Тяга горизонтальная: Купить тренажер нагружаемый для нижней тяги по низким ценам с доставкой по Москве и России

MB Barbell MB 3.02 Вертикально-горизонтальная тяга MB Барбел МВ 3.02 за 117 560 р.

Тренажер MB Barbell «Вертикально-горизонтальная тяга» ориентирован на профессиональные фитнес-клубы и тренажерные залы. Предназначен для тренировки мышц спины (широчайшей, трапециевидной, выпрямляющей). Вторичная нагрузка направлена на двуглавую мышцу плеча, дельтовидные, мышцы и мышцы предплечья. Отличается повышенной прочностью за счет радиальных загибов конструкции.

Принцип работы тренажера: вертикальная тяга, горизонтальная тяга.

Цвет рамы: черный, белый, серый (с доплатой). Цвет обивки: черная, темно-синяя, светло-синяя, зеленая, салатовая, серая, красная, желтая. Цвет кожуха: синий, черный.

Технические характеристики:

ПАРАМЕТРЫ: ПОКАЗАТЕЛИ:
Уровень: профессиональный
Габариты (ДхШхВ): 2300х1060х2300 мм
Общий вес: 215 кг
Рама 60х60х2 мм
Вес рамы: 110 кг
Покрытие порошковое
Грузоблок: 105 кг (7 плит по 12 кг, 2 плиты по 6 кг, флейта с плитой — 9 кг)
Привод грузоблока: полиамидная лента 20х2,6 мм с пределом прочности на разрыве 390 Н/мм2
Макс. нагрузка на привод: 1500 кг

Функциональные характеристики:

  • В качестве утяжелителя используется грузоблок, состоящий из стальных плит покрытых ПВХ, что делает работу на тренажере бесшумной.
  • Передача усилия осуществляется  посредством всего 2-х роликовых блоков, что упрощает конструкцию и повышает надежность механизма.
  • Тренажер укомплектован ручками для тяги.
  • Регулировка нагрузки происходит переставлением регулировочного штыря (фиксатора) закреплённого на эластичном шнуре.
  • На флейту и направляющие нанесено комплексное гальваническое покрытие из никеля и хрома.
  • Защита грузоблока выполнена из ударопрочного полистирола.
  • Сиденье и спинка с болтовым креплением изготовлены из пятислойной фанеры толщиной 18 мм. В качестве наполнителя и обивки используется пенополиуретан и искусственная кожа.
  • Установленные на все узлы вращения шариковые подшипники обеспечивают надежное и комфортное использование тренажера.
  • Для удобства использования валики фиксации ног регулируется по росту спортсмена и имеют 5 фиксированных позиций.
  • Валики изготовлены из пенополиуретана.
  • Для устранения скольжения изделие оснащено подпятниками из ПВХ.

Вертикальная тяга / горизонтальная тяга Powertec Lat Machine P-LM13

Хочу, поблагодарить менеджера Руслана и предлагаю его даже премировать!!! Очень доступно всё обьясняет, помог с выбором. Молодец!!!…
Никифорова Мария, 24.03.21

Огромное спасибо Вашему магазину для компетентных менеджеров! Подробно и доступного рассказали о плюсах и минусах ….
Татьяна, 18.02.21

Хочу выразить благодарность Petrasport за отличный эллиптический тренажер. Огромное спасибо менеджеру Дмитрию за выбор…
Анна, 11.02.21

Хочу выразить искреннюю благодарность менеджеру Дмитрию за профессиональную консультацию в вопросе выбора эллиптического тренажера…
Злата, 2.05.20

Всем привет! Покупал год тому назад беговую дорожку dfit optima ll.За год использования ни каких проблем не было…
Николай, 27.11.19

Добрый день! Признательность и благодарность менеджеру Николаю, а также Интернет — магазину PetraSport…
Яруллина Н. Ш., 18.07.19

Хотелось бы поблагодарить менеджеров Романа и Алексея. Подобрали замечательный батут…
Ольга, 16.07.19

Спасибо за оперативность и профессиональный подход. Отдельная благодарность менеджеру по продажам Николаю, который грамотно и просто объяснил и помог с выбором беговой дорожки.

