УПЛОТНЕНИЕ ПЛУНЖЕРА СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА

УПЛОТНЕНИЕ ПЛУНЖЕРА СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА


RU (11) 2076953 (13) C1

(51) 6 F04B53/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 93043955/06 
(22) Дата подачи заявки: 1993.09.03 
(45) Опубликовано: 1997.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. - М.: Недра, 1983, с.122-123. 2. Авторское свидетельство СССР N 840458, кл. F 04B 21/04, 1981. 
(71) Заявитель(и): Конструкторское бюро производственного объединения "Саратовнефтегаз" 
(72) Автор(ы): Лузянин Г.С.; Матвеенко Л.М.; Разуваев В.Д.; Задумин С.С. 
(73) Патентообладатель(и): Конструкторское бюро производственного объединения "Саратовнефтегаз" 

(54) УПЛОТНЕНИЕ ПЛУНЖЕРА СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА 

Использование: в гидравлических машинах. Сущность изобретения: поверхность торцов распорных колец образована внутренней и наружной выпукло-гладкими поверхностями. Поверхности выполнены с непрерывно увеличивающейся кривизной от вершины пересечения к краям. Поверхности пересекаются на расстоянии 0,1 - 0,2 ширины кольца от его внутреннего края. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к гидравлическим машинам, в частности к скважинным штанговым насосам с большими зазорами в паре плунжер цилиндр.

Известно уплотнение плунжера в виде слоя загумированной резины или резиновых манжет на поверхности плунжера. Уплотнение распирается давлением из полости плунжера при его ходе вверх через радиальные каналы в стенке плунжера [I]

Однако область применения таких насосов ограничена малыми и средними перепадами давления по концам плунжера, т.е. для малых и средних глубин динамического уровня жидкости в скважине.

Известно также уплотнение плунжера скважинного штангового насоса, включающее установленный на трубчатом несущем стержне с возможностью осевого смещения набор чередующихся распорных и уплотнительных колец, выполненных с ответными поверхностями торцов. Торцы распорных колец выполнены коническими, а уплотнительные кольца имеют трапецеидальное сечение, обращенное широким основанием наружу. На стержне имеются стяжные средства [2]

Недостатком известного уплотнения плунжера является то, что поверхность контакта между уплотнительным кольцом и распорным кольцом представляют собой в сечении прямую линию и, когда плунжер совершает ход вверх, распорные кольца совершают осевое перемещение, одинаковое по всей длине линии контакта. При этом резина уплотнительных колец сдавливается, но выдавливание ее в сторону зазоров затруднено силами трения и когезии между резиной и металлом, направленным в обратную сторону. Это обстоятельство приводит к тому, что радиальное движение резины происходит преимущественно по среднему сечению кольца. Работает только средняя часть уплотнительного кольца с очень ограниченным ресурсом, т.е. не компенсируется износ кольца о стенку цилиндра, но за счет упомянутых сил трения и когезии даже в малой части работающей резины возникают противоположно действующие внутренние напряжения, что обуславливает быстрое старение и разрушение уплотнительных колец. В результате уменьшается межремонтный период работы скважины.

Задача изобретения состоит в повышении эксплуатационной надежности и качества уплотнения плунжера скважинного штангового насоса.

Технический результат достигается тем, что в уплотнении плунжера скважинного штангового насоса, включающем установленный на трубчатом несущем стержне с возможностью осевого смещения набор чередующихся распорных и уплотнительных колец, выполненных с ответными поверхностями торцов, поверхность торцов распорных колец образована внутренней и наружной взаимопересекающимися выпукло-гладкими поверхностями с непрерывно увеличивающейся кривизной в направлении от вершины пересечения поверхностей к краям кольца, причем поверхности пересекаются на расстоянии 0,1 0,2 ширины кольца от его внутреннего края.

На фиг.1 изображено уплотнение плунжера скважинного штангового насоса в разрезе; на фиг. 2 распорное кольцо; на фиг.3 схема работы уплотнения. На фиг.2 обозначены: b расстояние точки пересечения поверхностей от внутреннего края кольца; a ширина кольца; с точка пересечения поверхностей; ес, cd ширина поверхностей.

Уплотнение плунжера включает трубчатый несущий стержень 1, на котором с возможностью осевого смещения установлен набор чередующихся распорных 2 и уплотнительных 3 колец, торцы которых имеют ответную поверхность. Уплотняется контакт со стенкой цилиндра 4 и стержня 1. Поверхность торцов распорных колец образована внутренней ec и наружной cd взаимопересекающимися выпукло-гладкими поверхностями с непрерывно увеличивающейся кривизной в направлении от вершины пересечения с поверхностей к краям кольца, причем поверхности пересечения на расстоянии b (0,1 0,2)d, т.е. 0,1 0,2 ширины кольца от его внутреннего края. Уплотнение поджато стяжными средствами (не показаны). Уплотнение работает следующим образом.

При ходе несущего стержня 1 плунжера вверх не уплотнение сверху действует сила перепада давления, между распорными кольцами 2 сжимается уплотнительное кольцо 3. Процессом охватывается вся длина уплотнения, поскольку набор колец 2, 3 установлен на трубчатом несущем стержне 1 с возможностью осевого перемещения. При этом уплотнительное кольцо 3 сжимается из-под вершины с в обе стороны, а именно: в сторону трубчатого стержня 1 и в сторону цилиндра 4 насоса, уплотняя соответственно зазоры, причем процессом отжатия в сторону трубчатого стержня охватывается меньшая часть уплотнительного кольца, а в сторону цилиндра большая его часть.

Процесс отжатия проходит беспрепятственно, поскольку отжимаемая поверхность торца состоит по обеим направлениям отжатия из двух выпукло-гладких поверхностей ес и cd, кривизна которых непрерывно увеличивается к краям распорных колец 2.

Благодаря этому же обстоятельству уплотнительное, например резиновое, кольцо 3 будет по мере износа непрерывно отжиматься до его полного расходования. В результате увеличивается ресурс работы и надежность уплотнения, а соответственно повышается межремонтный период работы добывающих скважин. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Уплотнение плунжера скважинного штангового насоса, включающее установленный на трубчатом несущем стержне с возможностью осевого смещения набор чередующихся распорных и уплотнительных колец, выполненных с ответными поверхностями торцов, отличающееся тем, что поверхность торцов распорных колец образована внутренней и наружной взаимопересекающимися выпукло-гладкими поверхностями с непрерывно увеличивающейся кривизной в направлении от вершины пересечения поверхностей к краям кольца, причем поверхности пересекаются на расстоянии 0,1 0,2 ширины кольца от его внутреннего края.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru