Патент на изобретение №2295083

(54) САЛЬНИК УСТЬЕВОЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве переходника для устьевого штока качалки штангового насоса. Сальник устьевой содержит корпус, в котором размещены распорные кольца и разрезная уплотнительная манжета, а также уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока. Распорные кольца выполнены в виде втулок с формой прямоугольного треугольника в сечении на концах и с радиусами на вершинах. Разрезная уплотнительная манжета выполнена с кольцевыми канавками на торцах и установлена между распорными втулками для взаимодействия с поверхностями скольжения устьевого штока при воздействии конических поверхностей распорных втулок через кольцевые канавки на соответствующие конические поверхности манжеты. Изобретение позволяет увеличить долговечность манжет в процессе эксплуатации, уменьшить элементную базу конструкции, обеспечить снижение трудозатрат по обслуживанию скважин, оснащенных станками-качалками в полевых условиях. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано при новом проектировании фонтанной арматуры в качестве переходника для устьевого штока качалки штангового насоса.

Известны устройства сальника устьевого, содержащие корпус переходника, распорные кольца и уплотнительные манжеты (RU 2205307, RU 2183777).

Известные устройства недостаточно надежны при эксплуатации и требуют больших трудозатрат при обслуживании.

Известен сальник устьевой, содержащий корпус, в котором размещены разрезные распорные кольца и разрезные уплотнительные манжеты, а также уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока (RU 2097632).

Наиболее близкий аналог, не удовлетворяет требованиям регламента обслуживания. Увеличение срока службы устройства связано с использованием новых технических решений и новых материалов, например, полиуретанов, полиамидов и т.д.

Задача изобретения – повышение долговечности и улучшение эксплуатационных характеристик, позволяющих обслуживать устройство с меньшими затратами труда и времени, особенно в полевых условиях, снижение материальных и трудовых затрат при изготовлении, обеспечение конкурентоспособности устройства сальника устьевого.

Принятый за прототип сальник устьевой содержит корпус, разрезные распорные кольца и разрезные уплотнительные манжеты.

Решение технической задачи достигается тем, что сальник устьевой содержит корпус, в котором размещены разрезные распорные кольца и разрезные уплотнительные манжеты, а также уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока, отличающееся тем, что распорные кольца выполнены в виде втулок с формой прямоугольного треугольника в сечении на концах и с радиусами на вершинах, разрезная уплотнительная манжета выполнена с кольцевыми канавками на торцах и установлена между распорными втулками для взаимодействия с поверхностями скольжения устьевого штока при воздействии конических поверхностей распорных втулок через кольцевые канавки на соответствующие конические поверхности манжеты.

На чертеже изображен сальник устьевой, общий вид.

Сальник устьевой содержит:

уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока 1,

верхнюю распорную втулку 2 с формой прямоугольного треугольника в сечении на конце,

накидную гайку 3,

разрезную уплотнительную манжету 4,

кольцевые канавки 5 на торцах уплотнительной манжеты 4,

нижнюю распорную втулку 6 с формой прямоугольного треугольника в сечении на конце,

корпус 7,

радиус 8=R₁ на вершине нижней распорной втулки 6,

радиус 9=R₂ на вершине верхней распорной втулки 2,

конические поверхности 10 распорных втулок 2, 6,

конические поверхности 11 уплотнительной манжеты 4.

В статическом положении элементы конструкции устройства сальника устьевого взаимодействуют следующим образом.

На устье скважины уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока 1 проходят через накидную гайку 3, навинченную на корпус 7, верхнюю 2 и нижнюю 6 распорные втулки и разрезную уплотнительную манжету 4, расположенные в корпусе 7.

В динамичном положении, в процессе возвратно-поступательного движения устьевого штока станка-качалки, устройство сальника устьевого работает следующим образом.

Для обеспечения герметичности поверхности скольжения устьевого штока 1 накидной гайкой 3 через резьбовое соединение с корпусом 7 воздействуют на верхнюю распорную втулку 2, которая одновременно с нижней распорной втулкой 6 через кольцевые канавки 5 на торцах разрезной уплотнительной манжеты 4 сжимает уплотнительную манжету.

В результате воздействия на разрезную уплотнительную манжету 4 через кольцевые канавки 5 распорные втулки 2 и 6 с формой прямоугольного треугольника в сечении на концах проникают на различную глубину кольцевых канавок 5 уплотнительной манжеты 4 в зависимости от величин радиусов 9, 8, выполненных на вершинах распорных втулок 2, 6.

Одновременно, в результате воздействия конических поверхностей 10 распорных втулок 2, 6 на конические поверхности 11 разрезной уплотнительной манжеты 4, уплотнительная манжета как сверху (от верхней распорной втулки), так и снизу (от нижней распорной втулки) поджимается к поверхностям скольжения устьевого штока 1, обеспечивая надежную (двойную) герметизацию поверхностей скольжения устьевого штока 1.

Наличие радиусов 8, 9 на вершинах распорных втулок уменьшает износ уплотнительной манжеты 4, взаимодействующей с поверхностями скольжения устьевого штока 1.

Использование предложенного сальника устьевого на нефтяных скважинах, оборудованных станками-качалками, позволяет увеличить долговечность манжет в процессе эксплуатации, уменьшить элементную базу конструкции, обеспечить снижение трудозатрат по обслуживанию скважин, оснащенных станками-качалками в полевых условиях и обеспечить повышение конкурентоспособности устройства.

Предлагаемый сальник устьевой проще в изготовлении, надежен в эксплуатации, удобен в обслуживании в полевых условиях, конкурентоспособен и найдет широкое применение на промыслах Российской Федерации и за рубежом.

Формула изобретения

Сальник устьевой, содержащий корпус, в котором размещены распорные кольца и разрезная уплотнительная манжета, а также уплотняемые поверхности скольжения устьевого штока, отличающийся тем, что распорные кольца выполнены в виде втулок с формой прямоугольного треугольника в сечении на концах и с радиусами на вершинах, разрезная уплотнительная манжета выполнена с кольцевыми канавками на торцах и установлена между распорными втулками для взаимодействия с поверхностями скольжения устьевого штока при воздействии конических поверхностей распорных втулок через кольцевые канавки на соответствующие конические поверхности манжеты.

РИСУНКИ