Аннотация
Калиниченко О. И.; Малеев В. Б; Семка В. И. Инженерная оценка условия согласованной работы клапанного распределителя гидродвигателя погружного поршневого насоса Предложена конструкция гидродвигателя насоса, в котором отсутствуют элементы непроизвольного нарушения связи и установленных соотношений размеров перемещения поршня и клапанов.
Рисунок 1 - Схема устройства
В предлагаемой разработке (рис.1) конструктивные недостатки устранены. Взаимодействие системы выпускной клапан-поршень
обеспечивается пальцем 7, перемещающимся с поршнем 10 гидродвигателя по пазам, выполненным в хвостовике выпускного клапана 3. Впускной клапан 2 установлен в клапанной коробке 4 и имеет свободный упор в толкатель 8. В отличие от прототипа, клапанная пружина 9 установлена свободно в проточке поршня. Клапаны насосного узла унифицированы. В качестве их использованы корпуса клапанов бурового насоса НБ3.
Поршень гидродвигателя механически и кинематически связан с поршнем насоса. Оба узла агрегата имеют независимые рабочие камеры, объем которых ограничен соответствующими цилиндрами.
В исходном положении поршень и выпускной клапан, опирающийся на пружину, находятся в крайнем нижнем положении. Впускной и обратный клапаны закрыты.
При подаче жидкости в гидросистему в подпоршневой камере цилиндра формируется давление, обусловливающее силу, которая обеспечивает движение поршня 10 вверх. При этом жидкость, находящаяся в верхней камере цилиндра 6 вытесняется по смещенным каналам клапанной коробки 4 и далее, через открывшийся обратный клапан 1 поступает в скважину или водоподъемные трубы. При движении поршня вверх одновременно по пазам хвостовика выпускного клапана перемещается палец 7. В конце хода толкатель 8 взаимодействует с хвостовиком впускного клапана 2. Фаза дальнейшего перемещения сопровождается сжатием пружины 9, при этом клапанная группа остается в исходном положении за счет силы давления жидкости, прижимающей впускной клапан к седлу. После соударения поршня гидродвигателя с выпускным клапаном, клапанная группа переместится вверх. Выпускной клапан своей тарелкой будет прижат к нижней поверхности клапанной коробки 4, закрывая ее смещенные каналы. Одновременно впускной клапан откроет доступ жидкости и в надпоршневую полость цилиндра 6. Движение поршня вниз обеспечивается результирующей силой. На протяжении фазы движении поршня вниз выпускной клапан 3 останется прижатым к поверхности клапанной коробки за счет давления в надпоршневой камере цилиндра. В момент контакта пальца и нижней поверхности паза выпускного клапана произойдет перестановка клапанов в исходное положение. Доступ жидкости в верхнюю полость цилиндра прекратится. Жидкость будет поступать только в подпоршневую полость цилиндра. Цикл работы гидродвигателя повторится. При ходе поршня насоса 13 вверх нижняя (подпоршневая) полость цилиндра 12 через всасывающий клапан 15 заполняется жидкостью, поступающей из скважины и верхней полости цилиндра насоса. При движении поршня насоса вниз выполняется вытеснение жидкости из нижней полости цилиндра через нагнетательный клапан 16 в водоподъемные трубы или скважину.
Предложенное конструктивное исполнение гидродвигателя насоса за счет отсутствия в подвижной системе поршень – выпускной клапан
элементов непроизвольного нарушения связи и установленных соотношений размеров перемещения поршня и клапанов является фактором повышенной надежности насосного агрегата при его длительной эксплуатации в скважине.