ПОГРУЖНОЙ СКВАЖИННЫЙ НАСОС
SUBMERSIBLE WELL PUMP

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[1] Настоящее изобретение в общем относится к погружным скважинным насосам для использования в скважинах, вертикальных трубах или резервуарах. Погружные скважинные насосы иногда называют погружными глубинными насосами.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] Погружные скважинные насосы обычно используют в скважинах, вертикальных трубах или резервуарах для перекачивания текучей среды вверх по стояку, соединенному с насосом. Для установки погружного скважинного насоса в скважину или вертикальную трубу его поперечные размеры довольно ограничены, так что погружные скважинные насосы часто имеют удлиненную форму. Иногда диаметр насоса не намного больше диаметра стояка. В связи с этим стояк служит в качестве подвески для насоса. Однако в случае ослабления соединения между насосом и стояком или повреждения стояка имеется вероятность падения насоса в скважину или вертикальную трубу.
[3] Документ EP 2 101 062 A1 раскрывает приводной насос с подвижными проушинами, выполненными с возможностью поворота вокруг продольной оси насоса. Такие известные радиально выступающие проушины не подходят для крепления погружных скважинных насосов во время работы, поскольку для работы погружной скважинный насос должен входить в узкие скважины или вертикальные трубы.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[4] В отличие от известных погружных скважинных насосов варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают удобный страховочный механизм для предотвращения падения насоса в скважину или вертикальную трубу.
[5] В соответствии с настоящим изобретением предложен погружной скважинный насос, содержащий удлиненный насосный агрегат, образующий продольную ось насоса и диаметр насосного агрегата, и по меньшей мере одну проушину для троса для крепления троса, в котором по меньшей мере одна проушина для троса присоединена к насосному агрегату и выполнена с возможностью поворота вокруг оси поворота, которая перпендикулярна продольной оси, между определенным первым положением и определенным вторым положением, причем по меньшей мере одна проушина для троса может находиться в первом положении полностью в пределах диаметра насосного агрегата и во втором положении, по меньшей мере частично выступая за пределы диаметра насосного агрегата.
[6] Таким образом, страховочный трос может быть прикреплен к по меньшей мере одной проушине для троса простым и удобным образом при нахождении проушины во втором положении. После крепления страховочного троса к проушине, проушина может быть повернута в первое положение, позволяющее опускать насос в скважину или вертикальную трубу. Таким образом, страховочный трос может предотвращать падение насоса в скважину или вертикальную трубу. Верхний конец страховочного троса может быть прикреплен к стояку, или страховочный трос может проходить параллельно стояку и может быть закреплен пользователем независимо от стояка над землей.
[7] Дополнительно по меньшей мере одна проушина для троса может содержать первую проушину для троса с первой боковой стороны и вторую проушину для троса со второй боковой стороны, причем первая боковая сторона противоположна второй боковой стороне. Таким образом, с использованием двух страховочных тросов может быть обеспечена дополнительная безопасность. Альтернативно или в дополнение проушины могут быть использованы для подвешивания насосов на подвесных тросах. Подвесные тросы могут удерживать большую часть или весь вес насоса для освобождения стояка и его соединения с насосом от удержания веса насоса. Противоположная боковая конфигурация двух проушин для троса также обеспечивает возможность управления. Пользователь может наклонять/поворачивать насос, натягивая один подвесной трос сильнее, чем другой, и/или разворачивать насос, натягивая подвесные тросы в противоположных касательных направлениях. Таким образом, насос может управляться, как марионетка, вблизи перекосов или выступов в скважине или вертикальной трубе для погружения насоса в резервуар с водой. Следует понимать, что насос может быть использован для перекачивания воды или любой другой текучей среды, например, нефти, бензина или любой формы наполнителей жидкостных резервуаров. Например, погружной скважинный насос может быть использован в резервуаре и/или в вертикальной трубе внутри резервуара.
[8] Дополнительно по меньшей мере одна проушина для троса может быть зафиксирована во втором положении таким образом, что для поворота по меньшей мере одной проушины для троса во второе положение и/или из второго положения требуется минимальный крутящий момент. Это позволяет пользователю прикреплять страховочный трос и/или подвесной трос к проушине во втором положении.
