поперечных вибраций могут быть выполнены в виде пьезоэлектрических и/или магнитострикционных актуаторов, причем каждый актуатор одним концом соединён с поршнем, а на другом конце каждого актуатора закреплён груз.  Vibrators for imparting longitudinal or transverse vibrations to the piston can be made in the form of piezoelectric and / or magnetostrictive actuators, with each actuator connected to the piston at one end and a load fixed to the other end of each actuator.
Насос может быть дополнительно снабжен упругим средством, допускающим продольные вибрации поршня относительно штока и размещенным между поршнем и штоком или в штоке.  The pump may be further provided with an elastic means allowing longitudinal piston vibrations relative to the rod and located between the piston and the rod or in the rod.
Участок штока поршня насоса может быть выполнен с поперечным сечением, снижающим его изгибную жесткость.  A portion of the piston rod of the pump can be made with a cross section that reduces its bending stiffness.
Насос может быть дополнительно снабжен средством в виде муфты, выполненной с возможностью отклонения выходного полувала на заданный угол от входного полувала, причем входной полувал муфты соединён со штоком, а выходной полувал муфты соединен с поршнем.  The pump can be additionally equipped with a means in the form of a coupling made with the possibility of deviating the output half shaft by a predetermined angle from the input half shaft, the input half shaft of the coupling connected to the rod and the output half shaft of the coupling connected to the piston.
Шток поршня насоса может быть дополнительно снабжен средством в виде двух последовательно расположенных муфт, причем каждая муфта выполнена с возможностью отклонения выходного полувала на заданный угол от входного полувала.  The piston rod of the pump may be further provided with means in the form of two sequentially located couplings, each coupling made with the possibility of deviation of the output half shaft by a predetermined angle from the input half shaft.
Насос может быть дополнительно снабжен упругой пластиной, край упругой пластины закреплён на штоке, противоположный край упругой пластины закреплён на поршне, плоскость упругой пластины параллельна воображаемой оси штока и поршня.  The pump can be additionally equipped with an elastic plate, the edge of the elastic plate is fixed on the rod, the opposite edge of the elastic plate is fixed on the piston, the plane of the elastic plate is parallel to the imaginary axis of the rod and piston.
Насос может быть дополнительно снабжен средством в виде муфты, выполненной с возможностью независимого вращения полувалов в пределах заданного угла вращения, причем один полувал муфты соединён со штоком, другой полувал муфты соединен с поршнем.  The pump may be additionally equipped with a means in the form of a coupling made with the possibility of independent rotation of the half shafts within a given angle of rotation, with one half shaft of the coupling connected to the rod, the other half shaft of the coupling connected to the piston.
Кроме того данный технический результат достигается при реализации способа перекачивания текучей среды поршневым насосом, в процессе которого осуществляют перемещения поршня из крайнего заднего положения в крайнее переднее положение и обратно, причем при перемещении поршня включают, по меньшей мере, одно средство из следующей группы: средство для придания поршню продольных вибраций, средство для придания поршню крутильных вибраций относительно его воображаемой продольной оси, средство для придания поршню поперечных вибраций. In addition, this technical result is achieved by implementing the method of pumping fluid by a piston pump, during which moving the piston from its extreme rearward position to its extreme forward position and vice versa, and when moving the piston include at least one of the following groups: means for giving the piston longitudinal vibrations, means for giving the piston torsional vibrations relative to its imaginary longitudinal axis, means for giving the piston transverse vibrations.
В процессе осуществления способа могут создавать волнообразные поперечные вибрации поршня за счет, по меньшей мере, двух средств для придания поршню поперечных вибраций, размещённых на противоположных концах поршня.  In the process, the method can create wave-like transverse vibrations of the piston due to at least two means for imparting to the piston transverse vibrations located at opposite ends of the piston.
В процессе осуществления способа средством для придания поршню поперечных вибраций, размещённым в передней части поршня, могут создавать поперечные вибрации передней части поршня; средством для придания поршню поперечных вибраций, размещённым в задней части поршня, могут создавать поперечные вибрации задней части поршня того же направления, но другой фазы и/или другой частоты.  In the process, the means for imparting transverse vibrations to the piston located at the front of the piston can create transverse vibrations of the front of the piston; Means for imparting transverse vibrations to the piston located at the rear of the piston can create transverse vibrations of the rear of the piston in the same direction, but of a different phase and / or other frequency.
Также предложенный технический результат достигается при осуществлении способа перекачивания текучей среды поршневым насосом, в процессе которого осуществляют перемещения поршня из крайнего заднего положения в крайнее переднее положение и обратно, причем оценивают наличие заклинивания поршня, в случае обнаружения заклинивания активируют, по меньшей мере, одно средство из следующей группы: средство для придания поршню продольных вибраций, средство для придания поршню крутильных вибраций относительно его воображаемой продольной оси, средство для придания поршню поперечных вибраций.  Also, the proposed technical result is achieved by implementing a method for pumping fluid by a piston pump, during which the piston moves from the extreme rear position to the extreme forward position and vice versa, the presence of the piston jamming is assessed, in case of jamming, at least one of the following group: means for giving the piston longitudinal vibrations, means for giving the piston torsional vibrations relative to its imaginary longitudinal axis , means for imparting transverse vibrations to the piston.
В процессе осуществления действий способа могут создавать волнообразные поперечные вибрации поршня за счет, по меньшей мере, двух средств для придания поршню поперечных вибраций, размещённых на противоположных концах поршня.  In the process, the method can create wave-like transverse vibrations of the piston due to at least two means for imparting to the piston transverse vibrations located at opposite ends of the piston.
В процессе осуществления действий способа средством для придания поршню поперечных вибраций, размещённым в передней части поршня, могут создавать поперечные вибрации передней части поршня; средством для придания поршню поперечных вибраций, размещённым в задней части поршня, могут создавать поперечные вибрации задней части поршня того же направления, но другой фазы и/или другой частоты.  In the process, the means for imparting transverse vibrations to the piston located at the front of the piston can create transverse vibrations of the front of the piston; Means for imparting transverse vibrations to the piston located at the rear of the piston can create transverse vibrations of the rear of the piston in the same direction, but of a different phase and / or other frequency.
Вибрации могут сопровождать усилием, приложенным к штоку и направленным в сторону, в которую осуществлялось движение перед заклиниванием.  Vibrations can accompany the force applied to the rod and directed to the side in which the movement was carried out before jamming.
Вибрации могут сопровождать усилием, приложенным к штоку и направленным в сторону, противоположную направлению, в котором осуществлялось движение перед заклиниванием. Вибрации могут сопровождать усилием, приложенным к штоку и направленным вперёд. Vibrations can accompany the force applied to the rod and directed in the direction opposite to the direction in which the movement was carried out before jamming. Vibrations can accompany the force exerted on the stem and directed forward.
Вибрации могут сопровождать усилием, приложенным к штоку и направленным назад.  Vibrations can accompany the force exerted on the stem and directed backward.
Вибрации могут не сопровождать усилием, приложенным к штоку.  Vibrations may not accompany the force exerted on the stem.
В процессе осуществления действий способа могут оценивать наличие заклинивания поршня по отсутствию срабатывания датчика прихода поршня в крайнее заднее положение или датчика прихода поршня в крайнее переднее положение.  In the process, the method can evaluate the presence of jamming of the piston by the absence of the sensor of the arrival of the piston in the rearward position or the sensor of the arrival of the piston in the frontmost position.
В процессе осуществления действий способа могут оценивать наличие заклинивания поршня по внезапному изменению энергопотребления привода насоса.  In the process, the method can evaluate the presence of jamming of the piston by a sudden change in the power consumption of the pump drive.
В процессе осуществления действий способа могут оценивать наличие заклинивания поршня по внезапному увеличению силы, действующей от привода насоса к штоку насоса.  In the process, the piston can be judged by a sudden increase in the force acting from the pump drive to the pump stem.
В процессе осуществления действий способа могут оценивать наличие заклинивания поршня по внезапному прекращению движения текучей среды, перекачиваемой насосом.  In the process, the method can evaluate the presence of jamming of the piston by the sudden cessation of the movement of the fluid pumped by the pump.
Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings
Предложенная группа изобретений поясняется следующими графическими изображениями .  The proposed group of inventions is illustrated by the following graphic images.
Фиг.1 - насос со средствами для придания поршню продольных, поперечных в двух перпендикулярных плоскостях и крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси. Изображено на осевом сечении цилиндра и поршня.  Figure 1 - pump with means for giving the piston longitudinal, transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis. Depicted on the axial section of the cylinder and piston.
Фиг.2 - конструкция средства для придания поршню поперечных вибраций. Изображено на осевом сечении поршня.  Figure 2 - design means for giving the piston transverse vibrations. Depicted on the axial section of the piston.
Фиг.З - конструкция средства для придания поршню поперечных вибраций. Вид вдоль воображаемой оси поршня.  Fig.Z - design means for giving the piston transverse vibrations. View along the imaginary axis of the piston.
Фиг.4 - конструкция средства для придания поршню поперечных вибраций, в которой груз соединен с двумя актуаторами.  4 is a design of means for imparting transverse vibrations to the piston, in which the load is connected to two actuators.
Фиг.5 - конструкция средства для придания поршню крутильных вибраций, расположенного внутри поршня. Продольный разрез перпендикулярно воображаемой оси актуаторов.  5 is a design of means for imparting torsional vibrations to the piston located inside the piston. A longitudinal section perpendicular to the imaginary axis of the actuators.
