ШАРИКОВЫЙ КЛАПАН ГЛУБИННОГО НАСОСА

Полезная модель относится к нефтедобыче, в частности к глубинным штанговым насосам для эксплуатации скважин.
Известен шариковый клапан глубинного насоса, содержащий корпус с расточкой, в которых установлено направляющее устройство в виде кольца с ребрами прямоугольного сечения и седло с шариком. /А, С. 987174 СССР, МПК 3 F 04 В 47/00, опубл. 1983/.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является то, что ребра направляющего устройства подвержены отложению парафина в нефтяных скважинах и солей в обводненных скважинах, что может привести к заклиниванию шарика в направляющем устройстве и снижению долговечности клапанного узла. Кроме того, направляющее устройство не устраняет запаздывание шарика при посадке его в седло клапана, что значительно снижает коэффициент подачи насоса при длительной эксплуатации. Направляющее устройство приведенной конструкции не технологично в изготовлении и требует специального оборудования для его изготовления.
Задачами, на решение которых направлена заявляемая полезная модель, являются: предотвращение запаздывания шарика при посадке на седло клапана, увеличение коэффициента подачи насоса, предотвращение заклинивания шарика в направляющем устройстве, предотвращение отложений парафина и солей на рабочей поверхности контакта направляющих с шариком, обеспечение равнопроходности клапана, когда площадь проходного сечения клапана равна площади проходного сечения седла.
При осуществлении полезной модели поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в увеличении долговечности клапана, увеличении коэффициента подачи насоса и предотвращении заклинивания шарика в направляющем устройстве.
Указанный технический результат достигается тем, что шариковый клапан глубинного насоса содержит корпус с расточкой, в которых установлено направляющее устройство в виде трех направляющих призм с треугольным основанием и седло с шариком. Направляющие призмы на рабочей поверхности контакта с шариком имеют галтель. Верхнее основание направляющего устройства имеет сферический вырез с углублением в центре.
Между заявляемым техническим результатам и существенными признаками полезной модели существует следующая причинно-следственная связь. Использование направляющего устройства в виде призм с треугольным основанием и галтелью позволит предотвратить, за счет вибраций в направляющем устройстве, отложение парафина и солей на рабочей поверхности контакта призм с шариком, исключив, таким образом; заклинивание шарика в направляющем устройстве, повысив коэффициент подачи, продлив долговечность клапана, а следовательно срок эксплуатации скважинного штангового насоса в целом. Галтель, выполненная с оптимальным радиусом кривизны, позволит снизить напряжения в зоне контакта шарика с направляющим устройством. Сферический вырез в верхнем основании направляющего устройства с углублением в центре позволит уменьшить ударные нагрузки шарика о торцевую поверхность направляющего устройства.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен шариковый клапан глубинного насоса.
Шариковый клапан содержит корпус 1 с цилиндрической расточкой 2, направляющее устройство 3 выполненное в виде трех направляющих призм 4, шарик 5, седло 6 клапана, наконечник 7. В клапане имеются подклапанная 8 и надклапанная 9 полости. Каждая из направляющих призм 4 имеет треугольное основание. Направляющие призмы 4 на рабочей поверхности контакта с шариком 5 имеют галтель. Верхнее основание направляющего устройства 3 имеет сферический вырез с углублением в центре.
Шариковый клапан работает следующим образом. При соответствующем ходе плунжера глубинного насоса клапан открывается, и откачиваемая жидкость перетекает из подклапанной полости 8 в надклапанную полость 9, при этом шарик 5 потоком откачивающей жидкости поднимается вверх до соприкосновения с торцевой поверхностью направляющего устройства 3. Жидкость протекает через три боковых окна в направляющем устройстве клапана. При обратном ходе плунжера шарик 5 центрируется в направляющих призмах 4 и садится на седло 6.
Наконечник 7 фиксирует седло б в цилиндрической расточке 2 корпуса 1 клапана. Использование полезной модели позволит предотвратить запаздывание шарика при посадке на седло клапана, особенно при длительной эксплуатации и сильном износе седла клапана, увеличив при этом коэффициент подачи насоса.