буровой поршневой насос одностороннего действия

Формула изобретения

Буровой поршневой насос одностороннего действия, включающий гидравлическую часть с цилиндровой втулкой и размещенным внутри нее поршнем, закрепленным на штоке, совершающем возвратно-поступательное движение, снабженном эластичным отбойником перекачиваемой жидкости, с системой подачи смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) на поверхность трения цилиндровой втулки и поршня, включающей установленный на штоке штуцер с гибким шлангом для подачи СОЖ по каналу вдоль оси штока, соединенному радиальным отверстием со штуцером, отличающийся тем, что штуцер для подачи СОЖ вмонтирован в отбойник, выполненный в виде самоуплотняющейся манжеты, охватывающей радиальное отверстие.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности (подача бурового раствора на забой в процессе строительства разведочных и эксплуатационных скважин на суше и на море), может быть использовано в горнорудной, металлургической, угольной промышленности (перекачивание пульпы), а также в составе кузнечно-прессового оборудования (нагнетание технической воды в насосно-аккумуляторных станциях тяжелых гидравлических прессов).

Известен буровой поршневой насос одностороннего действия, например отечественный насос НБТ-600 (1. Лесецкий В.А., Ильский А.Л. Буровые машины и механизмы. М.: Недра, 1980, с.202, рис.VII.6б. 2. Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы. М.: Недра, 1988, с.260, рис.XIV. 11), с гидравлической частью, включающей цилиндровую втулку и помещенный внутрь нее поршень, закрепленный на штоке, получающем возвратно-поступательное движение от кривошипно-шатунного механизма приводной части. Насос оборудован системой подачи смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) в рабочую зону цилиндровой втулки и поршня, включающей установленный в приводной части штуцер с гибким шлангом и кольцевой коллектор с отверстиями для подачи СОЖ. Поскольку последний установлен стационарно, СОЖ поступает лишь к торцу цилиндровой втулки со стороны приводной части, а не непосредственно на поверхность трения, что является существенным недостатком. Известное решение по повышению уровня СОЖ в рабочей зоне цилиндровой втулки и поршня (авторское свидетельство СССР №901613) лишь частично улучшает условия смазки.

Более совершенными являются насосы А600-РТ, А1700-РТ фирмы Ойлвелл, США (1. Oilwell A600-PT. Triplex mud pump. Проспект фирмы USS Oilwell Supply Co., Ltd., 1982. 2. Oilwell A1700-PT. Triplex mud pump. Проспект фирмы USS Oilwell Supply Co., Ltd., 1982), отечественный насос УНБТ-950 (авторское свидетельство СССР №747214, патент РФ №2004847), насос фирмы Мэрфи, США (патент США №3720140, фиг.3), а также трехпоршневые насосы фирмы Вирт, ФРГ (Composite Catalog of Oil Field Equipment and Services, 1984-85. World Oil, 1984, p.4196, Fig.8). В этих насосах СОЖ подается непосредственно на поверхность трения через гибкий шланг и установленный на штоке штуцер по каналу вдоль оси штока, соединенному радиальным отверстием со штуцером. Кроме того, насосы фирмы Вирт снабжены травмобезопасным эластичным отбойником перекачиваемой жидкости из листовой резины, что до известной степени препятствует загрязнению приводной части.

Наиболее близким к изобретению (прототипом) является буровой поршневой насос одностороннего действия OPI 350DWS фирмы OPI Inc,, США (OPI 350DWS Triplex pumps. Interchangeable plungers or pistons and liners. Проспект фирмы OPI Inc., 1998). Насос имеет гидравлическую часть с цилиндровой втулкой и поршнем, установленным на штоке, который совершает возвратно-поступательное движение. Для подачи СОЖ непосредственно в зону трения имеется гибкий шланг и штуцер, соединенный радиальным сверлением с каналом вдоль оси штока. Мощный эластичный отбойник установлен непосредственно за штуцером и исключает возможность попадания перекачиваемой жидкости и СОЖ в приводную часть.

Согласно изобретению буровой поршневой насос одностороннего действия имеет гидравлическую часть с цилиндровой втулкой и помещенным внутрь нее поршнем. Последний закреплен на штоке, совершающем возвратно-поступательное перемещение. Насос снабжен системой подачи СОЖ, имеющей штуцер с гибким шлангом для подачи этой жидкости, по каналу вдоль оси штока на поверхность трения цилиндровой втулки и поршня. Штуцер с гибким шлангом установлен на штоке и соединен радиальным отверстием с осевым каналом. На штоке установлен также эластичный отбойник перекачиваемой жидкости. Он выполнен в виде самоуплотняющейся манжеты, охватывающей радиальное отверстие, в которую вмонтирован штуцер.

Отличительными признаками изобретения являются выполнение отбойника в виде самоуплотняющейся манжеты, охватывающей радиальное отверстие, и размещение в нем штуцера.

Достигаемый технический результат состоит в упрощении конструкции (сокращается количество деталей: вместо штуцера и отбойника - один штуцер-отбойник), уменьшении длины и соответственно массы, в сокращении времени обслуживания насоса (при сборке не нужно устанавливать отбойник, ввертывать штуцер и надевать на него гибкий шланг, достаточно надеть штуцер-отбойник с гибким шлангом; при разборке не нужно снимать отбойник и гибкий шланг, вывертывать штуцер, достаточно снять штуцер-отбойник).

На фиг.1 изображен прототип - буровой поршневой насос одностороннего действия OPI 350DWC фирмы OPI Inc., США; на фиг.2 - насос согласно изобретению.

Буровой поршневой насос одностороннего действия (фиг.1, 2) включает гидравлическую часть с цилиндровой втулкой 1 и размещенным внутри нее поршнем 2. Поршень закреплен на штоке 3, который совершает возвратно-поступательное движение. Система подачи СОЖ на поверхность трения цилиндровой втулки и поршня включает установленный на штоке штуцер 4 с гибким шлангом 5, соединенный радиальным отверстием 6 с каналом 7 вдоль оси штока 3. На штоке установлен эластичный отбойник перекачиваемой жидкости 8.

Согласно изобретению (фиг.2) штуцер для подачи СОЖ 4 вмонтирован в эластичный отбойник 8. Последний выполнен в виде самоуплотняющейся манжеты 9, охватывающей радиальное отверстие 6.

Достигаемый технический результат очевиден: количество деталей меньше на одну, насос короче на габарит места под гаечный ключ для ввертывания (вывертывания) штуцера (порядка 2% длины), легче (примерно на 1,5%) и менее трудоемок в обслуживании (экономится примерно 10% времени, затрачиваемого на смену цилиндровой втулки и поршня).

Изобретение реализовано при разработке конструкторской документации бурового трехпоршневого насоса НПБ-500хР приводной мощностью 500 л.с., производство которого осваивает ОАО "Ижевский завод нефтяного машиностроения".