Фиг.6 - конструкция средства для придания поршню крутильных вибраций, расположенного внутри поршня. Поперечный разрез по актуаторам. Фиг.7 - насос со средством для придания поршню продольных вибраций. Актуаторы расположены в передней и задней части поршня. В штоке расположено упругое средство для обеспечения продольных вибраций поршня. 6 is a design of means for imparting torsional vibrations to the piston located inside the piston. Cross section on actuators. 7 is a pump with means for imparting longitudinal vibrations to the piston. Actuators are located at the front and rear of the piston. An elastic means is located in the stem for providing longitudinal vibrations of the piston.
Фиг.8 - насос со средствами для придания поршню поперечных в двух перпендикулярных плоскостях и крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси. Вибраторы поперечных вибраций в двух перпендикулярных плоскостях расположены в передней и задней частях поршня. Вибратор для придания поршню крутильных вибраций расположен на штоке. На штоке выполнено два участка со сниженной изгибной и крутильной жесткостью.  Fig. 8 shows a pump with means for giving the piston transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis. Vibrators of transverse vibrations in two perpendicular planes are located in the front and rear parts of the piston. The vibrator for giving the piston torsional vibrations is located on the rod. On the stock made two sections with reduced bending and torsional stiffness.
Фиг.9 - конструкция средства для придания поршню крутильных вибраций, расположенного снаружи поршня.  Fig.9 is a design of means for imparting torsional vibrations to the piston located outside the piston.
Фиг.10 - насос со средствами для придания поршню крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси. Актуаторы расположены в передней и задней частях поршня. На штоке выполнена кулачковая муфта.  10 is a pump with means for imparting torsional vibrations to a piston with respect to an imaginary longitudinal axis. Actuators are located at the front and rear of the piston. A cam clutch is made on the stem.
Фиг.11 - насос со средствами для придания поршню крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси. Актуаторы расположены в передней и задней частях поршня. Шток и поршень соединены плоской упругой пластиной.  11 is a pump with means for imparting torsional vibrations to the piston relative to an imaginary longitudinal axis. Actuators are located at the front and rear of the piston. The rod and piston are connected by a flat elastic plate.
Фиг.12 - вид сверху на плоскую упругую пластину, соединяющую шток и поршень. Фиг.13 - насос с вибраторами для придания поршню поперечных в двух перпендикулярных плоскостях и крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси. Вибраторы поперечных вибраций расположены в передней и задней частях поршня. Вибратор крутильных вибраций расположено в средней части поршня. На штоке выполнены две кулачковые муфты.  Fig is a top view of a flat elastic plate connecting the rod and piston. Fig - pump with vibrators to give the piston transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis. Vibrators of transverse vibrations are located in front and back parts of the piston. The torsional vibration vibrator is located in the middle of the piston. Two cam couplings are made on the stem.
Подробное описание технического решения  Detailed description of the technical solution
Насос со средствами для придания поршню продольных, поперечных в двух перпендикулярных плоскостях и крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси изображен на Фиг.1. Насос состоит из поршня 1, цилиндра 2, нагнетательного клапана 3, всасывающего клапана 4, штока 5. Внутри поршня 1 расположен вибратор 6 придания поршню 1 продольных вибраций. Вибратор расположен в средней части поршня 1 на жёсткой перегородке 7. Также внутри поршня 1 в передней его части расположены вибраторы 8 и 9 для придания передней части поршня 1 поперечных вибраций во взаимно перпендикулярных плоскостях. Также внутри поршня 1 в средней его части расположен вибратор 10 для придания поршню 1 крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси поршня. Электрические провода, подводящие электроэнергию к вибраторам, не изображены. Конструкция средства для придания поршню 1 поперечных вибраций изображена на осевом сечении поршня 1 (Фиг.2). Актуатор 11 (пьезоэлектрического или магнитострикционного типа) закреплён внутри поршня 1 при посредстве упора 12; на противоположном конце актуатора 11 прикреплён груз 13. Упор 12 соединён с поршнем 1 при помощи винтов. Груз 13 может быть дополнительно соединён с упором 12 упругой связью, находящейся в растянутом состоянии, что обеспечивает сжатие актуатора 1 1. Упругая связь может быть выполнена в виде болта, расположенного в отверстии внутри актуатора 11. A pump with means for imparting to the piston longitudinal, transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis is shown in FIG. The pump consists of a piston 1, cylinder 2, pressure valve 3, suction valve 4, rod 5. Inside the piston 1 is a vibrator 6 to give the piston 1 longitudinal vibrations. The vibrator is located in the middle of the piston 1 on a rigid partition 7. Also inside the piston 1 in its front part there are vibrators 8 and 9 to give the front of the piston 1 transverse vibrations in mutually perpendicular planes. Also inside the piston 1 in its middle part is a vibrator 10 to give the piston 1 torsional vibrations relative to the imaginary longitudinal axis of the piston. Electric wires supplying electricity to the vibrators are not shown. The design of the means for imparting transverse vibrations to the piston 1 is shown in the axial section of the piston 1 (FIG. 2). The actuator 11 (piezoelectric or magnetostrictive type) is fixed inside the piston 1 by means of a stop 12; a load 13 is attached at the opposite end of the actuator 11. The stop 12 is connected to the piston 1 by screws. The load 13 can be additionally connected to the abutment 12 by an elastic bond in tension, which provides compression of the actuator 1 1. The elastic connection can be made in the form of a bolt located in the hole inside the actuator 11.
Также конструкция средства для придания поршню 1 поперечных вибраций изображена на виде вдоль воображаемой оси поршня 1 (Фиг.З).  Also, the design of means for imparting transverse vibrations to the piston 1 is depicted in a view along the imaginary axis of the piston 1 (FIG. 3).
Конструкция средства для придания поршню 1 поперечных вибраций, в которой груз 13 соединён с двумя актуаторами 11, изображена на осевом сечении поршня 1 (Фиг.4). Актуаторы 11 (пьезоэлектрического или магнитострикционного типа) закреплены внутри поршня 1 при посредстве упора 12. Упор 12 соединён с поршнем 1 при помощи винтов. У каждого актуатора 11 может быть свой упор 12. Направления вибраций актуаторов 11 совпадают. На противоположном конце каждого актуатора 11 прикреплён край груза 13, при этом груз 13 соединяет актуаторы 11. Груз 13 может быть дополнительно соединён с упором 12 упругими связями, находящейся в растянутом состоянии, что обеспечивает сжатие актуаторов 1 1. Упругие связи может быть выполнены в виде болтов, расположенных в отверстиях внутри каждого актуатора 11.  The design of the means for imparting transverse vibrations to the piston 1, in which the load 13 is connected to two actuators 11, is shown in the axial section of the piston 1 (Figure 4). Actuators 11 (piezoelectric or magnetostrictive type) are fixed inside the piston 1 by means of an abutment 12. An abutment 12 is connected to the piston 1 by means of screws. Each actuator 11 may have its own emphasis 12. The directions of vibration of the actuators 11 coincide. At the opposite end of each actuator 11, an edge of the load 13 is attached, while the load 13 connects the actuators 11. The load 13 can be additionally connected to the abutment 12 by elastic ties in a stretched state, which provides compression of the actuators 1 1. Elastic ties can be made in the form bolts located in the holes inside each actuator 11.
Конструкция средства для придания поршню 1 крутильных вибраций приведена на продольном разрезе поршня 1 перпендикулярно воображаемой оси актуаторов 1 1 (Фиг.5). Внутри поршня 1 закреплены при посредстве упоров 14 два актуатора 11 (пьезоэлектрического или магнитострикционного типа). Противоположные концы актуаторов 1 1 закреплены на валу 15 в средней его части. Актуаторы 1 1 при продольных вибрациях выполнены с возможностью осуществлять угловые (крутильные) вибрации вала 15. Упоры 14 соединены с поршнем 1 при помощи винтов. Вал 15 может быть дополнительно соединён с каждым упором 14 упругими связями, находящимися в растянутом состоянии, что обеспечивает сжатие актуаторов 11. Упругая связь может быть выполнена в виде болта, расположенного в отверстии внутри каждого актуатора 11. На каждом конце вала 15 закреплено по маховику 16. Поперечный разрез по актуаторам этой же конструкции приведён на Фиг.6. Электрические провода не изображены.  The design of the means for imparting torsional vibrations to the piston 1 is shown in longitudinal section of the piston 1 perpendicular to the imaginary axis of the actuators 1 1 (FIG. 5). Two actuators 11 (piezoelectric or magnetostrictive type) are fixed inside the piston 1 by means of stops 14. The opposite ends of the actuators 1 1 are fixed on the shaft 15 in its middle part. Actuators 1 1 with longitudinal vibrations made with the possibility of angular (torsional) vibration of the shaft 15. The stops 14 are connected to the piston 1 by means of screws. The shaft 15 can be additionally connected to each stop 14 by elastic ties in a stretched state, which provides compression of the actuators 11. The elastic connection can be made in the form of a bolt located in the hole inside each actuator 11. At each end of the shaft 15 is fixed to the flywheel 16 A cross section through actuators of the same design is shown in Fig.6. Electric wires are not shown.
