Уплотнение плунжера насоса

О П И С А Н И Е рц 688698изоьеИТЕНи ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикпа делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 30.09.79(71) Заявитель В. Е. Колганов, Х, А. Асфандияров и А, А. Попов Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(54) УПЛОТНЕНИЕ ПЛУНЖЕРА НАСОСА Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к уплотнению плунжера насоса, преимущественно штангового для эксплуатации глубоких скважин, и является усовершенствованием известного 5 устройства, описанного в авт. св. 478969.Известно по основному авт. св.478969 уплотнение плунжсра насоса, выполненное в виде набора последовательно расположенных на плунжере манжет с упорными 10 элементами между ними. Между каждой парой установленных с возможностью осевого перемещения манжет размещена распорная пружина, один торец которой взаимодействует с соответствующей манже той через упорный элемент для поджима манжеты в направлении полости нагнетания, а второй торец - с дополнительным упорным элементом, закрепленным на плунжере 1. 20Недостаток из естного уплотнения плунжера насоса состоит в том, что величина перепада давления на каждую манжету регулируется изменением усилия оттарированных пружин, вызывая значительные 25 трудности при практическом его использовании. Кроме того, длительная работа уплотнения в условиях высоких температур и напряжений способствует появлению релаксации напряжений в предварительно 30 нагруженной пружине, что может привести к нарушению нормальной работы уплотнения.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности уплотнения путем равномерного распределения перепада давления между манжетами,Это достигается тем, что в уплотнении плупжсра скважпнного штангового насоса по авт. св.478969 упорные элементы манжет имеют внутреннюю кольцевую расточку, а дополнительные упорные элементы, выполненные за одно целое с плунжером, - кольцевой выступ, входящий в расточку со стороны полости нагнетания, они образуют между собой полость, сообщенную со всасывающей линией насоса посредством радиальных отверстий в плунжере, причем пружины установлены в свободном состоянии, а нагнетательный клапан расположен в верхней части плунжера.На чертеже показан плунжер, общий вид.Описываемое уплотнение плунжера насоса выполнено в виде чашеобразных манжет 1, 2,3 с равновеликими площадями торцов, установленных на плунжере 4 с возможностью продольных перемещений меньшей площадью торца в сторону полости 5 нагнетания насоса. Между каждой парой манжет расположен упругий элемент 6 в свободном состоянии (без предварительного нагружения), например пружина или резиновая втулка. Плунжер 4 с манжетами 1, 2, 3 размещен в цилиндре 7, внутренняя поверхность которого может иметь антифрикционное покрытие. Упорные элементы 8 манжет 1, 2, 3 выполнены с внутренней кольцевой расточкой 9, а дополнительные упорные элементы 10, выполненные за одно целое с плунжером, - с кольцевым выступом 11, входящим в расточку 9 со стороны полости нагнетания, и образующими между собой полость 12, сообщенную со всасывающей линией 13 насоса посредством радиальных отверстий 14 в плунжере. Нагнетательный клапан 15 установлен в верхней части плунжера.При движении плунжера 4 вверх между нагнетательной полостью 5 и всасывающей линией 13 насоса возникает перепад давления, Усилие от него стремится переместить верхнюю манжету 1 вниз, но этому препятствует жидкость, находящаяся в полости между парами манжет 1 и 2, силы трения и упругий элемент б. В результате в полости между манжетами 1 и 2 начинает расти давление жидкости. Давление в полости между манжетами 1 и 2 во столько раз меньше давления жидкости над верхней манжетой 1, во сколько площадь верхнего торца манжеты меньше площади нижнего торца. Это давление действует на верхний торец манжеты 2, которая также в результате этого стремится переместиться вниз. Перемещению же манжеты 2 препятствует жидкость, находящаяся в полости между манжетами 2 и 3, силы трения и упругий элемент 6,В результате стремления манжеты 2 переместиться вниз, в полости между манжетами 2 и 3 начинает расти давление жидкости. Это давление во столько раз меньше, чем давление жидкости в полости между манжетами 1 и 2, во сколько площадь верхнего торца манжеты 2 меньше площади нижнего торца, и т. д,Таким образом, разностью площадей торцов манжеты и установкой определенного количества манжет можно равномерно перераспределить перепад давления на плунжере между манжетами и регулировать величину перепада давления на каждую из них, При этом отпадает необходимость в предварительном нагружении упругого элемента, приводящего к релаксации напряжений при длительной работе, особенно в условиях высоких температур, и нарушению работоспособности уплотнения.Этим достигается равномерный износ манжет, повышается срок их службы, а следовательно, увеличивается и межремонтный период работы глубинного штангового насоса. Ф о р м ул а изобретения Уплотнение плунжера насоса по авт. св.478969, отличающееся тем, что, с целью повышения его надежности и долговечности путем равномерного распределения перепада давления между мажетами, упорные элементы манжет выполнены с внутренней кольцевой расточкой, а дополнительные упорные элементы, выполненные за одно целое с плунжером, - с кольцевым выступом, входящим в упомянутую расточку со стороны полости нагнетания, и образующими между собой полость, сообщенную со всасывающей линией насоса посредством выполненных в плунжере радиальных отверстий, причем пружины установлены в свободном состоянии, а нагнетательный клапан расположен в верхней части плунжера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР478969, кл, Р 04 В 47/02, 1973.ипография, пр, Сапунова, 2 Заказ 2359/2 Изд.560 Тираж 780НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобре113035, Москва Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписноеий и открытий