ОТСЕКАТЕЛЬ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для запирания прохода перекачиваемой по трубопроводу жидкости.
Известен отсекатель скважины (патент РФ на изобретение №2131016, МПК Е21В, опубликовано 21.05.1999 г.), содержащий корпус с фиксатором, поршень, взаимодействующий с фиксатором, клапан с седлом, шток, пакер, гидравлический канал, расположенный в корпусе и сообщающий полости под поршнем и над клапаном. Недостатком этого отсекателя скважины является то, что он из-за наличия пакера не может применяться на трубопроводах при эксплуатации скважин.
Наиболее близким к предлагаемому устроуству является отсекатель скважины (патент РФ на полезную модель №75231, МПК F16K 13/00, опубликовано 27.07.2008 Бюл. №21), содержащий полый цилиндрический корпус с резьбовой выборкой, причем в резьбовую выборку завернут резьбовой выступ корпуса пружинного привода, состоящего из подпружиненного пружиной кручения вала, с поворотным рычагом на одном конце, стержневой ручкой на другом конце и цилиндрическим колесом, причем на корпус пружинного привода прикреплен корпус электромагнита, причем электромагнит содержит, подпружиненный пружиной сжатия, шток, причем к свободному концу поворотного рычага закреплен клапан в форме диска, а на одном конце полого цилиндрического корпуса расположено седло клапана с кольцевым выступом в виде шайбы.
Известный отсекатель скважины имеет значительную массу из-за большой массы полого цилиндрического корпуса. Клапан в форме диска закреплен к свободному концу поворотного рычага. Поэтому клапан, когда ложится на седло, поворачивается во внутренней полости полого цилиндрического корпуса относительно оси этого корпуса на прямой угол. Из-за поворота клапана на прямой угол внутренний диаметр указанного корпуса значительно больше диаметра диска клапана. При таком внутреннем диаметре полого цилиндрического корпуса его стенка также имеет значительную толщину. Из-за больших размеров внутреннего диаметра полого цилиндрического корпуса и толщины его стенки этот корпус, а следовательно и известный отсекатель имеет значительную массу.
Задачей полезной модели является уменьшение металлоемкости. Поставленная задача решается тем, что в отсекателе скважины, содержащем полый цилиндрический корпус с резьбовой выборкой, причем в резьбовую выборку завернут резьбовой выступ корпуса пружинного привода, состоящего из подпружиненного пружиной кручения вала, с поворотным рычагом на одном конце, стержневой ручкой на другом конце и цилиндрическим колесом, причем на корпус пружинного привода прикреплен корпус электромагнита, причем электромагнит содержит, подпружиненный пружиной сжатия, шток, причем к свободному концу поворотного рычага закреплен клапан в форме диска, а на одном конце полого цилиндрического корпуса расположено седло клапана с кольцевым выступом в виде шайбы к свободному концу поворотного рычага закреплен палец с выступающим от поворотного рычага в сторону свободного торца подпружиненного пружиной кручения вала концом, причем на выступающий конец пальца установлен один конец шатуна, причем второй конец шатуна расположен в диаметральном пазу, выполненном по диаметру клапана и с тыльного торца клапана, причем на торец седла закреплены три одинаковые пластины, причем с граней диска клапана и с внутренней грани кольцевого выступа седла клапана сняты фаски, а на лицевой торец клапана закреплены сваркой три или четыре одинаковые пластины.
На фиг.1 схематично изображен общий вид отсекателя скважины в разрезе; на фиг.2 - вид А фиг.1; на фигг.3 - вид отсекателя скважины при закрытом клапане.