Насос со средством для придания поршню 1 продольных вибраций изображен на осевом сечении цилиндра 2 и поршня 1 (Фиг.7). Два актуатора 11 для придания поршню вибраций расположены внутри поршня 1, один актуатор - в передней части, другой актуатор - в задней части. Между актуаторами 1 1 расположен груз 13. Груз 13 может быть дополнительно соединён с поршнем 1 упругими связями, находящимися в растянутом состоянии, что обеспечивает сжатие актуаторов 11. Упругие связи могут быть выполнены в виде болтов, расположенных в отверстиях внутри каждого актуатора 1 1. A pump with means for imparting longitudinal vibrations to the piston 1 is shown in the axial section of the cylinder 2 and the piston 1 (Fig. 7). Two actuators 11 for imparting vibrations to the piston are located inside the piston 1, one actuator in the front, the other the actuator is in the back. A load 13 is located between the actuators 1 1. The load 13 can be additionally connected to the piston 1 by elastic ties in a stretched state, which provides compression of the actuators 11. The elastic couplings can be made in the form of bolts located in the holes inside each actuator 1 1.
В штоке 5 расположено упругое средство с возможностью обеспечения продольных вибраций поршня 1. Средство выполнено в виде двух тарельчатых пружин 17, а также обоймы 18, соединяющей участки штока 5 с возможностью их ограниченного осевого перемещения друг относительно друга. Обойма 18 при помощи болта 19 соединена с участком штока 5 с возможностью осевого перемещения относительно болта 19. Болт 19 соединён с поршнем 1. Электрические провода не изображены.  In the rod 5 is an elastic means with the ability to provide longitudinal vibrations of the piston 1. The tool is made in the form of two Belleville springs 17, as well as clips 18, connecting sections of the rod 5 with the possibility of their limited axial movement relative to each other. The holder 18 by means of a bolt 19 is connected to a portion of the rod 5 with the possibility of axial movement relative to the bolt 19. The bolt 19 is connected to the piston 1. The electric wires are not shown.
Насос со средствами для придания поршню 1 поперечных в двух перпендикулярных плоскостях и крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси изображён на осевом сечении цилиндра 2 и поршня 1 (Фиг.8). Средство 20 для придания поршню 1 крутильных вибраций расположено вне поршня 1, на штоке 5. На штоке 5 выполнено два участка 21 и 22 со сниженной изгибной и крутильной жесткостью. Механические напряжения в материале штока 5 при работе насоса, включая случаи заклинивания поршня 1 в цилиндре 2, не превосходят предельных напряжений при циклическом нагружении для материала штока 5. Электрические провода не изображены.  A pump with means for giving the piston 1 transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis is shown in the axial section of the cylinder 2 and piston 1 (Fig. 8). The tool 20 for imparting torsional vibrations to the piston 1 is located outside the piston 1, on the rod 5. On the rod 5 two sections 21 and 22 are made with reduced bending and torsional stiffness. Mechanical stresses in the material of the rod 5 during pump operation, including cases of jamming of the piston 1 in the cylinder 2, do not exceed the ultimate stresses during cyclic loading for the material of the rod 5. Electric wires are not shown.
Средства для придания поршню 1 поперечных вибраций в двух перпендикулярных плоскостях расположены внутри поршня 1. Они выполнены в виде вибраторов 23, 24, 25 и 26 пьезоэлектрического типа. Вибраторы 23 и 24 расположены в передней части поршня 1 , вибраторы 25 и 26 - в его задней части.  Means for imparting transverse vibrations to the piston 1 in two perpendicular planes are located inside the piston 1. They are made in the form of piezoelectric vibrators 23, 24, 25 and 26. Vibrators 23 and 24 are located in front of the piston 1, vibrators 25 and 26 in its rear part.
Направление вибраций вибратора 23 перпендикулярно направлению вибраций вибратора 24. Направление вибраций вибратора 25 перпендикулярно направлению вибраций вибратора 26. Вместе с тем, направление вибраций вибратора 23 совпадает с направлением вибраций вибратора 25.  The direction of vibrations of the vibrator 23 is perpendicular to the direction of vibrations of the vibrator 24. The direction of vibrations of the vibrator 25 is perpendicular to the direction of vibrations of the vibrator 26. However, the direction of vibrations of the vibrator 23 coincides with the direction of vibrations of the vibrator 25.
Конструкция средства для придания поршню 1 крутильных вибраций, расположенного на штоке 5, приведена на поперечном разрезе по актуаторам 11 (Фиг.9). На участке штока 5 в пазах закреплены два актуатора 11 (пьезоэлектрического или магнитострикционного типа). Противоположные концы актуаторов 11 закреплены на маховике 27 при посредстве упоров 14. Электрические провода не изображены.  The design of the means for imparting to the piston 1 torsional vibrations located on the rod 5 is shown in cross section along actuators 11 (Fig. 9). Two actuators 11 (piezoelectric or magnetostrictive type) are fixed in the grooves of the rod 5 in grooves. The opposite ends of the actuators 11 are fixed to the flywheel 27 by means of the stops 14. Electric wires are not shown.
Насос со средством для придания поршню 1 крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси изображён на осевом сечении цилиндра 2 и поршня 1 (Фиг.10). Актуаторы 28 и 29 магнитострикционного типа для придания поршню 1 крутильных вибраций расположены внутри поршня 1, актуатор 28 - в задней части, актуатор 29 - в передней части. Также актуаторы 28 и 29 соединены с маховиком 30. A pump with means for imparting torsional vibration to the piston 1 with respect to an imaginary longitudinal axis is shown in the axial section of the cylinder 2 and the piston 1 (FIG. 10). Actuators 28 and 29 magnetostrictive type to give the piston 1 torsional vibrations are located inside the piston 1, the actuator 28 in the rear, the actuator 29 in the front. Actuators 28 and 29 are also connected to the flywheel 30.
В штоке 5 выполнена кулачковая муфта 31, обеспечивающая возможность независимого вращения участков штока 5 в пределах некоторого угла вращения. Кулачковая муфта состоит из корпуса 34 и кулачка 35. Электрические провода не изображены.  A cam clutch 31 is made in the stem 5, enabling independent rotation of the portions of the rod 5 within a certain rotation angle. The cam clutch consists of a housing 34 and a cam 35. The electrical wires are not shown.
Ещё одна конструкция насоса со средством для придания поршню 1 крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси изображена на осевом сечении цилиндра 2 и поршня 1 (Фиг.11). Актуаторы 28 и 29 для придания поршню 1 крутильных вибраций расположены внутри поршня 1, актуатор 28 - в задней части, актуатор 29 - в передней части. Также актуаторы 28 и 29 соединены с маховиком 30. Шток 5 и поршень 1 соединены плоской упругой пластиной 36.  Another design of the pump with means for giving the piston 1 torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis is shown in the axial section of the cylinder 2 and the piston 1 (Fig.11). Actuators 28 and 29 to give the piston 1 torsional vibrations are located inside the piston 1, the actuator 28 is in the rear, the actuator 29 is in the front. Actuators 28 and 29 are also connected to the flywheel 30. The rod 5 and the piston 1 are connected by a flat elastic plate 36.
Пластина 36 допускает крутильные колебания поршня 1 относительно штока 5. Толщина и материал пластины 36 выбраны такими, что при работе насоса или при заклинивании поршня 1 в цилиндре 2 механические напряжения в её материале не превышают допустимых для циклического нагружения. Длина пластины 36 выбрана такой, что при работе насоса или при заклинивании поршня 1 в цилиндре 2 она не теряет устойчивость при циклическом действии сжимающих сил в осевом направлении.  The plate 36 allows torsional vibrations of the piston 1 relative to the rod 5. The thickness and material of the plate 36 are selected such that when the pump is operating or when the piston 1 is stuck in the cylinder 2, the mechanical stresses in its material do not exceed the allowable for cyclic loading. The length of the plate 36 is chosen such that when the pump is operating or when the piston 1 is stuck in the cylinder 2, it does not lose stability under the cyclic action of compressive forces in the axial direction.
Для облегчения конструкции в средней части пластины 36, где механические напряжения невелики, выполнен вырез 37. В поршне 1 выполнено отверстие 38 для электрических проводов. Вид сверху на плоскую упругую пластину 36, соединяющую шток 5 и поршень 1, приведён на Фиг.12.  To facilitate the design in the middle part of the plate 36, where the mechanical stresses are small, a cutout 37 is made. A hole 38 for electric wires is made in the piston 1. A top view of a flat elastic plate 36 connecting the rod 5 and the piston 1 is shown in Fig. 12.
Ещё одна конструкция насоса со средствами для придания поршню 1 поперечных в двух перпендикулярных плоскостях и крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси изображён на осевом сечении цилиндра 2 и поршня 1 (Фиг.13). Вибраторы 23, 24, 25 и 26 для придания поршню 1 поперечных вибраций в двух перпендикулярных плоскостях расположены внутри поршня 1. Вибраторы 23 и 24 расположены в передней части поршня 1, вибраторы 25 и 26 - в его задней части. Направление вибраций вибратора 23 перпендикулярно направлению вибраций вибратора 24. Направление вибраций вибратора 25 перпендикулярно направлению вибраций вибратора 26. Вместе с тем, направление вибраций вибратора 23 совпадает с направлением вибраций вибратора 25.  Another design of the pump with means for giving the piston 1 transverse in two perpendicular planes and torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis is shown in the axial section of the cylinder 2 and piston 1 (Fig.13). Vibrators 23, 24, 25 and 26 to give the piston 1 transverse vibrations in two perpendicular planes are located inside the piston 1. Vibrators 23 and 24 are located in the front of the piston 1, vibrators 25 and 26 in its rear part. The direction of vibrations of the vibrator 23 is perpendicular to the direction of vibrations of the vibrator 24. The direction of vibrations of the vibrator 25 is perpendicular to the direction of vibrations of the vibrator 26. However, the direction of vibrations of the vibrator 23 coincides with the direction of vibrations of the vibrator 25.
Вибратор 10 для придания поршню 1 крутильных вибраций расположен внутри поршня 1, в средней его части. На штоке выполнены кулачковые муфты 39 и 40. В поршне 1 выполнено отверстие 38 для электрических проводов. Электрические провода не изображены. The vibrator 10 for giving the piston 1 torsional vibrations is located inside the piston 1, in its middle part. The cam couplings 39 and 40 are made on the stem. In the piston 1, a hole 38 for electric wires is made. Electric wires are not shown.
Для грузов 13 и маховиков 16, 27, 30 выбран материал, обладающий с высокой плотностью и приемлемой прочностью, например, вольфрам, карбид вольфрама, стабильный изотоп урана (U-238), свинец.  For goods 13 and flywheels 16, 27, 30, a material is selected that has high density and acceptable strength, for example, tungsten, tungsten carbide, a stable isotope of uranium (U-238), and lead.
Устройство работает следующим образом. На Фиг.14 схематически изображен поршень 1, движущийся вперёд в цилиндре 2. Между стенками цилиндра 2 и поршнем 1 в радиальном зазоре расположены частицы механических примесей. Некоторые частицы по своему размеру меньше величины зазора и они не могут привести к заклиниванию поршня. Некоторые частицы имеют размер, превышающий величину зазора, и они могут привести к заклиниванию поршня. Однако только у частиц 41, 42, 43, 44, 45 расположение такое, что движение поршня 1 вперёд приводит к тому, что они заклинивают его. Заклинивание заключается в том, что при движении поршня 1 вперёд расстояние между точками контакта А и В у частицы 41 не может уменьшиться. Также не может уменьшиться расстояние между точками С и D у частицы 42, точками Е и F у частицы 43, точками G и Н у частицы 44, точками I и J у частицы 45.  The device operates as follows. On Fig schematically shows a piston 1, moving forward in the cylinder 2. Between the walls of the cylinder 2 and the piston 1 in the radial clearance are particles of mechanical impurities. Some particles are smaller in size than the gap and they cannot lead to jamming of the piston. Some particles are larger than the gap and they can cause the piston to stick. However, only particles 41, 42, 43, 44, 45 have an arrangement such that the forward movement of the piston 1 causes them to jam. Jamming consists in the fact that when the piston 1 moves forward, the distance between the contact points A and B of the particle 41 cannot decrease. Also, the distance between points C and D of particle 42, points E and F of particle 43, points G and H of particle 44, points I and J of particle 45 cannot decrease.
Сила трения в точках контакта с цилиндром 2 и поршнем 1 у частиц 41, 42, 43, 44, 45 достаточно велика, поэтому у большинства частиц при движении поршня 1 вверх проскальзывания в точках контакта не происходит. Происходит разрушение этих частиц или же проскальзывание со значительным трением и износом контактной поверхности поршня 1 или цилиндра 2. Однако при большом количестве подобных частиц силы привода насоса оказывается недостаточно для их разрушения или проскальзывания. В этом случае произойдёт остановка поршня 1 , то есть заклинивание насоса.  The friction force at the points of contact with the cylinder 2 and the piston 1 for particles 41, 42, 43, 44, 45 is quite large, therefore, for most particles, when the piston 1 moves upward, slippage does not occur at the contact points. The destruction of these particles or slippage with significant friction and wear of the contact surface of the piston 1 or cylinder 2. However, with a large number of such particles, the pump drive force is not enough to destroy or slip. In this case, the piston 1 stops, i.e. the pump seizes.
Если поршень 1 вибрирует в осевом направлении, то есть совершает колебательные движения малой амплитуды, то разрушение частиц 41, 42, 43, 44, 45 из приведённого на Фиг.14 примера происходит легче, поскольку к постоянной силе от привода насоса добавляется переменная сила от источника вибраций. Совместное действие двух сил в те моменты, когда они действуют в одном направлении, приводит к превышению предела прочности материала частиц 41, 42, 43, 44, 45 и к их разрушению, либо к преодолению силы трения в контакте частицы с поверхностью поршня 1 или цилиндра 2. Поршень 1 не заклинивает в цилиндре 2 в этом случае, он двигается и перекачивает текучую среду. Если же вибрацию включили после заклинивания, после разрушения некоторого количества частиц, с большой вероятностью поршень сможет двигаться дальше, то есть произойдёт расклинивание. Если поршень 1 вибрирует в радиальном (перпендикулярном воображаемой оси поршня 1) направлении, например, в плоскости Фиг.14, то разрушение частиц 41, 42, 43, 44, 45 также происходит легче. К постоянной силе от привода насоса добавляется переменная сила от источника вибраций, действующая в перпендикулярном направлении. Равнодействующая этих сил в отдельные моменты больше, чем сила от привода насоса. Этого может быть достаточно, чтобы в некоторых случаях превысить предел прочности материала частиц 41, 42, 43, 44, 45 и их разрушить. Неразрушенные при таких вибрациях частицы не смогут препятствовать движению поршня 1, поскольку суммарная сила их трения о стенки цилиндра 2 или поршня 1 будет меньше, чем сила, действующая на поршень 1 от привода насоса. If the piston 1 vibrates in the axial direction, that is, makes small-amplitude oscillatory movements, then the destruction of particles 41, 42, 43, 44, 45 from the example shown in Fig. 14 is easier, because a variable force from the source is added to the constant force from the pump drive vibrations. The combined action of two forces at the moments when they act in one direction leads to an excess of the tensile strength of the material of the particles 41, 42, 43, 44, 45 and their destruction, or to overcome the friction force in contact of the particle with the surface of the piston 1 or cylinder 2. The piston 1 does not jam in the cylinder 2 in this case, it moves and pumps the fluid. If the vibration is turned on after jamming, after the destruction of a certain number of particles, with a high probability the piston will be able to move on, that is, wedging will occur. If the piston 1 vibrates in the radial (perpendicular to the imaginary axis of the piston 1) direction, for example, in the plane of FIG. 14, then the destruction of the particles 41, 42, 43, 44, 45 is also easier. To the constant force from the pump drive, an alternating force from the vibration source, acting in the perpendicular direction, is added. The resultant of these forces at certain moments is greater than the force from the pump drive. This may be enough to in some cases exceed the tensile strength of the material of the particles 41, 42, 43, 44, 45 and destroy them. The particles that are not destroyed during such vibrations will not be able to impede the movement of the piston 1, since the total force of their friction against the walls of the cylinder 2 or piston 1 will be less than the force acting on the piston 1 from the pump drive.
Если поршень 1 вибрирует в радиальном направлении в плоскости Фиг.14, то имеет место ещё один эффект, способствующий расклиниванию поршня 1. При микроперемещениях поршня 1 в некоторые периоды времени зазор между поршнем 1 и цилиндром 2 увеличивается. Это иногда приводит к тому, что частицы 41, 42, 43, 44, 45 выходят из соприкосновения с поршнем 1 и/или цилиндром 2 в одной или даже в двух точках, разворачиваются на некоторый угол и перестают быть помехой для движения поршня 1 вперёд.  If the piston 1 vibrates radially in the plane of Fig. 14, then there is another effect that contributes to the wedging of the piston 1. During micro-movements of the piston 1 at some time periods, the gap between the piston 1 and the cylinder 2 increases. This sometimes leads to the fact that particles 41, 42, 43, 44, 45 come out of contact with the piston 1 and / or cylinder 2 at one or even two points, turn around at some angle and cease to be an obstacle to the forward movement of the piston 1.
Если поршень 1 совершает крутильные вибрации вокруг своей воображаемой продольной оси, то разрушение частиц 41, 42, 43, 44, 45, как в предыдущем случае, также происходит легче. К постоянной силе от привода насоса добавляется переменная сила от источника вибраций, действующая в перпендикулярном ей направлении и перпендикулярно плоскости чертежа на Фиг.14. Равнодействующая этих сил в отдельные моменты больше, чем сила от привода насоса. Этого может быть достаточно, чтобы в некоторых случаях превысить предел прочности материала частиц 41, 42, 43, 44, 45 и их разрушить.  If the piston 1 performs torsional vibrations around its imaginary longitudinal axis, then the destruction of particles 41, 42, 43, 44, 45, as in the previous case, is also easier. To the constant force from the pump drive, an alternating force from the vibration source is added, acting in the direction perpendicular to it and perpendicular to the plane of the drawing in FIG. The resultant of these forces at certain moments is greater than the force from the pump drive. This may be enough to in some cases exceed the tensile strength of the material of the particles 41, 42, 43, 44, 45 and destroy them.
