ПОРШЕНЬ СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА

ПОРШЕНЬ СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА


RU (11) 2162966 (13) C1

(51) 7 F04B53/14 

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

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

(21) Заявка: 2000107360/06 
(22) Дата подачи заявки: 2000.03.28 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.03.28 
(45) Опубликовано: 2001.02.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2037077 С1, 09.06.1995. RU 2066007 С1, 27.08.1996. RU 2132988 С1, 10.07.1999. RU 2025629 С1, 30.12.1994. DE 3122091 С1, 16.12.1982. US 4395204 А, 26.06.1983. US 4762476 А, 09.08.1988. US 4983105 А, 08.01.1991. 
(71) Заявитель(и): Захаров Борис Семенович 
(72) Автор(ы): Захаров Б.С.; Богомольный Е.И.; Драчук В.Р.; Шариков Г.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Захаров Борис Семенович 
Адрес для переписки: 117513, Москва, Ленинский проспект 125, к.2, кв.304, Захарову Б.С. 

(54) ПОРШЕНЬ СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА 

Изобретение может быть использовано в гидравлических и пневматических машинах с возвратно-поступательным движением рабочих органов. Поршень скважинного глубинного насоса содержит установленное в корпусе контактно-щелевое уплотнение, выполненное в виде уплотнительных колец, притертых друг к другу по торцам и поджатых к уплотняемым поверхностям упругой обоймой. На наружной поверхности обоймы выполнены эксцентрично расположенные бурты, и соответственно уплотнительные кольца выполнены с концентричными цилиндрическими поверхностями и расположены на упомянутых буртах. Под нижним кольцом контактно-щелевого уплотнения с упором в него и торец упругой обоймы установлена гильза на упругом основании. Гильза обеспечивает дополнительное щелевое уплотнение. Гильза выполнена с твердым износостойким покрытием, например, из керамики. Гильза размещена с зазором относительно корпуса, перекрытого с двух сторон упругим основанием. Изобретение повышает надежность поршня скважинного штангового насоса. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к штанговым насосам, и касается поршней штанговых насосов, и может быть использовано при добыче нефти из скважин.

Известен скважинный штанговый насос, в цилиндре которого подвижно размещен плунжер с корпусом и разрезными уплотнительными кольцами, установленными в канавках /см. SU 840470 A 23.06.1981/.

Также известен поршень скважинного штангового насоса, содержащий установленное в корпусе контактно-щелевое уплотнение, выполненное в виде уплотнительных колец, притертых друг к другу по торцам и поджатых к уплотняемым поверхностям упругой обоймой, причем на наружной поверхности обоймы выполнены эксцентрично расположенные бурты, и соответственно уплотнительные кольца выполнены с концентричными цилиндрическими поверхностями и расположены на упомянутых буртах / см. RU 2037077 C1 06.06.1995/. Данное техническое решение рассматривается в качестве прототипа.

Недостатком известного устройства является то, что при больших перепадах давления нижние эксцентричные кольца контактно-щелевого уплотнения не работают, т.к. на них действует очень большая сила. Они быстро изнашиваются сами и изнашивают цилиндр.

Задача изобретения состоит в исключении указанных недостатков и увеличении срока службы поршней скважинных штанговых насосов.

Технический результат достигается тем, что в поршне скважинного штангового насоса, содержащем установленное в корпусе контактно-щелевое уплотнение, выполненное в виде уплотнительных колец, притертых друг к другу по торцам и поджатых к уплотняемым поверхностям упругой обоймой, на наружной поверхности которой выполнены эксцентрично расположенные бурты, и соответственно уплотнительные кольца выполнены с концентричными цилиндрическими поверхностями и расположены на упомянутых буртах, под нижним кольцом контактно-щелевого уплотнения с упором в него и торец упругой обоймы установлена гильза на упругом основании, обеспечивающая дополнительное щелевое уплотнение, причем гильза выполнена с твердым износостойким покрытием, например, из керамики, и размещена с зазором относительно корпуса, перекрытого с двух сторон упругим основанием.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен поршень штангового насоса.

Поршень скважинного штангового насоса содержит установленное в корпусе 1 контактно-щелевое уплотнение, которое содержит упругую обойму 2 из эластичного материала и набор уплотнительных колец 3. Упругая обойма выполнена, например, из резины. Уплотнительные кольца выполнены из жестких неэластомерных материалов. Кольца притерты друг к другу по торцам и поджаты к уплотняемым поверхностям упругой обоймой 2. Кольца 3 взаимодействуют с упругой обоймой 2 и с внутренней поверхностью цилиндра (на чертеже не показан). Упругая обойма 2 на своей наружной поверхности имеет ряд эксцентричных буртов и соответственно на уплотнительных кольцах 3 выполнены концентричные цилиндрические поверхности. Причем бурты выполнены попарно, и в каждой паре буртов их оси находятся симметрично с двух сторон от оси обоймы 2, то есть развернуты на 180 градусов. В зависимости от количества уплотнительных колец каждая пара буртов развернута на определенный угол с тем, чтобы максимально перекрыть проход среды из полости высокого давления в полость с низким давлением. Так, для уплотнения с одной парой колец лучшим вариантом является разворот колец на 180 градусов.

Под нижним кольцом 3 контактно-щелевого уплотнения с упором в него и торец упругой обоймы 2 установлена гильза 4. Гильза 4 установлена на упругом основании 5, выполненном, например, в виде резиновых колец, вставленных с двух сторон в расточки гильзы 4. Поджатие и фиксация колец 3 и гильзы 4 в осевом направлении осуществляется корпусом 6 напорного клапана 7. Седло 8 клапана 7 фиксируется относительно корпуса 6 штуцером 9. Гильза 4 обеспечивает дополнительное щелевое уплотнение, образованное с малым зазором. При этом гильза 4 выполнена с твердым износостойким покрытием, например, из керамики.

Дополнительное щелевое уплотнение, образованное гильзой 4, за счет установки ее с зазором относительно корпуса выполнено плавающим, обеспечивающим самоустановку последней.

По мере притирки трущихся поверхностей уплотнительных колец 3 и цилиндра, в котором поршень, описанный выше, используется, эффективность работы уплотнения увеличивается, так как уплотнительный зазор между кольцами 3 и цилиндром стремится к нулю, а само уплотнение из щелевого превращается в контактное. При этом в начальный момент работы поршня максимально используются функции щелевого уплотнения гильзы 4, а в дальнейшем по мере притирания уплотнительных колец последние воспринимают большую часть функциональной нагрузки, т.е. становятся основным уплотнением, а гильза 4 - дополнительным.

Изобретение может применяться в насосах, компрессорах, мешалках, запорной арматуре, в гидро- и пневмоустройствах и других машинах и аппаратах, работающих под избыточным давлением. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Поршень скважинного штангового насоса, содержащий установленное в корпусе контактно-щелевое уплотнение, выполненное в виде уплотнительных колец, притертых друг к другу по торцам и поджатых к уплотняемым поверхностям упругой обоймой, причем на наружной поверхности обоймы выполнены эксцентрично расположенные бурты и соответственно уплотнительные кольца выполнены с концентричными цилиндрическими поверхностями и расположены на упомянутых буртах, отличающийся тем, что под нижним кольцом контактно-щелевого уплотнения с упором в него и торец упругой обоймы установлена гильза на упругом основании, обеспечивающая дополнительное щелевое уплотнение, причем гильза выполнена с твердым износостойким покрытием, например, из керамики и размещена с зазором относительно корпуса, перекрытого с двух сторон упругим основанием.