[9] Дополнительно насосный агрегат может образовывать верхний конец насоса, и по меньшей мере одна проушина для троса может находиться во втором положении полностью под верхней поверхностью верхнего конца насоса и в первом положении по меньшей мере частично над верхней поверхностью верхнего конца насоса. Это особенно предпочтительно, если диаметр стояка не намного меньше диаметра насосного агрегата. Проушина на верхнем боковом крае насосного агрегата в первом положении может входить в остаточное боковое пространство между стояком и стенкой скважины или вертикальной трубы, при этом возможно простое крепление страховочного троса к проушине во втором положении. Таким образом, по меньшей мере одна проушина для троса может быть расположена на верхнем боковом крае насосного агрегата.
[10] Дополнительно насосный агрегат может образовывать внутренний объем для размещения крепежного участка по меньшей мере одной проушины для троса и по меньшей мере одно отверстие для выхода петельного участка по меньшей мере одной проушины для троса из внутреннего объема, причем размеры внутреннего объема и/или по меньшей мере одного отверстия выполнены так, чтобы упруго деформировать крепежный участок по меньшей мере одной проушины для троса при повороте из первого положения во второе положение. Это позволяет простую и экономически эффективную установку проушины и насосного агрегата во время изготовления насоса.
[11] Дополнительно по меньшей мере одна проушина для троса может быть образована в виде по существу Ω-образного крючка или хомута с лапками внутри насосного агрегата и петельным участком, выступающим снаружи насосного агрегата. Проушина может быть упругой, жесткой или нежесткой. Ω-образная проушина может иметь лапки с концами, обращенными друг от друга, или лапки, имеющие колена, обращенные друг от друга, и концы, обращенные друг к другу.
[12] Дополнительно петельный участок может иметь по существу U-образную форму, или он может образовывать по существу дугу окружности на по меньшей мере 270°. Таким образом, проушина является прочной, обладает трещиностойкостью и обеспечивает отверстие для продевания страховочного троса.
[13] Дополнительно по меньшей мере одна проушина для троса может содержать упруго деформируемый материал, например, пластик или металл. По меньшей мере одна проушина для троса может быть образована в виде пружины. Таким образом, для фиксации проушины во втором положении не нужны никакие дополнительные подвижные части.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[14] Варианты осуществления настоящего изобретения далее будут описаны путем примера со ссылкой на следующие чертежи, на которых:
Фиг. 1 показывает общий вид верхней части примерного насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушины для троса находятся в первом положении;
Фиг. 2 показывает подробный общий вид верхней части примерного насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушины для троса находятся во втором положении;
Фиг. 3 показывает подробный общий вид верхней части примерного насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушины для троса находятся в первом положении;
Фиг. 4 показывает подробный вид сверху верхней части примерного насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушина для троса находится в первом положении;
Фиг. 5 показывает частичный вид в разрезе верхней части примерного насоса в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушина для троса находится во втором положении;
Фиг. 6 показывает частичный вид в разрезе верхней части примерного насоса в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушина для троса находится во втором положении;
Фиг. 7 показывает частичный вид в разрезе верхней части примерного насоса в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушина для троса находится во втором положении;
Фиг. 8 показывает частичный вид в разрезе верхней части примерного насоса в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушина для троса находится во втором положении; и
Фиг. 9 показывает частичный вид в разрезе верхней части примерного насоса в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения, причем проушина для троса находится во втором положении.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[15] Фиг. 1 показывает верхнюю часть погружного скважинного насоса 1 с удлиненным насосным агрегатом 3. Удлиненный насосный агрегат 3 образует продольную ось L и диаметр D насосного агрегата. Диаметр D насосного агрегата должен определяться диаметром виртуальной цилиндрической огибающей, соосной с продольной осью L и касающейся точки (точек) насосного агрегата 3, наиболее удаленной в радиальном направлении от продольной оси L. Таким образом, диаметр D насосного агрегата может определять, войдет ли насосный агрегат 3 в скважину или вертикальную трубу.
[16] Верхний конец 5 насосного агрегата 3 образован соединительной гайкой для соединения стояка (не показан) с насосным агрегатом 3. Верхний конец 5 насоса образует выпускное отверстие 7, через которое проходит стояк. Соединительная гайка может быть навинчена на резьбу (не показана) насосного агрегата 3 для крепления торцевого фланца стояка к насосному агрегату 3. Соединительная гайка имеет восьмиугольное поперечное сечение и образует четыре периферийные контактные поверхности 9 для гаечного ключа, контактирующие с гаечным ключом при затягивании/ослаблении соединительной гайки.
[17] Верхний конец 5 насоса в форме соединительной гайки также образует верхний боковой край 11, который скруглен в показанном примере. Погружной скважинный насос 1 дополнительно содержит две проушины 13 для троса для крепления троса (не показан), причем проушины 13 для троса расположены на верхнем боковом крае 11 с противоположных боковых сторон насосного агрегата 3 по окружности между контактными поверхностями 9 для гаечного ключа.
[18] Проушины 13 для троса образованы в виде крючка, имеющего Ω- образную форму с крепежным участком в форме лапок 15 внутри верхнего конца 5 насосного агрегата 3 и U-образным петельным участком 17, выступающим снаружи верхнего конца 5 насосного агрегата 3 (смотри Фиг. 7). Верхний конец 5 насоса образует внутренний объем 14 (смотри Фиг. 5-9) для размещения крепежного участка в форме лапок 15 и два отверстия 19, ведущие во внутренний объем 14, для каждой проушины 13 для троса. Отверстия 19 образованы в виде двух параллельных пазов, продолжающихся в радиальном и продольном направлениях от верхней поверхности 21 верхнего конца 5 насоса до периферийной стенки 23 верхнего конца 5 насоса через верхний боковой край 11. Отверстия 19 позволяют поворотное перемещение каждой из проушин 13 для троса вокруг соответствующей оси P поворота, которая перпендикулярна продольной оси L. На Фиг. 1 проушины 13 для троса находятся в первом положении полностью в пределах диаметра D насосного агрегата и частично выступают над верхней поверхностью 21 верхнего конца 5 насоса. В этом первом положении проушин 13 для троса насос 1 может опускаться в шахту, скважину, резервуар или вертикальную трубу с помощью страховочных и/или подвесных тросов (не показаны), прикрепленных к проушинам 13 для троса.
[19] Фиг. 2 показывает верхний конец 5 насоса с проушинами 13 для троса во втором положении, частично выступающими за пределы диаметра D насосного агрегата и расположенными полностью под верхней поверхностью 21 верхнего конца 5 насоса. Поворотное перемещение между первым положением и вторым положением по существу представляет собой поворот приблизительно на 90° вокруг соответствующей оси P поворота. Проушины 13 для троса поворачиваются независимо друг от друга, но во взаимно противоположных направлениях из первого положения во второе положение и наоборот. Во втором положении проушин 13 для троса страховочные и/или подвесные тросы (не показаны) могут быть легко прикреплены к проушинам 13 для троса. Фиг. 3 показывает верхний конец 5 насоса с проушинами 13 для троса во втором положении, подобно Фиг. 1.
[20] Верхняя часть Фиг. 4 показывает, что отверстия 19 имеют радиально наружный участок 25 и радиально внутренний участок 27. Радиально наружный участок 25 образует более узкий проход для проушины 13 для троса, чем радиально внутренний участок 27. В первом (вертикальном) положении проушина 13 для троса вертикально выступает через более широкий радиально внутренний участок 27. Для установки проушины 13 для троса в радиально наружный участок 25 лапки 15 (смотри Фиг. 7) проушины 13 для троса упруго прижимают друг к другу. За счет этой упругой деформации проушина 13 для троса действует как пружина, раздвигая лапки 15 и тем самым приводя лапки 15 во фрикционный контакт с боковыми стенками отверстий 19. Этот фрикционный контакт фиксирует проушину 13 для троса во втором (горизонтальном) положении.
[21] Фиг. 5 и 6 показывают альтернативный или дополнительный способ фиксации проушин 13 для троса в показанном втором (горизонтальном) положении. Внутренний объем 14 определяет радиальный размер и осевой размер вокруг крепежного участка проушины 13 для троса. Крепежный участок в форме лапок 15 имеет такие размеры, чтобы входить в осевой размер внутреннего объема 14 при нахождении проушины для троса в первом (вертикальном) положении и входить в радиальный размер внутреннего объема 14 при нахождении проушины 13 для троса во втором (горизонтальном) положении только при упругой деформации лапок 15. В этом случае отверстия 19 дополнительно могут иметь или могут не иметь более узкий радиально наружный участок 25. Отверстия 19 могут представлять собой один паз для каждой проушины 13 для троса.
[22] В варианте осуществления, показанном на Фиг. 5, Ω-образная проушина 13 для троса имеет разомкнутый O-образный петельный участок 17 и лапки 15, имеющие колена 29, обращенные друг от друга, и концы 31, обращенные друг к другу. Меньший радиальный размер внутреннего объема 14 приводит к упругому сгибанию колен 29. За счет этой упругой деформации проушина 13 для троса действует как пружина, изгибая колена 29 и тем самым приводя концы 31 во фрикционный контакт со стенками внутреннего объема 14. Этот фрикционный контакт фиксирует проушину 13 для троса во втором (горизонтальном) положении.
