НАСОС ДЛЯ ТАМПОНАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Заявляемая полезная модель относится к насосам для вязких жидкостей и может быть использована в строительстве, буровой технике и т.п.
Чаще всего для этих целей используются шнековые, лопастные или вибрационные насосы, весьма сложные в изготовлении.
Известен насос, описанный в п. РФ №2030632 по кл. F 04 B 15/00, 49/00, 3.30.05.1990, оп.10.03.1995.
Известный насос содержит установленный в корпусе цилиндр с крышкой, в котором размещен с образованием рабочей и управляющей камер поршень со штоком, который пропущен через крышку; всасывающий клапан выполнен в виде охватывающей поршень втулки, установленной с возможностью перемещения относительно цилиндра и поршня и имеющей горловину для взаимодействия с седлом и свободный торец для взаимодействия с торцом крышки, которая установлена с возможностью осевого перемещения, нагружена пружиной и снабжена регулируемым упором для образования со стороны камеры регулируемого зазора между торцами цилиндра и крышки.
Недостатком известного насоса является невысокая надежность работы.
Известен насос, описанный в одноименном п. РФ №2067215 по кл. F 04 B 15/00, F 04 B 49/00, з. 30.05.1990, оп.27.09.1996.
Известный насос содержит жестко установленный в корпусе цилиндр с размещенным в нем с образованием рабочей полости поршнем, который кинематически подключен к приводу через связанный с ним и пропущенный через корпус шток, при этом рабочая полость сообщена с нагнетательной магистралью через нагнетательный клапан, обратная сторона которого служит седлом всасывающего клапана, выполненного в виде охватывающей поршень втулки, снабженной расположенной в рабочей полости горловиной, установленной подвижно относительно цилиндра и поршня и имеющей привод ее возврата к седлу, а рабочая полость соединена через кольцевой зазор между седлом и горловиной втулки с всасывающей магистралью, при этом привод возврата втулки к седлу выполнен в виде образованной между цилиндром и штоком полости управления, в зоне выхода штока из корпуса
выполнено кольцевое отверстие, в поршне со стороны штока имеется ответный кольцевому отверстию бурт с возможностью перекрытия им отверстия при крайнем положении поршня, в цилиндре по меньшей мере имеется одно боковое перепускное отверстие с возможностью перекрытия его втулкой, а полость управления сообщена через перепускное отверстие с возможностью перекрытия его втулкой, а полость управления сообщена через перепускное и кольцевое отверстия со всасывающей магистралью, при этом насос снабжен упругим элементом в виде пружины, установленной в полости управления с возможностью взаимодействия с поршнем и охватывающей втулкой.
Недостатком известного насоса является сложность конструкции.
Известен насос, описанный в а.с. СССР №1190081 по кл. F 04 B 15/00, 21/02, з. 16.04.84, оп.07.11.85.
Известный насос содержит рабочие цилиндры с плунжерами и выполненный цилиндрическим с вертикальным расположением оси блок клапанов, включающий индивидуальные для каждого цилиндра всасывающий и нагнетательный клапаны, установленные последовательно в расточках блока между всасывающим и нагнетательным коллекторами и кривошипный механизм для сообщения возвратно-поступательного движения плунжерам, расположенным в рабочих цилиндрах.
Недостатком известного насоса является то, что конструкция является достаточно сложной, а использование кривошипно-шатунной передачи ускоряет износ цилиндров.
Известен насос 9Т (НПЦ-320) Ижевского завода (см. Приложение к заявке).
Известный насос имеет литой корпус, в котором размещена приводная часть и к которому прикреплена гидравлическая часть с системой принудительной смазки. Приводная часть насоса представляет собой гипоидную червячную передачу, червячное колесо которой трудоемко в изготовлении. Наличие литого корпуса снижает ремонтопригодность. Гидравлическая часть выполнена в виде клапанной коробки с поршнями, которые выполнены из неустойчивых к агрессивным средам материалов.
Недостатками известного насоса являются трудоемкость изготовления привода, низкая ремонтопригодность и непригодность к работе в агрессивных средах.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является насос ПН-200К, выпускаемый Шадринским заводом транспортного машиностроения по ТУ 3632-013-00187323-90 (см. Приложение).
Известный насос содержит сварной корпус с размещенным в нем приводом, гидравлическую часть и систему принудительной смазки. Привод представляет собой горизонтальный плунжерный трехзвенный шатунно-крейцкопфный механизм одностороннего действия с навесным редуктором, а гидравлическая часть представляет собой цилиндры, в которых размещены элементы для создания давления, выполненные в виде полых плунжеров. Система принудительной смазки состоит из насоса, фильтра, манометра, обратного и предохранительного клапанов и системы трубопроводов. Всасывающий коллектор представляет собой цельную конструкцию, которая прикреплена к гидравлической части.
Недостатком известного насоса является сложность конструкции, обусловленная тем, что гидравлическая часть содержит использует плунжеры. Одностороннее действие насоса, обусловленное использованием плунжеров, является неэкономичным. Кроме того, известный насос, использующий трехзвенный шатунно-крейцкопфный механизм в приводной части, имеет очень большой вес и габариты.
Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции при повышении экономичности насоса и уменьшении его веса и габаритов.
