Расчёт поршневого насоса У8-6МА2

4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НБТ-600 и У8-6МА2

4.1 Конструкция и принцип работы НБТ-600


Рисунок 2 – Общий вид насоса

Общий вид трехцилиндрового насоса завода «Баррикады» НБТ-600 показан на рис. 2.
Гидравлическая часть насоса состоит из всасывающего коллектора 1 и всасывающего компенсатора-колпака 2, гидравлической коробки 3, в которой размещены три цилиндра с поршнями, втулками и клапанами, сбрасывающей линии, предохранительного клапана, нагнетательного коллектора 4 с компенсатором высокого давления 5.
Вращение трансмиссионного вала 6 от двигателя передается клиноременной или цепной передачей. Гидравлическая коробка 3 прикреплена к станине 5 при помощи болтов. Насос смонтирован на раме-салазках 7.
На рис. 2 показан разрез этого насоса. Буровой раствор поступает в нагнетательную камеру из всасывающего коллектора 1 через всасывающий клапан 2, при ходе вправо поршня со штоком 7. Последний соединен быстросъемным хомутом 5 с контрштоком Р, который соединен резьбой с ползуном 10. При ходе влево поршень выталкивает раствор из камеры через нагнетательный клапан 4 в напорный коллектор 5, на котором укреплен шаровой диафрагменный компенсатор 15.
Трансмиссионная часть насоса состоит из вала 13 с зубчатой шестерней, передающей вращение зубчатому колесу, укрепленному на коренном валу 14. На этом валу смонтированы на роликоподшипниках шатуны 11, соединенные пальцем с ползуном 10. Станина насоса 12 имеет съемную крышку и укреплена на раме-салазках.
Втулки цилиндров 6 крепятся к гидравлической коробке быстросъемным соединением, а крышки клапанов — зажимами 3.

4.1 КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ У8-6МА2

Рисунок 3 - Двухцилиндровый буровой насос двустороннего действия У8-6МА2
Двухцилиндровый буровой насос двустороннего действия У8-6МА2, выпускаемый Уралмашзаводом, показан на рис. 3
Каждый цилиндр имеет две камеры. При ходе поршня вправо раствор из всасывающего коллектора поступает в переднюю камеру и наполняет ее, а из задней камеры при этом раствор через нагнетательный клапан выталкивается в нагнетательный коллектор с пневмо - компенсатором. При ходе поршня влево раствор выталкивается в нагнетательную линию из пе-редней камеры, а задняя заполняется.
В каждой клапанной коробке этого насоса установлены два всасывающих и два нагнетательных клапана. Гидравлическая часть присоединяется к станине приводной части на шпильках. Каждый клапан имеет крышку для его осмотра и смены. В двухцилиндровом насосе клапаны располагают с внешней стороны цилиндров, что позволяет сблизить оси цилиндров.
Трансмиссионная часть насоса У8-6МА2 так же, как и насоса НБТ-600, имеет трансмиссионный вал, передающий через зубчатую пару вращение коренному валу, на котором смонтированы шатуны. Станина наса укреплена на раме-салазках.

7. АНАЛИЗ ПАТЕНТНОГО ПОИСКА


Патент № 1451336 А1
Клапанный узел объемного насоса

Для повышения надежности работы, в запорном элементе всасывающего клапана сделано сквозное осевое отверстие. В нём установлена центральная направляющая, нижний конец которой расположен выше седла всасывающего клапана.
В корпусе над нагнетательным клапаном есть камера переменного объема, в которой расположен верхний конец центральной направляющей, при этом камера при помощи отверстий сообщена с нагнетательной магистралью.

Патент № 1399552
Уплотнение

Обеспечение уплотнения устройством в виде системы подпружиненных штифтов, размещенных в корпусе, для разгрузки уплотнительного элемента от действия усилия пружины при хранении уплотнения в собранном виде и автоматически срабатывающего при монтаже исключает деформацию уплотнительного элемента при хранении уплотнения в собранном виде, приводящую к уменьшению внутреннего диаметра уплотнительного элемента, а иногда и вообще выходу его из строя, что требует дополнительной регулировки уплотнений перед монтажем. В целом это способствует повышению технологичности монтажа уплотнения.


Патент № 1528947 А1
Клапанный узел объемного насоса

С целью повышения объемной подачи насоса, верхний конец направляющей всасывающего клапана выполнен с упором и с соосно установленной сверху втулкой с возможностью взаимодействия с промежуточной пружиной, верхняя часть которой жестко связана с запорным элементом нагнетательного клапана, снабженного пружиной со стороны нагнетательной магистрали. В корпусе между клапанами установлен подпружиненный рычаг с возможностью его поочередного взаимодействия с упором и втулкой.






Патент № 1476183
Поршневой насос

 С целью повышения долговечности цилиндропоршневой пары соединение штока ползуна и штока поршня выполнено сферическим с центром сферы на оси штока поршня в плоскости уплотняемого зазора
цилиндропоршневой пары.

При изучении всех патентов, для усовершенствования бурового насоса я решил применить АС №1476183. так как. при незначительном изменении конструкции изменяется долговечность цилиндропоршневой пары. Следовательно, стоимость модернизации будет не высока. В остальных рассмотренных авторских свидетельствах модернизация обойдётся дороже.

Схемы приведенных выше изобретений и принцип их действия представлены в Приложении




























8. Модернизация

На рисунке 2 показан двухпоршневой буровой насос.


Рисунок 2 – Двухпоршневой буровой насос


Модернизация данного насоса заключается в том, что было заменено сочленение штока ползуна и штока поршня.( см. АС №1476183 ). Цель замены - повышение долговечности работы всего буровогонасоса. Поршневой насос, содержащий приводную часть со штоком ползуна, гидравлическую часть со штоком поршня и цилиндропоршневой парой, хомут, соединяющий штоки ползуна и поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности цилиндропоршневой пары путем компенсации несоосности приводной и гидравлической частей насоса, сочленение штока ползуна и штока поршня выполнен сферическим с центром сферы, расположенном на оси штока поршня в плоскости уплотняемого зазора цилиндропоршневой пары. Так же уменьшилось удельное давление на модернизированный шток за счёт увеличения площади сочленения штоков.