Если поршень 1 совершает крутильные вибрации вокруг своей воображаемой оси, то имеет место ещё один эффект, способствующий расклиниванию поршня 1. В некоторых случаях в точках соприкосновения частиц 41, 42, 43, 44, 45 с поршнем 1 и/или цилиндром 2 начинается скольжение частицы относительно указанной поверхности. Такую частицу после некоторого числа колебаний разворачивает на некоторый угол относительно воображаемой оси, перпендикулярной продольной воображаемой оси поршня 1, но лежащей в плоскости чертежа на Фиг.14. Такая частица перестаёт быть помехой для движения поршня 1 вперёд.  If the piston 1 performs torsional vibrations around its imaginary axis, then there is another effect that contributes to the wedging of the piston 1. In some cases, at the points of contact of the particles 41, 42, 43, 44, 45 with the piston 1 and / or cylinder 2, the particle begins to slip relative to the indicated surface. After a certain number of vibrations, such a particle is rotated through a certain angle relative to an imaginary axis perpendicular to the longitudinal imaginary axis of the piston 1, but lying in the plane of the drawing in Fig. 14. Such a particle ceases to be an obstacle to the movement of the piston 1 forward.
Неразрушенные при таких микроколебаниях частицы, а также неразвернувшиеся на некоторый угол относительно воображаемой оси, перпендикулярной воображаемой продольной оси поршня 1 частицы не могут препятствовать движению поршня 1, поскольку суммарная сила их трения о стенки цилиндра 2 или поршня 1 меньше, чем сила, действующая на поршень 1 от привода насоса. Particles that are not destroyed during such microoscillations, as well as those which are not turned around at an angle relative to the imaginary axis perpendicular to the imaginary particles cannot prevent the piston 1 from moving along the longitudinal axis of the piston 1, since the total force of their friction against the walls of the cylinder 2 or piston 1 is less than the force acting on the piston 1 from the pump drive.
На вибратор 6 (Фиг.1) подают переменное электрическое напряжение, в результате чего поршень 1 совершает вибрации в осевом направлении. На вибраторы 8 и 9 подают переменное электрическое напряжение, в результате чего поршень 1 совершает вибрации в радиальном направлении. На вибратор 10 подают переменное электрическое напряжение, в результате чего поршень 1 совершает крутильные вибрации вокруг своей воображаемой продольной оси. К штоку 5 прикладывают силу от привода насоса, направленную вперёд. Поршень 1 движется вперёд, выталкивая жидкость, расположенную в цилиндре 2 через открытый нагнетательный клапан 4. Всасывающий клапан 3 при этом закрыт. Вибрации, совершаемые поршнем 1 в результате действия вибраторов 6, 8, 9 и 10, не позволяют частицам механических примесей расклиниться в зазоре между поршнем 1 и цилиндром 2 и привести к заклиниванию насоса. Шток 5 значительной длины имеет вследствие этого невысокую жесткость в продольном, поперечном направлении, а также невысокую крутильную жесткость. Это позволяет поршню 1 вибрировать в цилиндре 2 практически без влияния штока 5.  An alternating voltage is applied to the vibrator 6 (FIG. 1), as a result of which the piston 1 vibrates in the axial direction. The vibrators 8 and 9 are supplied with alternating electric voltage, as a result of which the piston 1 vibrates in the radial direction. An alternating electric voltage is applied to the vibrator 10, as a result of which the piston 1 performs torsional vibrations around its imaginary longitudinal axis. A forward force is applied to the stem 5 from the pump drive. The piston 1 moves forward, pushing the liquid located in the cylinder 2 through the open discharge valve 4. The suction valve 3 is thus closed. The vibrations made by the piston 1 as a result of the action of the vibrators 6, 8, 9 and 10 do not allow particles of mechanical impurities to wedge in the gap between the piston 1 and the cylinder 2 and cause the pump to jam. The rod 5 of considerable length therefore has a low stiffness in the longitudinal, transverse direction, as well as a low torsional stiffness. This allows the piston 1 to vibrate in the cylinder 2 almost without the influence of the rod 5.
При достижении крайнего переднего положения привод насоса начинает перемещать поршень 1 в обратном направлении. Нагнетательный клапан 4 при этом закрывается, всасывающий клапан 3 открывается, обеспечивая поступление текучей среды в пространство между поршнем 1 и цилиндром 2. При достижении крайнего заднего положения привод насоса вновь начинает перемещать поршень 1 вперёд.  When reaching the extreme forward position, the pump drive begins to move the piston 1 in the opposite direction. At the same time, the discharge valve 4 closes, the suction valve 3 opens, ensuring the flow of fluid into the space between the piston 1 and the cylinder 2. When the extreme rear position is reached, the pump drive again starts to move the piston 1 forward.
Когда на актуатор 11 (Фиг.2 и 3) подают переменное электрическое напряжение, сообразно изменению напряжения его длина изменяется. Изменение длины актуатора 11 приводит к изменению расстояния между упором 12 и грузом 13, то есть, к колебаниям (вибрации) груза 13. Колебания груза 13 вызывают противоположно направленные поперечные колебания упора 12 и соединённого с ним поршня 1. Аналогичным образом электрические колебания, подаваемые на актуаторы 11 (Фиг.4) приводит к колебаниям груза 13 и поршня 1.  When an alternating voltage is applied to the actuator 11 (FIGS. 2 and 3), its length changes according to the voltage change. Changing the length of the actuator 11 leads to a change in the distance between the stop 12 and the load 13, that is, to vibrations (vibrations) of the load 13. Oscillations of the load 13 cause oppositely directed transverse vibrations of the stop 12 and the piston 1 connected to it. Similarly, electrical vibrations applied to actuators 11 (Figure 4) leads to oscillations of the load 13 and the piston 1.
Когда на актуаторы 11 (Фиг.5 и 6) подают переменное электрическое напряжение, сообразно изменению напряжения их длины изменяются. Изменение длин актуаторов 11 приводит к крутильным колебаниям (вибрациям) вала 15. Вал 15 осуществляет крутильные колебания (вибрации) маховиков 16. Также изменение длин актуаторов 11 приводит к противоположно направленным крутильным колебаниям (вибрациям) поршня 1. При работе насоса, изображённого на Фиг.7, изменение направления движения поршня 1 осуществляют по срабатыванию датчика прихода поршня 1 в крайнее заднее положение или датчика прихода поршня 1 в крайнее переднее положение. При отсутствии срабатывания этих датчиков в течение длительного времени, существенно превышающего время движения поршня 1 от крайнего заднего положения в крайнее переднее положение оценивают, что наступило заклинивания поршня 1 в цилиндре 2. В случае обнаружения заклинивания, активируют средство для придания поршню 1 продольных вибраций. When an alternating voltage is applied to the actuators 11 (FIGS. 5 and 6), their lengths change in accordance with a change in voltage. Changing the lengths of the actuators 11 leads to torsional vibrations (vibrations) of the shaft 15. The shaft 15 carries out torsional vibrations (vibrations) of the flywheels 16. Also, changing the lengths of the actuators 11 leads to oppositely directed torsional vibrations (vibrations) of the piston 1. When the pump is shown in Fig.7, the change in the direction of movement of the piston 1 is carried out by triggering the sensor of the arrival of the piston 1 in the extreme rear position or the sensor of the arrival of the piston 1 in the extreme front position. If these sensors are not triggered for a long time, significantly exceeding the time the piston 1 moves from the extreme rear position to the extreme forward position, it is estimated that the piston 1 has jammed in the cylinder 2. If jamming is detected, a means is activated to give the piston 1 longitudinal vibrations.
На актуаторы 11 подают переменное электрическое напряжение. Сообразно изменению напряжения длины актуаторов 11 изменяются. В те периоды времени, когда актуатор 11 в передней части поршня 1 увеличивает свою длину, актуатор 11 в задней части поршня уменьшает свою длину. Изменение длин актуаторов 11 приводит к продольным колебаниям (вибрациям) поршня 1. Вибрации поршня 1 передаются штоку 5. Тарельчатые пружины 17, деформируясь при продольных вибрациях штока, обеспечивают передачу силы от привода насоса. Вибрации поршня 1 сопровождают усилием, приложенным к штоку 5 и направленным в сторону, в которую осуществлялось движение перед заклиниванием.  Actuators 11 are supplied with alternating voltage. In accordance with the change in voltage, the lengths of the actuators 11 change. In those periods when the actuator 11 in the front of the piston 1 increases its length, the actuator 11 in the rear of the piston decreases its length. Changing the lengths of the actuators 11 leads to longitudinal fluctuations (vibrations) of the piston 1. The vibrations of the piston 1 are transmitted to the rod 5. Belleville springs 17, deforming during longitudinal vibrations of the rod, provide power transfer from the pump drive. The vibrations of the piston 1 are accompanied by a force applied to the rod 5 and directed to the side in which the movement was made before jamming.
При работе насоса, изображённого на Фиг.8, в случае внезапного изменения энергопотребления привода насоса оценивают, что наступило заклинивания поршня 1 в цилиндре 2. В случае обнаружения заклинивания, активируют средства для придания поршню 1 поперечных вибраций, а также средство для придания поршню 1 крутильных вибраций относительно его воображаемой продольной оси. При этом создают волнообразные поперечные вибрации поршня 1 за счет четырёх средств для придания поршню 1 поперечных вибраций, размещённых в противоположных концах поршня 1.  When the pump is shown in Fig. 8, in the event of a sudden change in the energy consumption of the pump drive, it is estimated that the piston 1 has become stuck in the cylinder 2. If jamming is detected, means are activated to give the piston 1 lateral vibrations, and also means to give the piston 1 torsional vibrations about its imaginary longitudinal axis. In this case, wave-like transverse vibrations of the piston 1 are created by four means for imparting to the piston 1 transverse vibrations located at opposite ends of the piston 1.
