Новая конструкция клапана бурового насоса

Р. Я. Абдюкова

Аннотация


Статья посвящена новой конструкции клапана бурового насоса. Работоспособность буровых поршневых насосов в основном определяют сменные детали гидравлической части: поршни, цилиндровые втулки, клапаны, уплотнения. Обеспечение требуемой долговечности узлов и деталей гидравлической части является одной из основных задач при проектировании насосов. Согласно нормативным требованиям, совершенствование конструкции и эффективность функционирования буровых насосов в основном сводится к ограничению механических и гидравлических потерь в насосе. Поэтому дальнейшие исследования в направлении поиска новых конструкторских и технологических решений, направленных на увеличение ресурса клапанов, представляются перспективными и актуальными, что позволит повысить технико-экономические показатели работы буровых насосов и процесса бурения в целом. В данной статье приводятся технические решения по совершенствованию конструкции клапана бурового поршневого насоса. В процессе разработки новой конструкций при расчете геометрических и рабочих параметров клапана использовались методики, приведенные в ранее выполненных работах М.А. Караева, Я.С. Мкртычан и других авторов. В качестве исходного показателя для расчета размеров клапана принималось максимальное значение средней скорости рабочей жидкости в щели. Данный параметр позволяет объективно оценить количество жидкости, протекающей через клапан за рабочий цикл. В предлагаемой конструкции клапана видоизменены формы посадочных поверхностей. Посадочное гнездо седла выполнено в форме конуса переходящего в цилиндр. Такое конструктивное решение обеспечивает наименьший износ седла и тарели, за счет уменьшения высоты конусности. Форма тарели выполнена в виде конического диска и при посадке упирается на цилиндрическую поверхность, что позволяет смягчить посадку, и обеспечивает уменьшение удара. Уплотнительное кольцо съемное, круглого сечения. Втулка имеет возможность перемещаться в осевом направлении, относительно ограничителя. Ограничитель снабжен упорной гайкой. Проведенные динамические исследования новой конструкции клапана на испытательном стенде показали, что герметичность клапана обеспечивается и гидравлические потери при этом минимальные. Испытания на стенде показали, что представленная конструкция клапана может быть использована при решении вопроса по повышению эффективности работы буровых насосов.

Ключевые слова


bench tests;flush pump valve;pump efficiency;sealing element;the landing surface of the seat;the tightness of the valve;valve seat;герметичность клапана;клапан бурового насоса;посадочная поверхность седла;седло клапана;стендовые испытания;уплотнительный элемент;эффективность насоса

Полный текст:

PDF PDF (English)

Литература


1. Айрапетов Л.С. Исследование работы клапанов поршневых буровых насосов и разработка методики их расчета: дис…. канд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП им.И.М. Губкина, 1980.187с.

2. Абдюкова Р.Я. Анализ износа тарельчатых клапанов буровых насосов, поступающих на капитальный ремонт // Нефть и газ 2001: Проблемы добычи, транспорта и переработки межвуз. сб. науч. тр. Уфа, изд-во УГНТУ, 2001. С.405.

3. Абдюкова Р.Я. Характеристика условий работы и анализ износа клапанов бурового насоса // Проблемы разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений: межвуз. сб. науч. тр. Уфа: изд-во УГНТУ, 2004.

С.161-163.

4. Абдюкова Р.Я., Багаутдинов Н.Я. Анализ причин отказов клапанов буровых насосов. // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: науч.-техн. журн. 2012. Вып.4(90). С. 65-70. URL: http://ntj-oil.ru/article/view/2228

5. Абдюкова Р.Я. Особенности условий работы и расчета клапанов поршневых буровых насосов// Актуальные проблемы нефтегазового дела: сб. науч. тр. В 4-х т. Уфа: изд-во УГНТУ, 2006. Т.3 С.8-11.

6. Абдюкова Р.Я. Определение размеров клапанов.// Технологии нефтегазового дела: межвуз. сб. науч. тр. / УГНТУ. Уфа, 2007. С.210-212.

7. Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. М.: Наука, 1977. С. 232.

8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой М.: Машиностроение, 2001. Т. 3. С. 864.

9. Машиностроение. Энциклопедия: в 2-х кн. /Под ред. К.С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1994. Кн. 1. С. 534.

10. Абдюкова Р.Я., Габдрахимов М.С. Лабораторный стенд для испытания клапанов поршневых насосов // Нефть и газ – 2001: Проблемы добычи, транспорта и переработки межвуз. сб. науч. тр. Уфа: изд-во УГНТУ, 2001. C.405.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.