Таня Бонд, 16.07.19

Серьезная компания, очень квалифицированные, вежливые консультанты!!!хотелось бы поблагодарить консультанта по имени Александр!!!!!подобрал именно то, что нужно…
Хьава 11.07.19

Добрый день,хотелось бы выразить благодарность менеджеру,Егору за его проффесианализм,точность и понимание клиента…
Елена, 01.04.19

Здравствуйте. Благодарим Сидорова Алексея за профессиональную консультацию и помощь в выборе эллиптического тренажера…
Ната, 23.03.19

хочу сказать спасибо Егору.К.за помошь в подборе велотренажера.заказ пришел в срок.я получил то что хотел.петраспорт это то что надо.

Захир, Ингушетия, 19.01.19

Покупал дорожку в магазине PetraSport.ru. Ассортимент огромный. Понравился сервис магазина. Помогли определиться с выбором…
Андрей Прохоров, 15.01.19

Хотели бы выразить огромную благодарность менеджеру Алексею Сидорову! Он дал очень развернутую консультацию по беговым дорожкам, грамотные и хорошие советы…
Александра Дунаева, 12 .01.19

Заказывала скамью под штангу DFC D-220 и беговую дорожку CARBON T802 HRC.Спасибо большое Егору за консультацию в выбранных тренажерах…
Людмила, 29.12.18

Заказал Эллиптический тренажер Sport Elit SE-502D. Остался доволен работой менеджера, спасибо ему помог подобрать и объяснил- «все по-полочкам»!…
Эдуард, г. Апатиты Мурманской области, 28.12.18

В магазине мной был приобретён эллиптический тренажер DFC Luna (WE-1005 NEW). Покупка стала результатом длительного выбора среди различных интернет-магазинов,…
Зубарева Татьяна Валерьевна, 06.12.18

Здравствуйте! Наконец-то сбылась моя мечта — я купила эллипсный тренажер.Огромное спасибо менеджеру Леониду за профессиональную работу, за помощь в выборе эллипсоида…
Любовь, 17.08.18

Приобрели Беговую дорожка, с консультацией и рекомендациями проблем нет, с доставкой было не очень хорошо (отправили не «ПЭК», а «ДЛ»)…Сайт хороший, консультанты понимающие и знающие. Выбором довольны.

Елена 30.11.18

Здравствуйте! Я искала не один день эллиптический тренажер в разных магазинах, который подошел бы для нашей семьи по всем параметрам для занятий в домашних условиях…
Людмила, г. Раменское М.О., 02.05.18

Александр, оборудование пришло. Спасибо огромное за подбор: дорожка и гиперэкстензия очень понравились!
Елена, г.Киров 27.04.18

Спасибо консультанту Александру! Классный велотренажер!
Леоненко 14.02.18

Заказывала Беговую дорожку NordicTrack T12.2 (NETL12812). Моя благодарность менеджеру Дмитрию, который организовал всё, как было оговорено!
Салия 10.01.18

Добрый день.Большое спосибо консультанту Сидорову Алексею за оказоную нам помошь в выборе тренажорах очень вежливый и чуткий…
Аза и Диана 19.11.16

Здравствуйте. Заказали Эллиптический тренажер Diamond Fitness X-Rival Cross, пришел в срок, в полной комплектации, упакован отлично…
Вячеслав 09.11.16

Заказывал гриф к штанге ОВ-1200, все пришло в срок, спасибо за оперативную работу менеджеров, всем остался очень доволен!
Соловьев Александр 26.04.16

Здравствуйте! Заказал у Вас две дорожки, обе дошли в срок в полной комплектации! Сотруднику Алексею отдельное спасибо за советы и объяснения…
Павел 18.04.16

Приобрёл беговую дорожку Dender Panamax T-1196. Быстро доставили, работает, нареканий нет. Спасибо менеджеру Рубцову Владимиру и всем работникам фирмы!
Александр 18.03.16

