Буровой поршневой насос одностороннего действия

(51) 04 15/02 (2011.01) 21 17/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ внутри нее поршнем закрепленном на штоке,совершающем возвратно-поступательные движение. Система подачи смазывающе-охлаждающей жидкости(СОЖ) на поверхности трения цилиндровой втулки и поршня содержит канал вдоль оси штока. В цилиндровой втулке перед поршнем расположен и упруго связан с возможностью образования накопительной камеры дисковый распылитель СОЖ. В последнем по окружности выполнены распыляющие СОЖ отверстия, а заостренная кромка обода образует элемент очистки поверхности трения от осадка абразивных частиц. Накопительная камера имеет возможность подключения (отключения) к каналу при открытом (закрытом) положении размещенного в канале шарового клапана, связанного с дисковым распылителем пружинящим элементом фиг.2.(72) Нугуманов Калел Калкашевич Елефтериади Дмитрий Константинович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) БУРОВОЙ ПОРШНЕВОЙ НАСОС ОДНОСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, может быть применено для подачи раствора на забой при бурении скважин. Насос содержит гидравлическую часть с цилиндровой втулкой и размещенным 25687 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено в буровых установках при перекачивании бурового в виде абразивосодержащей жидкости, подаваемой на забой в процессе бурения скважин. Известен буровой поршневой насос одностороннего действия с гидравлической частью,включающей цилиндровую втулки размещенный внутри нее поршень, установленный на штоке,который получает возвратно-поступательное движение от кривошипно-шатунного механизма приводной части. Для подачи в зону трения смазывающее охлаждающей жидкости (СОЖ) насос имеет гибкий шланг и штуцер соединенный радиальным сверлением с каналом вдоль оси штока. Непосредственно за штуцером установлен мощный эластичный отбойник перекачиваемой жидкости(Проект фирмы.,350,1998). Недостатком этого насоса является трудоемкость в обслуживании, большое количество деталей и времени, затрачиваемого на смену цилиндровой втулки и поршня, а габарит насоса по длине утяжеляет его по массе. Известен так же буровой поршневой насос одностороннего действия,имеющий гидравлическую часть с цилиндровой втулкой и помещенным внутрь нее поршнем. Поршень закреплен на штоке, совершающем возвратнопоступательное перемещение. Насос снабжен системой подачи СОЖ, включающей штуцер с гибким шлангом для подачи этой жидкости по каналу вдоль оси штока на поверхность трения цилиндровой втулки и поршня. Штуцер с гибким шлангом установлен на штоке и соединен радиальным отверстием с осевым каналом. На штоке также установлен эластичный отбойник перекачиваемой жидкости, выполненный в виде охватывающей радиальное отверстие самоуплотняющейся манжеты,в которую вмонтирован штуцер (Патент РФ 2315893, МПК 04 15/02 , опуб. 27.01.2008). Недостатком конструкции насоса является выход СОЖ на поверхность трения цилиндровой втулки и поршня после последнего. Это влечет обедненное смазывание поршня,в том числе его уплотнительного кольцевого элемента, их рабочая поверхность при таких условиях греется,оперативно истирается под воздействием абразивных частиц перекачиваемого бурового раствора. Замена утративших функциональное назначение деталей связана с простоем бурения,приводит к нарушению технологического процесса и падению эффективности бурения. Задачей изобретения является создание конструкции бурового поршневого насоса,свободного от недостатка прототипа. Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является улучшение воздействия СОЖ в рабочей зоне цилиндровой втулки и поршня, снижение вероятности нарушения технологического процесса бурения из-за ремонта насоса, повышение срока его эксплуатации, ввиду чего - сокращение затрат труда 2 и времени на техобслуживание, а также расширение функциональных возможностей за счет самоочистки поверхности трения от абразива. Указанный технический результат достигается тем,что в буровом поршневом насосе одностороннего действия,содержащего гидравлическую часть с цилиндровой втулкой и размещенным внутри нее поршнем, закрепленным на штоке, имеющим возможность совершать возвратно-поступательное движение, снабженном эластичным отбойником перекачиваемой жидкости в виде самоуплотняющейся манжеты, систему подачи смазывающее - охлаждающей жидкости(СОЖ) на поверхность трения цилиндровой втулки и поршня, включающей установленный на штоке штуцер с гибким шлангом для подачи СОЖ по каналу вдоль оси штока, соединенному радиальным отверстием со штуцером, который вмонтирован в отбойник в виде самоуплотняющейся манжеты,охватывающей радиальное отверстие,в цилиндровой втулке перед поршнем расположен соосно и упруго с ним связан с возможностью образования накопительной камеры дисковый распылитель СОЖ, по периферии которого расположены отверстия, скошенные к цилиндровой втулке, а обод выполнен с заострением,взаимодействующим с ее внутренней поверхностью,каналом со стороны поршня имеет открытое наружу местное расширение под шаровой клапан отключения или подключения к каналу накопительной камеры, при чем шаровой клапан связан пружинящим элементом с дисковым распылителем. На фиг. 