Результат интеллектуальной деятельности: СКВАЖИННЫЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ НАСОС

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к многоступенчатым скважинным насосам для откачки пластовой жидкости.

Известен скважинный многоступенчатый насос, содержащий корпус, приводной вал, роторы и лопатки (см. патент RU №2495282, опубл. 10.10. 2012).

Недостатком его является возможность заклинивания лопаток абразивными частицами, низкая надежность устройства.

Технической задачей предлагаемой конструкции является исключение заклинивания лопаток, повышение надежности и долговечности устройства.

Для решения поставленной технической задачи скважинный многоступенчатый насос содержит корпус, приводной вал, роторы и лопатки, при этом насос дополнительно снабжен металлическими кольцами, жестко связанными с корпусом, внутри отверстия каждого кольца расположен один из роторов и радиально установленные эластичные лопатки жестко связанные с кольцом, при этом каждая пара, ротор и кольцо, снабжена дисками, жестко связанными с ротором и валом и установленными с обоих торцов ротора, причем в каждом диске выполнено сквозное отверстие, расположенное в зоне лопаток, причем отверстия в дисках с одной и другой стороны ротора расположены диаметрально противоположно, при этом каждый ротор выполнен в виде эксцентрика или одно- или многопрофильного кулачка, причем роторы жестко связаны с приводным валом и установлены разнонаправлено по отношению к наиболее удаленным от оси вращения точкам, при этом, каждый ротор выполнен так, что наиболее близкие к оси точки ротора соприкасаются с лопатками, не деформируя их, а расстояние между точками ротора, наиболее удаленными от оси ротора и взаимодействующими с лопатками и наиболее близкими от оси ротора, равно 1/4-1/3 длины лопатки.

Отличительной особенностью устройства является то, что насос дополнительно снабжен металлическими кольцами, жестко связанными с корпусом, внутри отверстия каждого кольца расположен один из роторов и радиально установленные эластичные лопатки, жестко связанные с кольцом, при этом каждая пара, ротор и кольцо, снабжена дисками, жестко связанными с ротором и валом и установленными с обоих торцов ротора, причем в каждом диске выполнено сквозное отверстие, расположенное в зоне лопаток, причем отверстия в дисках с одной и другой стороны ротора расположены диаметрально противоположно, при этом каждый ротор выполнен в виде эксцентрика или одно- или многопрофильного кулачка, причем роторы жестко связаны с приводным валом и установлены разнонаправленно по отношению к наиболее удаленным от оси вращения точкам, при этом каждый ротор выполнен так, что наиболее близкие к оси точки ротора соприкасаются с лопатками, не деформируя их, а расстояние между точками ротора, наиболее удаленными от оси ротора и взаимодействующими с лопатками и наиболее близкими от оси ротора, равно 1/4-1/3 длины лопатки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен насос в разрезе, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1. Скважинный многоступенчатый насос, содержит корпус 1, приводной вал 2, роторы 3 и лопатки 4, при этом, насос дополнительно снабжен металлическими кольцами 5, жестко связанными с корпусом 1, внутри отверстия каждого кольца 5 расположен один из роторов 3 и радиально установленные эластичные лопатки 4, жестко связанные с кольцом 5, при этом каждая пара, ротор и кольцо, снабжена парой дисков 6, 7, жестко связанных с ротором 3 и валом 2 и установленных с обоих торцов ротора. В каждом диске 6, 7 выполнено соответственно сквозное отверстие 8, 9, расположенное в зоне лопаток 4, причем отверстия 8 и 9 в дисках 6 и 7 с одной и другой стороны ротора 3 расположены диаметрально противоположно. Каждый ротор 3 выполнен в виде эксцентрика или одно- или многопрофильного кулачка. Роторы 3 жестко связаны с приводным валом 2, а рядом расположенные установлены разнонаправленно по отношению к наиболее удаленным от оси вращения точкам 10,11 при этом наиболее близкие к оси точки 12 ротора 3 соприкасаются с лопатками 4, не деформируя их, а расстояние между точкой 10, наиболее удаленной от оси ротора, до наиболее близкой 12 от оси ротора 3 равно 1/3-1/4 длины лопатки в радиальном направлении.

Для полной компенсации радиальных нагрузок между ступенями или рядом ступеней насоса могут быть установлены промежуточные радиальные подшипники 13.

Скважинный многоступенчатый насос работает следующим образом.

При вращении приводного вала 2 с роторами 3 лопатки 4 скользят по поверхности роторов 3, изгибаясь. При этом уменьшается объем межлопаточного пространства и происходит вытеснение жидкости через отверстие 9 диска 7. После прохождения точки 10 диска 3 лопатки 4 распрямляются, при этом увеличивается межлопаточный объем и происходит всасывание жидкости через отверстие 8 в диске 6. Далее жидкость поступает в следующую ступень. При вращении роторов 3 под действием центробежных сил твердые частицы отбрасываются к периферии межлопаточного пространства, где нет пар трения, и уносятся потоком жидкости в следующую ступень.

Таким образом, предлагаемая конструкция имеет высокую надежность за счет того, что твердые частицы, находящиеся в жидкости, проходят через насос в пространстве, где нет трущихся частей. Высокая технологичность, ремонтопригодность и низкая себестоимость обеспечиваются за счет малого количества деталей и простоты их изготовления.