НАСОС СО СФЕРИЧЕСКИМ ПОРШНЕМ ДЛЯ ПРОМЫСЛОВЫХ СКВАЖИН

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для перекачки жидких сред под давлением из промысловых скважин.
Известен сферический механизм насоса с качающейся шайбой.
Насос состоит из кривошипа, вращающегося вокруг неподвижной оси, входит во вращательную опору, ось которой пересекается с неподвижной осью, в точке со звеном, имеющим шаровую опору. Шайба, имеющая сферическую поверхность, закреплена перпендикулярно к оси шатуна, обкатывает два неподвижных конуса, принадлежащих кожуху. При вращении кривошипа образуются две плоскости нагнетательная и всасывающая. Впуск и выпуск жидкости производится через всасывающий и нагнетательный клапаны. (И.И.Артоболевский. Механизмы в современной технике. Том 5. - М.: Наука, 1976. - c.180).
Основным недостатком механизма является сложность конструкции из-за большого количества звеньев, а, следовательно, недостаточная надежность работы.
Близким по технической сущности является гидравлический насос со сферическим поршнем (JP 2002364572A, 18.12.2002, F04C 3/06).
Насос содержит корпус, приводной вал, связанный со звеном, сферический поршень, размещенный эксцентрично относительно приводного вала и обкатывающий конус с перегородкой. Всасывание и нагнетение жидкости производится через сферический поршень, который находится в
движении. Недостатком является то, что подвод и отвод жидкости производится через подвижный элемент. Это ведет к усложнению конструкции насоса и, следовательно, к понижению его надежности.
Задача изобретения - повышение надежности работы насоса при подаче жидкости под давлением.
Результат достигается тем, что гидравлический насос со сферическим поршнем состоит из корпуса, приводного вала и звена. Последнее с одной стороны жестко связано со сферическим поршнем, а с другой - с приводным валом. На опоре поршень обкатывает конус с перегородкой не обязательно соприкасаясь с ним. Звено жестко связано со сферическим поршнем и эксцентрично установлено на приводном валу с помощью подшипника. Конус выполнен из двух половин, между которыми размещена перегородка. В нагнетательных полостях установлены клапаны. Торец сферического поршня с полуконусами и перегородкой образует две всасывающие полости.
На фиг.1 представлен гидравлический насос со сферическим поршнем.  На фиг.2 - разрез насоса.
Насос состоит из корпуса 1, установленной в нем опоры 2, (фиг.2) на которую опирается сферический поршень 3. Последний жестко связан со звеном 4 и через подшипник 5 с приводным валом 6.
Сферический поршень 3 обкатывает, не обязательно соприкасаясь полуконусы 7 с перегородкой 8 и образует две полости Б и В.
В полуконусах 7, прижатых к опоре 2, втулкой 9, расположены нагнетательные клапаны 10 с выходными патрубками 11. В опоре 2 выполнены всасывающие каналы 12, связанные с расточкой 13 на корпусе 1.
Устройство размещено на колонне насосно-компрессорных труб 14.
Насос со сферическим поршнем работает следующим образом.
При вращении приводного вала 6, движение передается звену 4, которое с эксцентриситетом е установлено на подшипнике 5. Звено 4 жестко связано со сферическим поршнем 3, который опирается на опору 2. Поршень 3 начинает обкатывать две половинки конуса 7, не обязательно соприкасаясь с последним. Между половинками конуса 7 размещена сегментная перегородка 8, которая имеет линейный контакт с торцем сферического поршня 3.
Полость Б, образованная торцем сферического поршня 3, полуконусами 7 и перегородкой 8, начинает уменьшать свой объем и жидкость через нагнетатальный клапан 10 и патрубок 11 вытесняется из насоса за половину оборота приводного вала.
В это же время полость В увеличивает свой объем, в ней образуется разрежение, а при достижении всасывающего канала 12 в нее поступает жидкость через расточку 13, выполненную в корпусе 1. Полость В будет всасывающей, а полость Б - нагнетательной. Таким образом, за один оборот приводного вала 6, насос дважды нагнетает жидкость.
За счет установленных в нагнетательных каналах клапанов и упрощения конструкции насоса повышается надежность работы последнего при подаче жидкости под давлением из жидкозаполненных скважин.