ДИАФРАГМЕННЫЙ НАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным диафрагменным насосам, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин.
Известен диафрагменный насос, включающий нагнетательный и всасывающий клапаны, диафрагму, пружину, поршень, угловую зубчатую передачу [Чичеров Л.Г. Нефтепромысловые машины и механизмы. Учебное пособие для вузов. - М.: Недра, 1983,. с.103, рис.43].
К причинам препятствующим достижению приведенного ниже технического результата относятся: сложность конструкции, вследствие этого высокая стоимость и неудовлетворительная надежность, малая производительность из-за небольшого диаметра диафрагмы, поперечно расположенной в насосе.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков к предлагаемому является регулируемый диафрагменный насос [Патент на полезную модель № 31819, МПК 7 F 04 B 43/00, 47/06 опубл. 2003], принятый за прототип, содержащий корпус, приемную и отводящую головки, выталкиватель, диафрагму, всасывающий и нагнетательный клапаны, вал с эксцентричными участками, опорные подшипники, установленный внутри корпуса полый статор с возможностью
перемещения в радиальном направлении. В полости статора вертикально установлена диафрагма.
К причинам, препятствующим получению требуемого технического результата относится односторонний износ опор вала.
Задачей, на решение которой направленно заявляемое изобретение, является разгрузка опор вала от односторонних осевых сил.
Технический результат, который достигается при осуществлении изобретения, увеличение срока службы насоса в целом за счет разгрузки от радиальных сил.
Технический результат достигается тем, что насос, содержащий корпус, приемную и отводящую головки, диафрагму, всасывающий и нагнетательный клапаны, вал, полый статор, при этом внутри полого статора установлена дополнительная диафрагма, при этом указанные диафрагмы установлены параллельно вертикальной оси статора и делят полость статора на три полости, полости вторая и третья выполняют функцию рабочих камер насоса, а в первой полости на валу установлены ролики, которые при вращении вала деформируют указанные диафрагмы.
На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого насоса; на фиг.2 - сечение по А-А на момент нагнетания, на фиг.3 - сечение по А-А на момент всасывания.
Диафрагменный насос содержит (см. фиг.1): корпус 1, закрытый отводящей 2 и приемной 3 головками, с размещенными в них нагнетательным 4 и всасывающими клапанами 5 и 6, прокладки 7 из антифрикционного
материала (например, фторопласта), пустотелый статор 8, состоящий из корпуса 9 статора 8, боковых крышек 10 и 11 (фиг.2) и верхней крышки 12.
Между корпусом 9 статора 8 и боковыми крышками 10 и 11, с помощью винтов 13, вертикально установлены диафрагмы 14 и 15 расположенные оппозитно, разделяющие внутреннюю полость статора 8 на три полости 16, 17, 18. Полости 17 и 18, выполняющие функцию рабочих камер насоса, сообщены каналом 19 с нагнетательным клапаном 4 и каналами 20, 21 со всасывающими клапанами 5 и 6. В полости 16 размещены два ролика 22, 23 с осями 24, установленные на валу 25. Вал 25 выполнен с двумя фланцами нижним 26 и верхним 27, во фланцах 26, 27 выполнены отверстия 28, 29, в которых размещены оси 24 роликов 22, 23. Верхний фланец 27 поджимается верхней крышкой 12 статора 8. Статор 8 в целом поджат отводящей головкой 2 через основание 30. Вал 25 насоса соединяется с валом электродвигателя (на схеме не показан) при помощи шлицевой муфты 31.
Насос работает следующим образом.
Вращения вала электродвигателя, через муфту 31 передается валу 25 насоса и роликам 22, 23. При этом ролики 22, 23 совершают одновременное вращение, воздействуя на диафрагмы 14, 15. Диафрагмы 14, 15 под воздействием роликов 22, 23 деформируются (выгибаются фиг.2), нагнетательный клапан 4 открывается, а всасывающие клапана 5, 6 закрываются. Происходит нагнетание жидкости из полостей 17, 18 через канал 19, нагнетательный клапан 4, через отводящую головку 2 в полость подающего трубопровода. Когда ролики 22, 23 отходят от диафрагм 14, 15, нагнетательный
клапан 4 закрывается, а всасывающие клапана 5, 6 открываются. Жидкость из межтрубного пространства скважины, поступает через всасывающие клапана 5, 6, каналы 20, 21 в полости 17, 18. При этом диафрагмы 14, 15 выпрямляются, тем самым обеспечивается процесс заполнения полости 17, 18.
В дальнейшем цикл повторяется.
Увеличение срока службы насоса достигается за счет того, что в предлагаемом насосе силы гидростатического давления, действующие на ротор, равны по величине и направлены навстречу друг другу, тем самым разгружаются опоры вала от радиальных сил и снижается их износ.