Устьевой сальник глубинно-насосной установки

(191 (11) 1)5 Е 21 ВЗЗ ЕПЬСТВ ьев В.Мазовых УБИННО-НАСОС тя к горнон овышение ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(21) 4325140/03 (22) 4,10,87 (46) 23.03,91, Бюл. У 1 (75) Б.А,Кирш (53) 622,2457 (088,8) (56) Лаврушко П.Н., Мур Эксплуатация нефтяных и скважин. - М.: Недра, 19 161. (54) УСТЬЕВОЙ САЛЬНИК ГЛ НОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относит промышленности Цель - п БРЕТЕНИЯ дежности работы устьевого сальниказа счет обеспечения воэможности автоматической замены изношенной манжты. На тройнике 2 устья скважины 3установлен корпус (К) 1. В нем размещена спиральная лента (СП) 6, концы которой пропущены через боковыетангенциальные отверстия 4 и 5,выпоненные в К 1 . Подпружиненная грундбуксой 13 и крышкой 14 СЛ 6 поджатак К 1, Механизм замены изношеннойСЛ 6 состоит иэ барабана (Б) 8, жеска связанного со стержнем 16, Он им1636562 10 20 30 40 45 50 55 етна верхнем конце шлицы 17, а нанижнем - наружную резьбу 18, междуними размещен Б 8. Ось стержня 16 параллельна оси полированного штока 7.С К 1 жестко соединены опорная втулка 19 и фрикционная муфта 22. Втулка19 снабжена внутренней резьбой,ответной резьбе стержня 16 и имеющейшаг, равный высоте ленты. На штоке 1установлена пластина 20 с каналом 21для размещения в нем стержня 16.Концы СЛ 6 закреплены на Б 8. С фрикционной муфтой соединено храповоеколесо. С пластиной 20 и колесомвзаимодействует подпружиненный Фиксатор 25. Стержень 16 взаимодействуетс муфтой 22 посредством шлицов 17.Перед началом работы момент тренияв муфте 22 регулируют таким образом,чтобы он был меньше момента трения ИзобретеНие относится к горной промышленности, в частности к устьевым сальникам штанговых насосов для добычи нефти.Целью изобретения является повышение надежности работы устьевого сальника за счет обеспечения возможности автоматической замены изношенной манжеты.На Фиг.1 показан. сальник, общий вид, на устье скважины; на фиг,2 - вид А на фиг.1; на Фиг.З - разрез Б-Б на Фиг.1; на Фиг.4 - разрез В-В на фиг.З; на Фиг.5 - вид Г на фиг.З; на фиг.б - разрез Д-Д на фиг.З; на фиг.1 - разрез Е-Е на фиг.З.Сальник состоит из цилиндрического корпуса 1,. который закреплен на тройнике 2 устья скважины 3. В корпусе 1 имеются тангенциальные боковые отверстия 4 и 5 для пропуска ленты 6, имеющей прямоугольное сечение с высотой Ь. Лента б спирально обмотана вокруг полированного штока 7, образуя манжеты. Концы ленты 6 закреплены на барабане 8: один из концов сверху, а другой - снизу. Спиральная лента 6, выполняющая роль манжеты для уплотнения полированного штока 7, размещена внутри стакана 9 и герметизирована с помощью сальниковых уплотнений 10 и 11. В нижней части стакана 9 установлена кольцевая шайба 12, в которую упирается СЛ 6 о шток 7 при затянутой крышке 14. При работе станка-качалки пластина 20 через Фиксатор 25 вращает колесо. Муфта 22 проскальзывает и Б 8 не поворачивается. Когда участок СЛ 6, контактирующий со штоком 7,износится, момент трения станет меньше момента трения муфты 22. При этом колесо через муфту 22 повернет Б 8и произойдет смена изношенного участка СЛ б. Момент трения муфты 22определяют из выражения М((12 р,сд нпЪ, д Е 15 коэффициент трения материала СЛ б осталь; б - допустимое напряжениесмятия материала СЛ 6; й и А - внутренний диаметр цилиндрическойповерхности СЛ 6; и - количество витков СЛ 6 вокруг полированного штока 7 Ь - высота СЛ 6. 7 ил. а спиральная лента 6. Сверху она поджата подпружиненной грундбуксой 13. На корпусе 1 установлена крышка 14. Грундбукса 13 и шайба 12 имеют штифты 15, с помощью которых они могут перемещаться в корпусе 1 только в осевом направлении. Механизм смены манжеты выполненв виде барабана 8, который жестко соединен со стержнем 16, имеющим вышебарабана 3 шлицы 17, а ниже - наружную резьбу 18. С корпусом 1 жестко связана опорная втулка 19, имеющаявнутреннюю резьбу, в которую нижнимконцом ввернут стержень 16. Шаг резь.бы равен высоте ленты 6. Оси стержня 16 и полированного штока 7 параплельны друг другу. На полированномштоке 7 жестко установлена пластина 20 с каналом 21 для размещения в немстержня 16. С корпусом 1 жестко связана фрикционная муфта 22, Она состоит из обоймы 23, прикрепленной к храповому колесу 24 с подпружиненным фиксатором 25. Обойма 23 имеет внутренние шлицы 26, в которых установлены ведущие диски 27. Ведомые диски 23 входят в зацепление со шлицами 17 стержня 16, Диски 27 и 23 подпружинены. Фиксатор 25 закреплен на оси 29, жестко связанной с корпусом 1, и может взаимодействовать с пластиной 20 и храповым колесом 24.36562 6гив анни. При повороте барабана 8стержень 16 выворачивается из опорнойвтулки 19.