ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ НАГНЕТАТЕЛЬ

Область техники
Настоящая полезная модель относится к области нефтегазодобывающей промышленности, к устройствам гидравлического привода, в частности, использующимся на подъемных агрегатах, применяемых при свабировании и исследовании нефтяных скважин, тяговым органом которых является канат или кабель, где для герметизации устьевого оборудования используется герметизирующее устройство с дистанционным управлением.
Уровень техники
Известно герметизирующее устройство устьевого оборудования, включающее в себя ручной гидравлический насос, гидравлический распределитель, гидробак, гибкий шланг (рукав) высокого давления, исполнительный механизм. Исполнительным механизмом является устройство для герметизации стального каната (В.М. Валовский, К.В. Валовский. "Техника и технология свабирования скважин". Москва. ОАО «ВНИИОЭНГ». 2003, стр. 85-89, 95).
Гидравлический насос состоит из корпуса, который содержит ручной нагнетательный плунжерный механизм, всасывающий клапан, нагнетательный клапан, перепускной клапан.
Подача ручного гидравлического насоса за один двойной ход рукоятки, определяется объемом жидкости вытесняемой плунжером нагнетательного механизма. Время срабатывания и скорость движения исполнительных механизмов, производимых ручным насосом зависит от числа двойных качков рукоятки в единицу времени. (А.М. Ушаков. "Гидравлические системы буровых установок". Ленинград. "Недра". 1988, стр. 27).
Недостатком данного герметизирующего устройства устьевого оборудования являются:
1. Наличие 3-х шариковых клапанов и нагнетательного плунжерного механизма малой производительности в ручном гидравлическом насосе.
2. Возврат поршня исполнительного механизма для ослабления поджима уплотнительного элемента в устройстве для герметизации каната обеспечивается путем подачи давления в смежную полость гидроцилиндра устройства.
Возврат поршня исполнительного механизма при снятии давления поджима за счет упругости уплотнительных элементов происходит не в полной мере, из-за чего происходит быстрый износ уплотнительных элементов.
Сущность полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является устранение указанных выше недостатков уровня техники.
В одном аспекте настоящая полезная модель раскрывает гидравлический нагнетатель для устройства герметизации тягового элемента в процессах свабирования и исследования скважин, содержащий:
станину, на которой закреплен гидроцилиндр, на одном конце которого установлен штуцер с манометром для присоединения гибкого шланга высокого давления устройства герметизации тягового элемента, при этом гидроцилиндр содержит поршень, соединенный со штоком, причем часть указанного штока содержит ленточную метрическую резьбу,
понижающий редуктор с червячной передачей, содержащий выходной вал, соединенный со штурвалом,
ходовую гайку, соединенную посредством соединительной муфты с выходным валом понижающего редуктора, при этом
понижающий редуктор с червячной передачей выполнен с возможностью передачи вращения на ходовую гайку через соединительную муфту посредством поворота штурвала, при этом ходовая гайка выполнена с возможностью взаимодействия с частью штока поршня, содержащей ленточную метрическую резьбу, при этом шток с поршнем выполнен с возможностью осуществления поступательного прямолинейного движения в гидроцилиндре вследствие приложенного на него усилия от ходовой гайки, при этом в полости под поршнем создается давление, которое приводит в работу поршень гидроцилиндра устройства герметизации тягового элемента.
В другом аспекте раскрыт нагнетатель, в котором червячная передача понижающего редуктора является самотормозящей и выполнена с возможностью предотвращения самопроизвольного обратного вращения червячного колеса
В другом аспекте раскрыт нагнетатель, в котором шток с поршнем выполнен с возможностью совершения поступательного прямолинейного движения в корпусе гидроцилиндра при вращении штурвала по часовой стрелке и создания избыточного давления в полости под поршнем, при котором происходит сжатие уплотнительного элемента устройства герметизации тягового элемента.
В другом аспекте раскрыт нагнетатель, в котором шток с поршнем выполнен с возможностью совершения возвратного поступательного прямолинейного движения в гидроцилиндре при вращении штурвала против часовой стрелки и создания отрицательного давления в полости под поршнем, при этом происходит расслабление уплотнительного элемента устройства герметизации тягового элемента.
Таким образом, настоящая полезная модель обеспечивает гидравлический нагнетатель для устройства герметизации тягового элемента в процессах свабирования и исследования скважин, обладающий простой конструкцией и надежностью в работе.
Краткое описание чертежей
Фигура иллюстрирует общий вид гидравлического нагнетателя для устройства герметизации тягового элемента в процессах свабирования и исследования скважин.
Подробное описание чертежей
На фигуре показан гидравлический нагнетателя для устройства герметизации тягового элемента в процессах свабирования и исследования скважин, содержащий: станину (1), на которой закреплен гидравлический цилиндр (2), на одной конце которого установлен штуцер с манометром (3) для подсоединения гибкого шланга высокого давления устройства герметизации тягового элемента (не показан). Гидроцилиндр (2) содержит поршень (4), соединенный со штоком (5), причем часть штока (5) содержит ленточную метрическую резьбу. Шток (5) взаимодействует с ходовой гайкой (6), которая через соединительную муфту (7) соединена к выходному валу понижающего редуктора (8). Ко входному валу понижающего редуктора (8) присоединен штурвал (9).
Подробное описание вариантов воплощения полезной модели
Гидравлический нагнетатель работает следующим образом.
При вращении штурвала (9) понижающего редуктора (8) вправо (по часовой стрелке), вращение с выходного вала через соединительную муфту (7) передается на ходовую гайку (6), взаимодействующую с резьбовой частью штока (5) поршня (4). В результате вращения ходовой гайки (6) происходит поступательное прямолинейное движение штока (5) с поршнем (4) в гидроцилиндре (2), при этом в полости под поршнем (4) создается необходимое давление, приводящее в работу поршень гидроцилиндра исполнительного механизма, т.е. устройства герметизации тягового элемента в процессах свабирования и исследования скважин, в котором происходит сжатие уплотнительного элемента, т.е. происходит герметизация устьевого оборудования. Червячная передача понижающего редуктора являясь самотормозящей, предотвращает самопроизвольное обратное вращение червячного колеса. При вращении штурвала (9) влево, поршень (4), в результате вращения ходовой гайки (6), взаимодействующей с резьбовой частью штока (5) в обратном направлении, совершает возвратное прямолинейное движение в гидроцилиндре (2), при этом в полости над поршнем (4) создается отрицательное значение гидравлического давления, позволяющее поршню исполнительного механизма, т.е. устройства для герметизации тягового элемента в процессах свабирования и исследования скважин, перемещаться в исходное положение и расслаблять полностью уплотнительный элемент.
Время срабатывания исполнительного механизма, приводимого в работу гидравлическим нагнетателем, зависит от скорости вращения привода понижающего редуктора.
Величина крутящего момента зависит от усилия, приложенного на привод редуктора и величины передаточного числа червячной пары редуктора.
Гидравлический нагнетатель отличается малогабаритностью и имеет размеры станины (1) от полутора до двух метров. Шток (5), взаимодействующий с ходовой гайкой (6) имеет ленточную метрическую резьбу с шагом резьбы 2 мм. Диаметр штурвала (9) от 200 до 300 мм, и чем больше его диаметр, тем меньший угол поворота и меньшее усилие прилагается для возвратно прямолинейного движения поршня (4) в гидроцилиндре (2). Для дополнительной герметизации поршня (4) в гидроцилиндре (2) могут быть использованы эксцентрично расположенные фторопластовые кольца.