Добрый день всем!Были конечно сомнения в покупке,но рискнул…Крупные товары не покупал…Всё сделали замечательно и отзвонились,и посоветовали,что взять…
Сергей 26.01.16

Добрый день! Приобрела беговую дорожку proxima legia в данном интернет магазине Очень довольна покупкой…

Эльнара 30.12.15

Благодарю менеджера Владимира за чуткое отношение и профессиональную консультацию. Очень приятно…
Анастасия 28.12.15

Я у Вас приобретал эллиптический тренажер Diadora Fitness Circle Cross по счету! Сам проживаю в Воронеже. Были опасения, что я оплачу и мне ничего не привезут. Менеджер Егор грамотно мне все объяснил, выслал счет на электронную почту, я оплатил, после мне прислали ТТН (информацию о грузоперевозке) буквально через пару дней я уже занимался на своем тренажере…
Ваганов Анатолий Иванович 10.12.15

Спасибо Владимиру! специалист в своем деле, ответственное, уважительное отношение к клиенту!
Дмитрий 07.12.15

Большое Спасибо ! Менеджеру Герману посоветовал беговую дорожку Bodi Skulptor мы очень довольны .
Альмира 06.12.15

Получили дорожку трансп.компанией Деловые линиии (посоветовали в магазине)из Москвы в ХМАО,все пришло в идеальном состоянии,упаковано качественно,выдали чек ККМ , очень довольны…
г.Урай 29.08.15

Спасибо Сидорову Алексею выбирал батут Алексей посоветовал какой лучше, получил недавно собрал,действительно хороший всё в в комплекте и качество нормальное.
Вадим 11.08.15

Благодарим менеджера Алексея Сидорова за чуткое и внимательное отношение, и профессиональную консультацию при выборе велотренажера. Товар получили быстро и велотренажером довольны…

Лидия 09.07.15

Большое спасибо Николаю Николаевичу! Хорошо проконсультировал, ответил на все вопросы и помог с выбором. Всей семьей очень довольны!
Алла 07.06.15

Большая благодарность менеджеру Максиму,за профессиональную консультацию и помощь в подборе эллиптического тренажёра…Спасибо за сервис и качественный товар!
Анатолий 21.04.15

Благодарю менеджера Максима за помощь выбора Велоэргометра Montery B-755. Хочу отметить профессионализм и правильный подход к клиентам…
Георгий 09.04.15

…Доставлено всё в срок, всё в целости и со всеми положенными документами!! В нашем городе аналогичный тренажор в ДВА(!) ! раза дороже!! Этот ПЕТРАСПОРТ РЕКОМЕНДУЮ!!!
Наталья Петровна Омск 31.03.15

Хочу поблагодарить менеджера Андрея за помощь в выборе эллиптического тренажера Deus, а также менеджера Светлану за консультацию…
Юлия 28.02.15

По хорошей рекомендации менеджера Алексея я приобрел в вашем магазине Эллиптическй тренажер Go Elliptical V-450…
Виктор Иванович 30.01.15

Сегодня получил беговую дорожку. Пробежался — не пожалел — то что нужно…
Валерий 02.02.15

На Высшем Уровне Консультация!!!…Нигде не встречала столько понимания, уважения, профессионализма и знания продукта…
Точиева Лейла 21.02.15

Здравствуйте! Выражаю ОГРОМНУЮ благодарность:1 менеджеру Николаю Рыбакову в выборе эллиптического тренажера, подходу и уважению к клиентам…
Наталья 01.02.15

Большое спасибо менеджеру консультанту Алексею. Помог сделать выбор беговой дорожки. Очень понравился подход к клиенту…
Кирилл Коваль 28.01.15

Добрый вечер, выражаю огромную благодарность Андрею за проявленную чуткость, профессионализм, человеческую доброту оказанную мне при выборе тренажера…
Валентина 27.01.15