На вибратор 23 подают переменное электрическое напряжение, в результате чего он начинает совершать поперечные вибрации передней части поршня 1. На вибратор 24 также подают переменное электрическое напряжение, в результате чего он начинает совершать поперечные вибрации передней части поршня 1 в перпендикулярном направлении. Перемещения передней части поршня 1 в плоскости, перпендикулярной его воображаемой оси, в общем случае осуществляются в различных направлениях. Например, при гармонических колебаниях вибраторов 23 и 24 с кратными частотами траектория колебаний любой точки передней части поршня 1 является так называемой фигурой Лиссажу. Рекомендуется избегать синфазных колебаний и колебаний в противофазе вибраторов 23 и 24 с одинаковой частотой, поскольку результирующее колебание в этом случае имеет одно направление, что не позволяет хорошо очистить зазор между поршнем 1 и цилиндром 2 от механических примесей. Наиболее эффективна работа насоса при синхронных колебаниях вибраторов 23 и 24, фазы у которых отличаются на 1А периода. An alternating electric voltage is applied to the vibrator 23, as a result of which it begins to transverse the vibrations of the front of the piston 1. An alternating voltage is also applied to the vibrator 24, as a result of which it begins to transverse the front of the piston 1 in a perpendicular direction. The movement of the front of the piston 1 in a plane perpendicular to its imaginary axis, in the General case, are carried out in different directions. For example, with harmonic vibrations of vibrators 23 and 24 with multiple frequencies, the oscillation path of any point on the front of the piston 1 is the so-called Lissajous figure. It is recommended to avoid in-phase oscillations and oscillations in antiphase of the vibrators 23 and 24 with the same frequency, since the resulting oscillation in this case has one direction, which does not allow to clean the gap between the piston 1 and cylinder 2 from mechanical impurities. Most effective pump operation with synchronous vibrations of vibrators 23 and 24, the phases of which differ by 1 A period.
На вибратор 25 подают переменное электрическое напряжение той же частоты, которое подают на вибратор 23, но с задержкой по фазе на % периода колебаний. В результате задняя часть поршня 1 начинает совершать поперечные вибрации с отставанием от передней части. Это приводит к движению поршня 1, напоминающему волнообразное движение, в плоскости, в которой колеблются грузы вибраторов 23 и 25.  An alternating voltage of the same frequency is applied to the vibrator 25, which is supplied to the vibrator 23, but with a phase delay of% of the oscillation period. As a result, the rear of the piston 1 begins to make lateral vibrations with a lag from the front. This leads to the movement of the piston 1, resembling a wave-like motion, in the plane in which the loads of the vibrators 23 and 25 oscillate.
На вибратор 26 подают переменное электрическое напряжение той же частоты, которое подают на вибратор 24, но с задержкой по фазе на % периода колебаний. В результате задняя часть поршня 1 начинает совершать поперечные вибрации с отставанием от передней части. Это приводит к движению поршня 1, напоминающему волнообразное движение, в плоскости, в которой колеблются грузы вибраторов 24 и 26. An alternating voltage of the same frequency is applied to the vibrator 26, which is supplied to the vibrator 24, but with a phase delay of% of the oscillation period. As a result, the rear of the piston 1 begins to make lateral vibrations with a lag from the front. This leads to the movement of the piston 1, resembling a wave-like motion, in the plane in which the loads of the vibrators 24 and 26 oscillate.
Подобное пространственное волнообразное движение поршня 1 в цилиндре 2 приводит к появлению тока жидкости в зазоре между поршнем 1 и цилиндром 2 в направлении спереди назад. Such a spatial wave-like motion of the piston 1 in the cylinder 2 leads to the appearance of a fluid flow in the gap between the piston 1 and the cylinder 2 in the front to back direction.
Когда на актуаторы 11 (Фиг.9) подают переменное электрическое напряжение, сообразно изменению напряжения их длины изменяются. Изменение длин актуаторов 11 приводит к крутильным колебаниям (вибрациям) маховика 27 и противоположно направленным крутильным колебаниям (вибрациям) поршня 1. Шейки 21 и 22 штока 5 позволяют поршню 1 вибрировать в цилиндре 2 практически без сдерживания штоком 5 этих вибраций.  When an alternating voltage is applied to the actuators 11 (FIG. 9), their lengths change in accordance with a change in voltage. Changing the lengths of the actuators 11 leads to torsional vibrations (vibrations) of the flywheel 27 and oppositely directed torsional vibrations (vibrations) of the piston 1. The necks 21 and 22 of the rod 5 allow the piston 1 to vibrate in the cylinder 2 almost without containment by the rod 5 of these vibrations.
Вибрации средства для придания поршню 1 (Фиг.8) поперечных вибраций и средства для придания поршню 1 крутильных вибраций относительно его воображаемой продольной оси сопровождают усилием, приложенным к штоку 5 и направленным вперёд. При этом в цилиндре 2 создаётся давление текучей среды, усиливающее ток жидкости в зазоре между поршнем 1 и цилиндром 2, и облегчающее вынос частиц из зазора наружу.  The vibrations of the means for imparting transverse vibrations to the piston 1 (Fig. 8) and the means for imparting torsional vibrations to the piston 1 relative to its imaginary longitudinal axis are accompanied by a force applied to the rod 5 and directed forward. In this case, a fluid pressure is created in the cylinder 2, which enhances the fluid flow in the gap between the piston 1 and the cylinder 2, and facilitates the removal of particles from the gap to the outside.
При работе насоса, изображённого на Фиг.10, в случае внезапного увеличения силы, действующей от привода насоса к штоку насоса оценивают, что наступило заклинивание поршня 1 в цилиндре 2. В случае обнаружения заклинивания, активируют средство для придания поршню 1 крутильных вибраций относительно его воображаемой продольной оси.  When the pump shown in Fig. 10 is operated, in the case of a sudden increase in the force acting from the pump drive to the pump stem, it is estimated that the piston 1 has jammed in the cylinder 2. If jamming is detected, a means is activated to give the piston 1 torsional vibrations relative to its imaginary longitudinal axis.
На актуаторы 28 и 29 подают переменное электрическое напряжение, сообразно изменению напряжения они осуществляют крутильные колебания (вибрации) маховика 30 и противоположно направленные крутильные колебания (вибрации) поршня 1. Кулачковая муфта 31 позволяет поршню 1 вибрировать в цилиндре 2 без сдерживания штоком 5 этих вибраций. Actuators 28 and 29 are supplied with alternating electrical voltage, in accordance with a change in voltage, they carry out torsional vibrations (vibrations) of the flywheel 30 and oppositely directed torsional vibrations (vibrations) of the piston 1. The cam clutch 31 allows the piston 1 to vibrate in the cylinder 2 without restraining the rod 5 of these vibrations.
Крутильные вибрации поршня 1 сопровождают усилием, приложенным к штоку 5 и направленным в сторону, противоположную направлению, в котором осуществлялось движение перед заклиниванием.  Torsional vibration of the piston 1 is accompanied by a force applied to the rod 5 and directed in the direction opposite to the direction in which the movement before jamming was carried out.
При работе насоса, изображённого на Фиг.11, в случае внезапного прекращения движения текучей среды, перекачиваемой насосом оценивают, что наступило заклинивание поршня 1 в цилиндре 2. Прекращение движения текучей среды может быть выявлено, например, по показаниям расходомера в напорном трубопроводе или расходомера во всасывающем трубопроводе. В случае обнаружения заклинивания, активируют средство для придания поршню 1 крутильных вибраций относительно его воображаемой продольной оси.  When the pump shown in Fig. 11 is operating, in the event of a sudden stop of the fluid movement pumped by the pump, it is estimated that the piston 1 has jammed in the cylinder 2. The termination of the fluid motion can be detected, for example, by the readings of the flow meter in the pressure pipe or flow meter suction pipe. In case of jamming, a means is activated to give the piston 1 torsional vibrations relative to its imaginary longitudinal axis.
На актуаторы 28 и 29 подают переменное электрическое напряжение, сообразно изменению напряжения они осуществляют крутильные колебания (вибрации) маховика 30 и противоположно направленные крутильные колебания (вибрации) поршня 1. Плоская упругая пластина 36 передаёт усилия от штока 5 к поршню 1, позволяя при этом поршню 1 совершать крутильные вибрации в цилиндре 2 без сдерживания штоком 5 этих вибраций.  Actuators 28 and 29 are supplied with alternating voltage, in accordance with a change in voltage, they carry out torsional vibrations (vibrations) of the flywheel 30 and oppositely directed torsional vibrations (vibrations) of the piston 1. The flat elastic plate 36 transfers forces from the rod 5 to the piston 1, while allowing the piston 1 to perform torsional vibrations in the cylinder 2 without restraining the rod 5 of these vibrations.
Крутильные вибрации поршня 1 сопровождают усилием, приложенным к штоку 5 и направленным назад. В другом варианте осуществления способа вибрации поршня 1 не сопровождают усилием, приложенным к штоку 5.  Torsional vibration of the piston 1 is accompanied by the force applied to the rod 5 and directed back. In another embodiment of the method, the vibrations of the piston 1 are not accompanied by the force exerted on the stem 5.