Поставленная задача решается тем, что в насосе для тампонажного производства, содержащем корпус с размещенным в нем приводом в виде шатунно-крейцкопфного механизма, имеющего по меньшей мере два звена, коренной вал на подшипниках, и смонтированные на корпусе навесной понижающий редуктор и гидравлическую часть, причем гидравлическая часть содержит всасывающий и нагнетающий узлы и элементы создания давления, а также систему принудительной смазки, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, гидравлическая часть представляет собой прикрепленные к поверхности корпуса левую и правую клапанные коробки с полостями, в которых размещены соединенные через штоки с крейцкопфами приводной части элементы создания давления, в качестве которых использованы поршни, а в гнездах установлены всасывающие и нагнетательные клапанные узлы.
Выполнение гидравлической части в виде левой и правой клапанных коробок с полостями, в которых в качестве элементов создания давления использованы поршни, упрощает конструкцию и обеспечивает двустороннее действие насоса, а использование только двухзвенного шатунно-крейцкопфного механизма уменьшает габариты и вес насоса.
Технический результат- упрощение конструкции при повышении ее экономичности и снижении веса и габаритов.
Заявляемый насос обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как выполнение гидравлической части
- из клапанных узлов с полостями, в которых размещены в качестве элементов, создающих давление, поршни, обеспечивающие в совокупности достижение заданного результата.
Заявляемый насос может найти широкое применение для подачи неагрессивных жидкостей (цементного и глинистого растворов) при цементировании, гидравлическом разрыве пластов, гидропескоструйной перфорации, промывке песчаных пробок, освоении и других промывочно-продавочных работах, проводимых в нефтяных и газовых скважинах, а потому соответствует критерию "промышленная применимость". Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:
- фиг.1 - вид общей компоновки насоса;
- фиг.2 - вид насоса слева;
- фиг.3 - вид приводной части насоса в разрезе;
- фиг.4 - вид гидравлической части насоса в разрезе.
Насос для тампонажного производства содержит (фиг.1.) последовательно связанные между собой навесной понижающий редуктор 1, приводную часть 2 и гидравлическую часть 3.
Конструктивно приводная часть 2 насоса (фиг.3) выполнена следующим образом. Она содержит станину 4 вытянутой по горизонтали прямоугольно-трапецеидальной формы с откидной крышкой 5 сверху в ее трапецеидальной части и крышкой 7 в вертикальной стенке ее прямоугольной части В прямоугольной части станины 4 расположен коренной вал 8, связанный шатуном 9 с крейцкопфом 10, а через него - со штоком 11 поршня 12 гидравлической части 3. Приводной механизм выполнен двухзвенным.
Гидравлическая часть 3 (фиг.4) выполнена следующим образом. Она содержит клапанную коробку 13 с фланцем 14, в нижней части которой расположен всасывающий коллектор 15, а в средней ее части в рабочей полости 16 размещен поршень 12, а также нагнетающий и всасывающий клапаны 17 и 18. В верхней части клапанной коробки 13 расположен манометр 19, показывающий давление нагнетания, и предохранительный клапан 20, регулирующий это давление. Система 21 принудительной смазки включает в себя трубопровод, фильтр и нагнетательный шестеренчатый насос (на чертежах не показана).
К станине 4 снаружи прикреплен навесной редуктор 22 с быстроходным валом 23. Поршни 12 и штоки 11 выполнены из материалов, устойчивых к воздействию агрессивных сред.
Коллектор 15 представляет собой цельносварную конструкцию которая верхними фланцами крепится к клапанным 13 коробкам гидравлической части 3 и служит для забора и передачи жидкости в гидравлическую часть 3.
Насос работает следующим образом
Коренной вал 8 приводной части 2 насоса от быстроходного вала 23 навесного редуктора 22 получает вращение от трансмиссии установки. Вращение коренного вала 8 преобразуется в возвратно-поступательное движение крейцкопфов 10 посредством шатунов 9 шатунно-крейцкопфной группы приводной части 2. От крейцкопфов 9 через штоки 11 возвратно-поступательное движение передается поршнями 12, при движении которых рабочая жидкость поступает через всасывающий коллектор 15 во всасывающую полость клапанной коробки 13 и открытые всасывающие клапаны 18 в рабочую часть клапанных коробок 13. При этом этими же поршнями 12 рабочая жидкость всасывается из рабочей полости 16 клапанных коробок 13 через открытые в нагнетательные полости клапанных коробок 13 и нагнетательный коллектор 15 насоса. При этом всасывающие клапаны 18 закрыты. Всасывающие и нагнетательные клапаны 17 и 18 по конструкции и размерам одинаковы.
При движении поршней 12 в клапанных коробках 13 всегда одновременно присутствуют нагнетающие и всасывающие полости, т.е. при движении поршней 12 в одну сторону (при возвратно-поступательном движении) нагнетающие полости будут присутствовать в клапанных коробках 13 перед
движущимися поршнями 12 и будут всасывающими. При движении поршней 12 в обратном направлении всасывающие полости становятся нагнетающими, а нагнетающие, соответственно, всасывающими. Это и обуславливает двойное действие насоса, т.е. одни и те же поршни 12 обеспечивают одновременное нагнетание и всасывание рабочей жидкости при работе насоса. В сравнении с прототипом заявляемый насос является более простым по конструкции, более экономичным в эксплуатации и имеет меньший вес и габариты.