ПЛАСТИНЧАТЫЙ НЕФТЯНОЙ НАСОС
VANE-TYPE OIL PUMP

Изобретение относится к классу роторных пластинчатых насосов и может быть использовано для добычи нефти из скважины.
Известны различные типы роторных пластинчатых насосов.
Наиболее близким по конструкции к предлагаемому устройству является пластинчатый нефтяной насос, содержащий корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, ротор с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, постоянно находящиеся в контакте с внутренней поверхностью полости во время вращения ротора (патент №2191926 RU, C2, 2002).
Недостатком данной конструкции является контакт пластин и корпуса по линии, что приводит к преждевременному износу насоса.
Задачей изобретения является повышение надежности, увеличение ресурса и улучшение эксплуатационных свойств насоса.
Указанный технический результат достигается тем, что в пластинчатом нефтяном насосе, содержащем корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, образованная двумя парами симметрично расположенных дуг большего и меньшего радиусов, установленный в полости цилиндрический ротор с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, постоянно находящиеся в контакте с внутренней поверхностью полости во время вращения ротора, согласно изобретению рабочие пластины снабжены головками Т-образной формы, контактирующими с полостью корпуса по меньшему и большему радиусам, на роторе выполнены углубления, имеющие форму, ответную головкам, а внутренние концы радиальных пазов соединены между собой посредством канавки. При этом центральная часть внешней поверхности головки выполнена с радиусом, равным меньшему радиусу полости корпуса, а боковые части - с радиусом, равным большему радиусу полости корпуса.
Выполнение рабочих пластин Т-образной формы, когда рабочая поверхность головки, контактирующая с поверхностью корпуса, имеет три зоны, из которых две с радиусом, соответствующим малому радиусу корпуса, и одна с радиусом, соответствующим большему радиусу корпуса, а также наличие дополнительных углублений на роторе, которые скрывают головку пластины при максимальном утапливании ее в радиальном пазу, позволяют увеличить контактную поверхность головки и уменьшить ее износ.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен фрагмент поперечного разреза, а на фиг.2 - головка рабочей пластины.
1
2
1
2
Пластинчатый нефтяной насос содержит корпус 1, внутренняя поверхность которого выполнена в виде цилиндрической поверхности, образованной двумя парами симметрично расположенных дуг большого радиуса R и малого радиусов R, соединенных плавными дугообразными переходами (фиг.1). Дуги одинаковых радиусов расположены напротив друг друга. Внутри корпуса 1 расположен ротор 2 с радиальными пазами 3, которые соединены между собой с помощью канавки 4. В радиальных пазах 3 расположены пластины 5, имеющие Т-образную форму. Между пластинами 5 образуются камеры перекачивания 6, имеющие входные отверстия 7 в крышке нижней 8 для всасывания транспортируемой среды и выходные отверстия 9 в крышке верхней 10 для ее нагнетания. На роторе 2 выполнены углубления 11 для скрытия головок рабочих пластин 5 при их максимальном утапливании. Для увеличения контактной поверхности с корпусом 1 внешняя сторона головки пластин 5 сформирована из трех зон (фиг.2). Две боковые зоны 12 выполнены с радиусом R, соответствующим меньшему радиусу корпуса 1, а радиус центральной зоны 13 равен большему радиусу R корпуса. Такое исполнение контактирующей поверхности головки пластины 5 значительно уменьшает ее износ.
Пластинчатый нефтяной насос работает следующим образом.
При запуске насоса ротор 2 приводится во вращение, канавка 4 заполняется перекачиваемой жидкостью, кинематически связанные с ротором 2 пластины 5 выдвигаются из радиальных пазов 3. За счет центробежной силы и силы гидростатического давления перекачиваемой пластовой жидкости пластины постоянно поджаты к стенкам корпуса 1. Вследствие того, что корпус 1 образован цилиндрическими поверхностями разного диаметра при вращении ротора 2 происходит изменение объемов камер перекачивания 6, ограниченных внутренней поверхностью корпуса 1, цилиндрической поверхностью ротора 2, двумя соседними пластинами 5 и крышками 8, 10. При увеличении ограниченного объема камер перекачивания создается разрежение и перекачиваемая жидкость всасывается в камеры перекачивания 6 через входные отверстия 7 в крышке нижней 8. При последующем уменьшении объема в камерах перекачивания, образованных дугой большего радиуса, вследствие вращения ротора 2 создается компрессия, и перекачиваемая жидкость нагнетается в отверстие 9 в верхней крышке 10. Канавка 4, соединяющая пазы 3, заполняется перекачиваемой средой, поэтому при утапливании одних пластин 5 в паз 3 происходит выталкивание пластин из других пазов.
Благодаря новой форме головок, увеличивающих площадь контакта, повышается надежность и увеличивается ресурс работы насоса.
Таким образом, создаются условия, устраняющие причины неравномерного износа деталей насоса, имеющих малые зазоры между подвижными и неподвижными деталями.