При работе насоса, изображённого на Фиг.13, включены средства для придания поршню 1 поперечных вибраций, а также средство для придания поршню 1 крутильных вибраций относительно его воображаемой продольной оси. При этом создают волнообразные поперечные вибрации поршня 1 за счет четырёх средств для придания поршню 1 поперечных вибраций, размещённых в противоположных концах поршня 1.  In operation of the pump of FIG. 13, means are included for imparting transverse vibrations to the piston 1, and also means for imparting torsional vibrations to the piston 1 with respect to its imaginary longitudinal axis. In this case, wave-like transverse vibrations of the piston 1 are created by four means for imparting to the piston 1 transverse vibrations located at opposite ends of the piston 1.
На вибратор 23 подают переменное электрическое напряжение, в результате чего он начинает совершать поперечные вибрации передней части поршня 1. На вибратор 24 также подают переменное электрическое напряжение, в результате чего он начинает совершать поперечные вибрации передней части поршня 1 в перпендикулярном направлении. Перемещения передней части поршня 1 в плоскости, перпендикулярной его воображаемой оси, в общем случае осуществляются в различных направлениях. Рекомендуется избегать синфазных колебаний и колебаний в противофазе вибраторов 23 и 24 с одинаковой частотой, поскольку результирующее колебание в этом случае имеет одно направление, что не позволяет хорошо очистить зазор между поршнем 1 и цилиндром 2 от механических примесей. An alternating electric voltage is applied to the vibrator 23, as a result of which it begins to transverse the vibrations of the front of the piston 1. An alternating voltage is also applied to the vibrator 24, as a result of which it begins to transverse the front of the piston 1 in a perpendicular direction. The movement of the front of the piston 1 in a plane perpendicular to its imaginary axis, in the General case, are carried out in different directions. It is recommended to avoid common-mode oscillations and oscillations in antiphase of vibrators 23 and 24 with the same frequency, since the resulting oscillation in this case has one direction, which does not allow to clean the gap between the piston 1 and the cylinder 2 from mechanical impurities.
На вибратор 25 подают переменное электрическое напряжение той же частоты, которое подают на вибратор 23, но с опережением по фазе на V* периода колебаний. В результате задняя часть поршня 1 начинает совершать поперечные вибрации, опережающие вибрации передней части. Это приводит к движению поршня 1, напоминающему волнообразное движение, в плоскости, в которой колеблются грузы вибраторов 23 и 25.  An alternating voltage of the same frequency is applied to the vibrator 25, which is supplied to the vibrator 23, but with a phase advance of V * of the oscillation period. As a result, the rear of the piston 1 begins to make transverse vibrations ahead of the vibrations of the front. This leads to the movement of the piston 1, resembling a wave-like motion, in the plane in which the loads of the vibrators 23 and 25 oscillate.
На вибратор 26 подают переменное электрическое напряжение той же частоты, которое подают на вибратор 24, но с опережением по фазе на Х периода колебаний. В результате задняя часть поршня 1 начинает совершать поперечные вибрации, опережающие колебания передней части. Это приводит к движению поршня 1, напоминающему волнообразное движение, в плоскости, в которой колеблются грузы вибраторов 24 и 26. Подобное пространственное волнообразное движение поршня 1 в цилиндре 2 приводит к появлению тока жидкости в зазоре между поршнем 1 и цилиндром 2 в направлении сзади вперёд. An alternating voltage of the same frequency is applied to the vibrator 26, which is supplied to the vibrator 24, but with a phase advance of X of the oscillation period. As a result, the rear of the piston 1 begins to perform transverse vibrations that are ahead of the vibrations of the front. This leads to the movement of the piston 1, which resembles a wave-like motion, in the plane in which the loads of the vibrators 24 and 26 oscillate. Such a spatial wave-like motion of the piston 1 in the cylinder 2 leads to the appearance of a liquid current in the gap between the piston 1 and the cylinder 2 in the forward direction.
Когда на вибратор крутильных вибраций 10 подают переменное электрическое напряжение, он создает крутильные вибрации поршня 1.  When an alternating voltage is applied to the torsion vibrator 10, it creates torsional vibrations of the piston 1.
Кулачковая муфта 38 обеспечивает независимое вращение входящего в неё участка штока 5 относительно выходящего из неё участка штока 5 в пределах заданного угла вращения. Кулачковая муфта 39 обеспечивает независимое вращение входящего в неё участка штока 5 относительно поршня 1 в пределах заданного угла вращения. Также кулачковая муфта 38 обеспечивает отклонение на заданный угол выходящего из неё участка штока 5 от входящего в неё участка штока 5. Кулачковая муфта 39 обеспечивает отклонение на заданный угол выходящего из неё поршня 1 от входящего в неё участка штока 5. Кулачковые муфты 39 и 40 позволяют поршню 1 вибрировать в цилиндре 2 практически без сдерживания штоком 5 этих вибраций.  The cam clutch 38 provides independent rotation of the stem portion 5 entering into it relative to the stem portion 5 emerging from it within a predetermined rotation angle. The cam clutch 39 provides independent rotation of the portion of the stem 5 included in it relative to the piston 1 within a predetermined rotation angle. Also, the cam clutch 38 provides a deviation by a predetermined angle of the stem portion 5 exiting from it from the stem portion 5 included in it. The cam clutch 39 provides a deviation by a predetermined angle of the piston 1 exiting from it from the stem portion 5 included in it. The cam couplings 39 and 40 allow vibrate the piston 1 in the cylinder 2 practically without restraining the rod 5 of these vibrations.
Группа изобретений была раскрыта выше со ссылкой на конкретные варианты их осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретений, входящих в группу, не меняющие их сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретения входящие в группу, следует считать ограниченным по объему правовой охраны только нижеследующей формулой изобретения.  The group of inventions has been disclosed above with reference to specific options for their implementation. For specialists, other embodiments of the inventions within the group that do not change their nature, as disclosed in the present description, may be obvious. Accordingly, the inventions included in the group should be considered limited in scope of legal protection only by the following claims.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Насос, содержащий поршень, цилиндр, всасывающий клапан, нагнетательный клапан, шток, соединённый с поршнем, характеризующийся тем, что поршень снабжен, по крайней мере, одним вибратором, выполненным с возможностью придания поршню продольных или поперечных или крутильных вибраций относительно воображаемой продольной оси поршня.  1. A pump containing a piston, a cylinder, a suction valve, a discharge valve, a rod connected to a piston, characterized in that the piston is provided with at least one vibrator configured to give the piston longitudinal or transverse or torsional vibrations relative to an imaginary longitudinal axis piston.
2. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что поршень снабжен, по крайней мере, одним дополнительным вибратором для придания поршню поперечных вибраций, причем указанный вибратор размещен таким образом, что направление его вибраций отличается от направления вибраций основного вибратора в плоскости, перпендикулярной воображаемой продольной оси поршня.  2. The pump according to claim 1, characterized in that the piston is provided with at least one additional vibrator for imparting transverse vibrations to the piston, said vibrator being arranged in such a way that its vibration direction differs from the vibration direction of the main vibrator in a plane perpendicular to the imaginary the longitudinal axis of the piston.
3. Насос по п. 2, характеризующийся тем, что вибраторы для придания поперечных вибраций размещены на противоположных концах поршня.  3. The pump according to claim 2, characterized in that the vibrators for imparting transverse vibrations are placed at opposite ends of the piston.
4. Насос по п. 3, характеризующийся тем, что вибраторы для придания поршню продольных или поперечных вибраций выполнены в виде пьезоэлектрических и/или магнитострикционных актуаторов, причем каждый актуатор одним концом соединён с поршнем, а на другом конце каждого актуатора закреплён груз.  4. The pump according to claim 3, characterized in that the vibrators for giving the piston longitudinal or transverse vibrations are made in the form of piezoelectric and / or magnetostrictive actuators, with each actuator connected to the piston at one end and a load fixed to the other end of each actuator.
5. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что вибраторы для придания поршню продольных или поперечных вибраций выполнены в виде пьезоэлектрических и/или магнитострикционных актуаторов, причем каждый актуатор одним концом соединён с поршнем, а на другом конце каждого актуатора закреплён груз.  5. The pump according to claim 1, characterized in that the vibrators for giving the piston longitudinal or transverse vibrations are made in the form of piezoelectric and / or magnetostrictive actuators, with each actuator connected to the piston at one end and a load fixed to the other end of each actuator.
6. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно снабжен упругим средством, допускающим продольные вибрации поршня относительно штока и размещенным между поршнем и штоком или в штоке.  6. The pump according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with an elastic means allowing longitudinal vibration of the piston relative to the rod and placed between the piston and the rod or in the rod.
7. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно снабжен средством в виде муфты, выполненной с возможностью отклонения выходного полувала на заданный угол от входного полувала, причем входной полувал муфты соединён со штоком, а выходной полувал муфты соединен с поршнем.  7. The pump according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a means in the form of a coupling, configured to deviate the output half shaft by a predetermined angle from the input half shaft, the input half shaft of the coupling connected to the rod, and the output half shaft of the coupling connected to the piston.
8. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что шток дополнительно снабжен средством в виде двух последовательно расположенных муфт, причем каждая муфта выполнена с возможностью отклонения выходного полувала на заданный угол от входного полувала.  8. The pump according to claim 1, characterized in that the rod is additionally provided with a means in the form of two successively located couplings, each coupling made with the possibility of deflecting the output half shaft by a predetermined angle from the input half shaft.
9. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно снабжен упругой пластиной, край упругой пластины закреплён на штоке, противоположный край упругой пластины закреплён на поршне, плоскость упругой пластины параллельна воображаемой оси штока и поршня. 9. The pump according to claim 1, characterized in that it is further provided with an elastic plate, the edge of the elastic plate is fixed to the rod, the opposite edge of the elastic the plate is fixed on the piston, the plane of the elastic plate is parallel to the imaginary axis of the rod and piston.
10. Насос по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно снабжен средством в виде муфты, выполненной с возможностью независимого вращения полувалов в пределах заданного угла вращения, причем один полувал муфты соединён со штоком, другой полувал муфты соединен с поршнем.  10. The pump according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a means in the form of a coupling, made with the possibility of independent rotation of the half shafts within a given angle of rotation, with one half shaft of the coupling connected to the rod, the other half shaft of the coupling connected to the piston.
11. Способ перекачивания текучей среды поршневым насосом, в процессе которого осуществляют перемещения поршня из крайнего заднего положения в крайнее переднее положение и обратно, характеризующийся тем, что при перемещении поршня включают, по меньшей мере, одно средство из следующей группы: средство для придания поршню продольных вибраций, средство для придания поршню крутильных вибраций относительно его воображаемой продольной оси, средство для придания поршню поперечных вибраций.  11. A method of pumping fluid by a piston pump, during which the piston is moved from the extreme rear position to the extreme front position and vice versa, characterized in that when moving the piston include at least one of the following groups: means for giving the piston longitudinal vibration, means for giving the piston torsional vibrations relative to its imaginary longitudinal axis, means for giving the piston transverse vibrations.
12. Способ по п. 11, характеризующийся тем, что создают волнообразные поперечные вибрации поршня за счет, по меньшей мере, двух средств для придания поршню поперечных вибраций, размещённых в противоположных концах поршня.  12. The method according to p. 11, characterized in that they create wave-like transverse vibrations of the piston due to at least two means for imparting to the piston transverse vibrations located at opposite ends of the piston.
13. Способ по п. 12, характеризующийся тем, что средством для придания поршню поперечных вибраций, размещённым в передней части поршня, создают поперечные вибрации передней части поршня; средством для придания поршню поперечных вибраций, размещённым в задней части поршня, создают поперечные вибрации задней части поршня того же направления, но другой фазы и/или другой частоты.  13. The method according to p. 12, characterized in that the means for imparting to the piston transverse vibrations located in the front of the piston create transverse vibrations of the front of the piston; Means for imparting transverse vibrations to the piston located at the rear of the piston create transverse vibrations of the rear of the piston in the same direction, but of a different phase and / or other frequency.
14. Способ перекачивания текучей среды поршневым насосом, в процессе которого осуществляют перемещения поршня из крайнего заднего положения в крайнее переднее положение и обратно, характеризующийся тем, что оценивают наличие заклинивания поршня, в случае обнаружения заклинивания, активируют, по меньшей мере, одно средство из следующей группы: средство для придания поршню продольных вибраций, средство для придания поршню крутильных вибраций относительно его продольной оси, средство для придания поршню поперечных вибраций.  14. A method of pumping fluid by a piston pump, during which the piston moves from the extreme rear position to the extreme front position and vice versa, characterized in that the presence of piston jamming is evaluated, if jamming is detected, at least one of the following groups: means for giving the piston longitudinal vibrations, means for giving the piston torsional vibrations relative to its longitudinal axis, means for giving the piston transverse vibrations.
15. Способ по п. 14, характеризующийся тем, что создают волнообразные поперечные вибрации поршня за счет, по меньшей мере, двух средств для придания поршню поперечных вибраций, размещённых в противоположных концах поршня.  15. The method according to p. 14, characterized in that they create wave-like transverse vibrations of the piston due to at least two means for imparting to the piston transverse vibrations located at opposite ends of the piston.
16. Способ по п. 15, характеризующийся тем, что средством для придания поршню поперечных вибраций, размещённым в передней части поршня, создают поперечные вибрации передней части поршня; средством для придания поршню поперечных вибраций, размещённым в задней части поршня, создают поперечные вибрации задней части поршня того же направления, но другой фазы и/или другой частоты. 16. The method according to p. 15, characterized in that the means for giving the piston transverse vibrations located in the front of the piston create transverse vibrations of the front of the piston; means for imparting a piston transverse vibrations located at the rear of the piston, create transverse vibrations of the rear of the piston in the same direction, but of a different phase and / or other frequency.
17. Способ по п. 14, характеризующийся тем, что вибрации сопровождают усилием, приложенным к штоку и направленным в сторону, в которую осуществлялось движение перед заклиниванием.  17. The method according to p. 14, characterized in that the vibration accompany the force applied to the rod and directed in the direction in which the movement was carried out before jamming.
18. Способ по п. 14, характеризующийся тем, что вибрации сопровождают усилием, приложенным к штоку и направленным в сторону, противоположную направлению, в котором осуществлялось движение перед заклиниванием.  18. The method according to p. 14, characterized in that the vibration accompany the force applied to the rod and directed in the direction opposite to the direction in which the movement was carried out before jamming.
19. Способ по п. 14, характеризующийся тем, что оценивают наличие заклинивания поршня по отсутствию срабатывания датчика прихода поршня в крайнее заднее положение или датчика прихода поршня в крайнее переднее положение.  19. The method according to p. 14, characterized in that assess the presence of jamming of the piston by the absence of the sensor of the arrival of the piston in the rearward position or the sensor of the arrival of the piston in the frontmost position.
20. Способ по п. 14, характеризующийся тем, что оценивают наличие заклинивания поршня по внезапному изменению энергопотребления привода насоса или по внезапному увеличению силы, действующей от привода насоса к штоку насоса.  20. The method according to p. 14, characterized in that assess the presence of jamming of the piston by a sudden change in energy consumption of the pump drive or by a sudden increase in the force acting from the pump drive to the pump rod.
PCT/RU2016/000266 2015-05-07 2016-04-29 Method of pumping a fluid and pump for the implementation thereof WO2016178601A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015117292A RU2610166C2 (en) 2015-05-07 2015-05-07 Method of fluid medium transfer and pump to this effect
RU2015117292 2015-05-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016178601A1 true WO2016178601A1 (en) 2016-11-10

Family

ID=57217711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000266 WO2016178601A1 (en) 2015-05-07 2016-04-29 Method of pumping a fluid and pump for the implementation thereof

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2610166C2 (en)
WO (1) WO2016178601A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1583653A1 (en) * 1987-09-01 1990-08-07 Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Arrangement for for preventing salt deposition in intake part of sucker-rod well pump
CN2480584Y (en) * 2001-02-28 2002-03-06 廖伟创 Vibrator piston for recipracative piston pump
CN201786622U (en) * 2010-09-29 2011-04-06 任平 Oil pump with oil layer dredge function
US20130121848A1 (en) * 2011-03-30 2013-05-16 Grigori Lishanski Vibratory Cavitation Pump Lishanski

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453469C2 (en) * 2010-07-27 2012-06-20 Валерий Александрович Комаров Reverse osmosis water treatment unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1583653A1 (en) * 1987-09-01 1990-08-07 Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности Arrangement for for preventing salt deposition in intake part of sucker-rod well pump
CN2480584Y (en) * 2001-02-28 2002-03-06 廖伟创 Vibrator piston for recipracative piston pump
CN201786622U (en) * 2010-09-29 2011-04-06 任平 Oil pump with oil layer dredge function
US20130121848A1 (en) * 2011-03-30 2013-05-16 Grigori Lishanski Vibratory Cavitation Pump Lishanski

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015117292A (en) 2016-11-27
RU2610166C2 (en) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1458983B1 (en) Standing wave cavity pump
US10968713B2 (en) System and method for providing oscillation downhole
Mauck et al. Piezoelectric hydraulic pump
US9273676B2 (en) Piezoelectric pump
US8022602B2 (en) Piezoelectric resonant power generator
MX2012008853A (en) Methods of use for a positive displacement pump having an externally assisted valve.
US2713472A (en) Sonic earth boring drill with selfresonating vibration generator
RU2610166C2 (en) Method of fluid medium transfer and pump to this effect
US3171360A (en) Pulsation type pumps
CN105508334B (en) Electricity drives polygon overflow pulsation attenuation control system and polygon overflow system
US9745970B2 (en) Linear piezoelectric compressor
CN104675654B (en) Fluid pump and method for delivering fluid
RU2386056C2 (en) Borehole vibration pump
WO2019231355A1 (en) Gate valve for a fluid medium
Sirohi et al. Compact Piezo-hydraulic Hybrid Actuator
WO2019231356A1 (en) Gate valve
JP2001271757A (en) Piezoelectric pump
USRE26509E (en) Pulsation type pumps
GB2484345A (en) Oscillating U-tube pump.
GUO et al. Experimental research on the factors affecting the output flow of the piezoelectric stack-based electro-hydrostatic actuator
CN201428590Y (en) Rotor pump for pumping concentrated fruit juice
SE412339B (en) HYDROACUSTIC OSCILLATOR
WO2023117320A1 (en) Fluid pump, pump assembly and method of pumping fluid
Anand et al. Fabrication of Pendulum Pump
ELGAMIL et al. POTENTIALS AND CHALLENGES OF A NEW VARIABLE GEOMETRIC POSITIVE DISPLACEMENT PUMP

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16789671

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16789671

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1