Момент трения фрикционной муфты22 определяют из выражения2М у. м12 "см и вн,ли1 вгде М- момент трения фрикциочной 10 муфты;Ц - коэффициент трения м териала ленты о сталь;СМ - допустимое напряжениесмятия материала ленты;Й- внутренний диаметр цилиндрической поверхности спиральной ленты;и - количество витков спиральной ленты вокруг полиро ванного штока;Ь, - высота ленты.фрикционная муфта 22 вновь начинает проскальзывать, а храповое колесо 24, вращаясь от подпружиненного 25 Фиксатора 25, перестает поворачивать барабан 8.В дальнейшем процесс замены изношенного участка спиральной ленты 6повторяется.30формула изобретения 5 16Сальниковые уплотнения 10 и 11состоят из вставок 30 с отверстиями,в которых установлены сальники 31 сприжимными шайбами 32 и нажимнымигайками 33.Барабан 8 установлен с возможностью поворота вокруг оси стержня16.Для смазки трущейся о ленту 6поверхности грундбуксы 13 над последней в корпус 1 заливают масло 34.Трущаяся о ленту 6 поверхность кольцевой шайбы 12 смазывается нефтью35 из скважины. Болт 36 фиксируетстакан 9 от осевых перемещений в корпусе 1.Устьевой сальник работает следующим образом,,Перед началом работы ленту 6 спирально размещают в стакане 9 корпуса 1. Концы ленты 6 закрепляют набарабане 8. Величину сжатия дисков27 и 28 фрикционной муфты 22 регулируют так, что при герметичном прижиме крьппкой 14 спиральной ленты 6 барабан 8 от вращения храпового колеса 24 не поворачивается. После этогозатягивают сальниковые уплотнения10 и 11.При работе станка-качалки полиро.ванный шток 7 вместе с пластиной 20начинает совершать возвратно-поступательное перемещение. При ходе полированного штока 7 вниз пластина 20давит на подпружиненный фиксатор 25,вращая храповое колесо 24, Поворотабарабана 8 не происходит, так какучасток спиральной ленты б, контактирующей с полированным штоком 7,ещене изношен. Стоит контактирующему сполированным штоком 7 участку спиральной ленты 6 износиться, как момент ее трения о шток 7 станет меньше, чем момент трения дисков 27 и 28фрикционной муфты 22.Происходит поворот ленты 6 по спирали внутри корпуса 1 и изношенныйее кусок намотается на барабан 8. Одновременно кусок новой ленты 6 входит внутрь корпуса 1, сматываясь сбарабана 8. Момент трения ленты б ошток 7 вновь возрастает и поворотбарабана 8 прекращается. При этом он.приподнимается на величину высотысмотанного или намотанного на негоконца ленты 6. Стакан 9 поворачивается вместе с навитыми на шток 7 витками спиральной ленты 6 при ее перетяУстьевой сальник глубинно-насосной установки, включающий установ денный на тройник цилиндрическийкорпус с крьппкой и размещенные в немманжеты для уплотнения полированногоштока, грундбуксу и пружину, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью 40 повьппения надежности работы устьево-.го сальника за счет обеспечения возможности автоматической замены изношенной манжеты, он снабжен механизмом смены манжеты в виде барабана, 45.жестко связанного с ним стержня сошлицами и резьбой на наружной поверхности, ось которого параллельна осиполированного штока, жестко соединенных с корпусо 1 опорной втулки,и Фрикционной муфты храпового колеса, сподпружиненным фиксатором и установленной на полированном штоке пластины с каналом для размещения в немстержня, причем манжета выполнена ввиде спиральной ленты, концы которойзакреплены на барабане, а последнийустановлен с возможностью поворотавокруг оси стержня, при этом корпусимеет тангенциальные боковые отверс,Мгде 11,р м 5 (ЦСЮ Фиг. г 30 игЗ тия с сальниковыми уплотнениями для пропуска ленты, причем опорная втулка выполнена с резьбой на внутренней поверхности, ответной резьбе на,стержне, и с шагом, равным высоте ленты, при этом подпружиненный фиксатор установлен с возможностью взаимодействия с храповым колесом и пластиной, шлицы и резьба на стержне выпол О иены по разные стороны относительно барабана, а стержень посредством шлицов взаимодействует с фрикционной муфтой, момент трения которой определяют иэ выражения 1 сйФА 8 си " вн.ииь ф .1- момент трения фрикционноймуфты;" коэффициент трения материала ленты о сталь;- допустимое напряжение смятия материала ленты;внутренний диаметр цилиндрической поверхности спиральной ленты;- количество витков спиральной ленты вокруг полированного штока;- высота ленты,, Олийнык Корректор Л.Патаи остаехред Редактор ИЛмаков ьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 изводственно-из Заказ 802 Тираж 358 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Б, Раушская наб., д. 4/5