1 представлен общий вид бурового насоса одностороннего действия в продольном разрезе на фиг.2 - узелна фиг. 1. Буровой поршневой насос одностороннего действия содержит гидравлическую часть с цилиндрической втулкой 1 и размещенным внутри нее поршнем 2. Поршень 2 закреплен на штоке 3,имеющим возможность совершать возвратнопоступательное движение,получаемое от кривошипно-шатунного механизма приводной части(не показана). Насос так же снабжен системой подачи СОЖ на поверхность трения цилиндровой втулки 1 и поршня 2 ,включающей установленный на штоке 3 штуцер 4 для подачи СОЖ с гибким шлангом 5, соединенный радиальным отверстием 6 с каналом 7 вдоль линии штока 3. На последнем размещен эластичный отбойник 8 перекачиваемой жидкости для исключения возможности ее попадания и СОЖ в приводную часть, а штуцер 4 вмонтирован в эластичный отбойник 8,выполненный в виде самоуплотняющейся манжеты 9 охватывающей радиальное отверстие 6. Канал 7 в границах поршня 2 имеет открытое наружу местное расширение 10 под установленный в нем шаровой клапан 11. Перед поршнем,оснащенном уплотнительным кольцом 12, в цилиндровой втулке 1 соосно расположен дисковый распылитель СОЖ 13 посредством периферийных отверстий 14, равномерно размещенных по окружности скосом к цилиндровой втулке 1. Обод 25687 дискового распылителя 13 представляет собой заостренный очистной элемент 15,взаимодействующий с внутренней поверхностью 16 цилиндровой втулки 1. В дисковом распылителе 13 и поршне 2 со стороны их взаимно обращенных торцов предусмотрены равновеликие коаксиальные кольцевые канавки 17 и 18 для закрепленной в них распорной пружины 19, связывающей дисковый распылитель 13 и поршень 2 с возможностью образования накопительной камеры 20 и подключения (отключения) ее к каналу 7. Дополнительно в теле дискового распылителя 13 имеется соосная с каналом 7 направляющая 21,предназначенная для заведенной в нее подпорной пружины 22 жестко закрепленной одним концом к поверхности основания направляющей 21, а другим- на шаровом клапане 11 с возможностью ее подпружинивания. Буровой поршневой насос одностороннего действия работает следующим образом. В исходном состоянии противолежащие торцы дискового распылителя 13 и поршня 2 могут быть сомкнуты, шаровой клапан 11 подпружинен и занимает положение закрыто. При получении от кривошипно-шатунного механизма движения, шток 3 выдвигается из цилиндровой втулки 1 и посредством поршня 2 и распорной пружины 19 увлекает дисковый распылитель 13. Который за счет своей инерционности приобретает меньшую скорость осевого перемещения, чем поршень 2. Ввиду чего торцы дискового распылителя 13 и поршня 2 размыкаются с образованием накопительной камеры 20, шаровой клапан 11 открывается, а камера 20 подключается к каналу 7, по которому СОЖ,подаваемая системой подачи, перетекает под напором в накопительную камеру 20 заполняя ее до внутренней поверхности 16 цилиндровой втулки 1. Что по мере осевого продвижения камеры 20 обеспечивает первую ступень выхода СОЖ на поверхность трения. В случае обратного хода штока 3, инерционность дискового распылителя 13 обуславливает его сближение с поршнем 2 и возвращение шарового клапана 11 в положение закрыто, что отключает камеру 20 от канала 7. При этом, СОЖ сбрызгивается под давлением через отверстия 14 дискового распылителя 13, чем достигается сочетанная с первой ступенью вторая ступень выхода СОЖ на поверхность трения. По мере возвратнопоступательного продвижения очистного элемента 15, как его, так и смывающего воздействия высокоскоростных струй СОЖ, истекающих из отверстий 14 на внутреннюю поверхность 16 цилиндровой втулки 1,обеспечивается освобождения указанной поверхности 16 от осадка частиц абразива,неизбежного в процессе перекачки известным способом бурового раствора. Такая обработка существенно снижает интенсивность изнашивания контактных поверхностей, влечет повышение ресурса работы насоса и достижение ранее описанного технического результата. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Буровой поршневой насос одностороннего действия, содержащий гидравлическую часть с цилиндровой втулкой и размещенным внутри нее поршнем, закрепленным на штоке, имеющим возможность совершать возвратно поступательное движение, и снабженной эластичным отбойником перекачиваемой жидкости в виде самоуплотняющейся манжеты, систему подачи смазывающее охлаждающей жидкости (СОЖ) на поверхность трения цилиндровой втулки и поршня,включающей установленный на штоке штуцер с гибким шлангом для подачи СОЖ по каналу вдоль оси штока, соединенному радиальным отверстием со штуцером, который вмонтирован в отбойник в виде самоуплотняющейся манжеты, охватывающей радиальное отверстие, отличающийся тем, что в цилиндровой втулке перед поршнем расположен соосно и упруго с ним связан с возможностью образования накопительной камеры дисковой распылитель СОЖ, по периферии которого расположены отверстия, скошенные к цилиндровой втулке, а обод выполнен с заострением,взаимодействующим с ее внутренней поверхностью,канал со стороны поршня имеет местное расширение под шаровой клапан отключения или подключения к каналу накопительной камеры, при чем шаровой клапан связан пружинящими элементами с дисковыми распылителем.