Отсекатель скважины (в дальнейшем - отсекатель) устанавливается между фланцами 1 и прокладками 2. Фланцы 1 прижимаются к прокладкам 2 с помощью гаек 3, завернутых на шпильки 4. Отсекатель содержит полый цилиндрический корпус 5 (в дальнейшем - корпус 5) с резьбовой выборкой 6 (фиг.2). В резьбовую выборку 6 завернут резьбовой выступ 7 корпуса 8 пружинного привода. Этот привод состоит из подпружиненного пружиной кручения 9 вала 10 (в дальнейшем - вал), с поворотным рычагом 11 на одном конце, стержневой ручкой 12 на другом конце и цилиндрическим колесом 13. На корпус 8 пружинного привода прикреплен корпус 14 электромагнита 15. Электромагнит 15 содержит подпружиненный пружиной сжатия шток 16. На одном конце корпуса 5 расположено седло 17 клапана с кольцевым выступом 18 в виде шайбы. К свободному концу 19 (фиг.3) поворотного рычага 11 закреплен палец 20 с выступающим от поворотного рычага 11 в сторону свободного торца подпружиненного пружиной кручения 9 вала 10 концом 21. На выступающий конец 21 пальца 20 установлен один конец шатуна 22. Второй конец шатуна 22 расположен в диаметральном пазу 23, выполненном по диаметру клапана 24 и с тыльного торца 25 клапана. Второй конец шатуна 22 закреплен на клапане 24 шарнирно с помощью оси, запрессованной в радиальное отверстие. На торец 26 седла 17 закреплены три одинаковые пластины 27. С граней диска клапана 24 и с внутренней грани кольцевого выступа 18 седла 17 клапана сняты фаски 28. На лицевой торец 29 клапана 24 закреплены сваркой три или четыре одинаковые пластины 30.
Отсекатель скважины работает следующим образом. В первоначальный момент за счет силы деформации пружины сжатия нижняя часть штока 16 электромагнита 15 находится в радиальном отверстии цилиндрического колеса 13 (как изображено на фиг.2). При этом клапан 24 соединенный с помощью шатуна 22 и поворотного рычага 11 с валом 10, находится в правом крайнем положении (как изображено на фиг.1 и фиг.2). Поэтому жидкость движется через правый фланец 1 и далее между клапаном 24 и внутренней стенкой корпуса 5 влево. Затем жидкость проходит между пластинами 30 клапана 24 и через полость седла 17 клапана поступает в полость левого фланца 1. При аварии (повышении давления), а также изменении параметров перекачиваемой жидкости, на электромагнит 15 подается электроэнергия. При этом шток 16 поднимается вверх. Его нижняя часть выходит с радиального отверстия цилиндрического колеса 13 и это колесо 13 под действием пружины кручения 9 поворачивается. Вместе с ним поворачиваются вал 10 и поворотный рычаг 11. Последний перемещает шатун 22 влево. Шатун 22, шарнирно соединенный с помощью оси с клапаном 24, толкает клапан 24 влево. При этом клапан 24 перемещается влево прямолинейно по оси корпуса 5, т.к. его удерживают по оси корпуса 5 пластины 27 и 30. Далее клапан 24 конической поверхностью, образованной при снятии фаски 28, ложится на коническую поверхность седла 17 клапана (как изобр. на фиг.3) и перекрывает движение жидкости через отсекатель скважины. Для открытия клапана 22 вал 10 поворачивают руками за стержневую ручку 12, деформируя пружину кручения вала 10. Вместе с валом 10 поворачивается и поворотный рычаг 11. Он перемещает вправо шатун 22, а шатун 22 тянет клапан 24 вправо. Клапан 24 принимает правое крайнее положение (как изобр. на фиг.1). При повороте вала 10, также поворачивается и цилиндрическое колесо 13. Ее радиальная выборка совпадает со штоком 16 и нижняя часть штока входит в эту выборку под действием пружины сжатия. Таким образом фиксируется цилиндрическое колесо 13 от поворота и отсекатель скважины принимает исходное положение.
В предложенном устройстве из-за наличия пластин 27, 30 и шатуна 22 клапан при работе отсекателя скважины перемещается прямолинейно по оси корпуса 5. Поэтому внутренний диаметр корпуса 1 отличается от диаметра клапана 24 незначительно. В прототипе клапан поворачивается во внутренней полости корпуса относительно оси этого корпуса на прямой угол. Поэтому внутренний диаметр корпуса прототипа значительно больше диаметра клапана. При таком внутреннем диаметре корпуса его стенка также имеет значительную толщину. Из-за больших размеров внутреннего диаметра корпуса и толщины его стенки этот корпус и следовательно сам отсекатель скважины имеет массу, которая значительно больше массы предложенного отсекателя скважины. Поэтому в предложенном устройстве по сравнению с прототипом уменьшается металлоемкость.
Перечень использованной литературы: патент РФ на изобретение №2131016, МПК Е21В, опубликовано 21.05.1999 г.;
патент РФ на полезную модель №75231, МПК F16K 13/00, опубликовано 27.07.2008 Бюл. №21.