[23] В варианте осуществления, показанном на Фиг. 6, Ω-образная проушина 13 для троса имеет разомкнутый O-образный петельный участок 17 и раздвинутые лапки 15 без колен и концы 31, обращенные друг от друга. Меньший радиальный размер внутреннего объема 14 приводит к упругому раздвиганию лапок 15. За счет этой упругой деформации проушина 13 для троса действует как пружина, раздвигая лапки 15 и тем самым приводя концы 31 во фрикционный контакт со стенками внутреннего объема 14. Этот фрикционный контакт фиксирует проушину 13 для троса во втором (горизонтальном) положении.
[24] Как рассмотрено ранее, в варианте осуществления, показанном на Фиг. 7, Ω-образная проушина 13 для троса имеет разомкнутый U-образный петельный участок 17 и раздвинутые лапки 15 без колен и концы 31, обращенные друг от друга. За счет более узкого радиально наружного участка 25 отверстия 19 создается фрикционный контакт для фиксации проушины 13 для троса во втором (горизонтальном) положении.
[25] В варианте осуществления, показанном на Фиг. 8, Ω-образная проушина 13 для троса имеет разомкнутый U-образный петельный участок 17 и лапки 15, имеющие колена 29, обращенные друг от друга, и концы 31, обращенные друг к другу. Меньший радиальный размер внутреннего объема 14 приводит к упругому сгибанию колен 29. За счет этой упругой деформации проушина 13 для троса действует как пружина, изгибая колена 29 и тем самым приводя концы 31 во фрикционный контакт со стенками внутреннего объема 14. Этот фрикционный контакт фиксирует проушину 13 для троса во втором (горизонтальном) положении.
[26] В варианте осуществления, показанном на Фиг. 9, Ω-образная проушина 13 для троса имеет разомкнутый U-образный петельный участок 17 и раздвинутые лапки 15 без колен и концы 31, обращенные друг от друга. Меньший радиальный размер внутреннего объема 14 приводит к упругому раздвиганию лапок 15. За счет этой упругой деформации проушина 13 для троса действует как пружина, раздвигая лапки 15 и тем самым приводя концы 31 во фрикционный контакт со стенками внутреннего объема 14. Этот фрикционный контакт фиксирует проушину 13 для троса во втором (горизонтальном) положении.
[27] При упоминании в вышеизложенном описании целых чисел или признаков, которые имеют известные, очевидные или предсказуемые эквиваленты, такие эквиваленты включены в настоящий документ, как если бы они были отдельно изложены. Для определения истинного объема настоящего изобретения, который должен толковаться как включающий в себя любые такие эквиваленты, следует ссылаться на формулу изобретения. Читателю также будет понятно, что целые числа или признаки изобретения, описанные как возможные, предпочтительные, преимущественные, подходящие или т.п., являются возможными и не ограничивают объем независимых пунктов формулы изобретения.
[28] Вышеописанные варианты осуществления следует понимать как иллюстративные примеры изобретения. Следует понимать, что любой признак, описанный в отношении любого варианта осуществления, может быть использован отдельно или в сочетании с другими описанными признаками, а также может быть использован в сочетании с одним или более признаками любого другого варианта осуществления или любого сочетания любых других вариантов осуществления. Хотя в настоящем документе показан и описан по меньшей мере один примерный вариант осуществления, следует понимать, что другие модификации, замены и альтернативы очевидны специалисту в данной области техники и могут быть выполнены без отклонения от объема изобретения, описанного в настоящем документе, и настоящая заявка предназначена для охвата любых адаптаций или изменений конкретных вариантов осуществления, рассмотренных в настоящем документе.
[29] В дополнение слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, и единственное число не исключает множественности. Кроме того, характеристики или этапы, описанные со ссылкой на один из вышеизложенных примерных вариантов осуществления, также могут быть использованы в сочетании с другими характеристиками или этапами других вышеописанных примерных вариантов осуществления. Этапы способа могут выполняться в любом порядке или параллельно или могут составлять часть или более подробный вариант другого этапа способа. Следует понимать, что в объем патента, основанного на настоящем документе, должны быть включены все такие модификации, которые обосновано и надлежащим образом попадают в объем его вклада в область техники. Такие модификации, замены и альтернативы могут быть выполнены без отклонения от замысла и объема изобретения, который должны быть определен на основе приложенной формулы изобретения и ее юридических эквивалентов.