Cпасибо консультанту Николаю Николаевичу! быстро, грамотно помог в выборе велотренажера. Учел пожелание клиента по цене) удачи Вам.
Марина 27.01.15

У меня восторженные эмоции от беговой дорожки DFC M100 (получила душевную радость и уверенность — поправлю здоровье!)…
Марина 24.01.15

Благодарю менеджера консультанта Шешенина Николая Николаевича. Он подобрал модель тренажёра которая отвечает всем моим интересам…
Л.С 23.01.2015

Добрый день! …Беговая дорожка, выбранная с помощью Алексея, была доставлена мне в точно назначенное время и собрана за 30 минут отличным сборщиком по имени Сергей, за что ему – отдельное спасибо!
Наталья 20.01.2015

Очень доволен работой магазина Петраспорт, особенно взаимодействием с менеджером Алексеем! Он подсказал правильное решение при выборе тренажёра, быстро прислал документы на оплату, быстро отгрузил товар в ТК ПЭК, сообщил реквизиты отгрузки…
Сергеев Б.Л 11.01.15

Добрый вечер,хотела бы выразить огромную благодарность Рыбакову Николаю за его умение общаться с клиентом, грамотно и доходчиво…
Татьяна 25.12.14

Еще отзывы…

Горизонтальная тяга PROFI.

Артикул: ТГ-019
Производитель: ATLET
Тип: Грузоблочные
 
В наличии

Горизонтальная тяга PROFI

Описание

Горизонтальная тяга PROFI

Силовой грузоблочный тренажер предназначен для тренировки широчайших мышц спины, посредством тяги рукоятки к животу сидя. Упражнения на тренажере комфортны и эффективены, на блоке установлен вес 124 кг, в виде обрезиненных стальных плит по 6 кг каждая. Ступни атлета упираются в рифленую нескользящую площадку, вынесенную на достаточное расстояние от точки выхода троса с рукояткой — этим достигается хорошее растяжение широчайших мышц в стартовой точке движения, что дает возможность делать упражнение с максимальной амплитудой и высокой эффективностью. Обрезиненные нагрузочные плитки, хромированные направляющие, обеспечивают плавное скольжение грузов и бесшумную работу тренажера. 
 Движение выполняется технически чисто и комфортно, благодаря отимальной высоте сиденья относительно положения ступней, и нижненго блока. Тренажер комплектуется двумя рукоятками — для широкого и узкого хватов, легко меняемыми с помощю карабина. Вес стека – 124 кг. Обрезиненные нагрузочные плитки, хромированные направляющие.

Технические характеристики:

  • Материал рамы – толстостенные гнутые профили 80*40мм.
  • Привод грузоблока – трос стальной нержавеющий 6*19, ф5мм, нагрузка до 1080кг.
  • Узлы вращения — подшипники шариковые, закрытые, не требующие обслуживания.
  • Общий вес установленных грузов – 124кг, плиты по 6кг стальные, обрезиненные 19шт + 1 верхний груз с флейтой 10кг.
  • Материал обивок – винилискожа, высокопрочная капроновая основа.
  • Наполнитель мягких элементов — пенополиуретан вторичного вспенивания, плотность 140 кг/куб.м.
  • Окраска рамы – порошковое напыление (в стандартном решении белый глянец).
  • Окраска отдельных элементов — порошковое напыление (в стандартном решении антик серебристо-черный)
  • Покрытие направляющих и трущихся деталей — гальваническое комплексное (никель + хром)
  • Опорные части тренажера — стальные шлифованные ножки, имеются отверстия для крепления к полу (при необходимости).
  • Вес пользователя не ограничен, тренажер подходит спортсменам и любителям любого роста и комплекции.
  • Габариты конструкции: 1900*850*2450мм
  • Масса тренажера в сборе 240 кг.

Отзывы

ОткрытьСкрыть отзывы: 0

Пока нет отзывов

Вертикальная тяга / Горизонтальная тяга Johns Club line CT 2020A

Характеристики  
Тип блочный тренажер
Упражнения мышцы груди и спины
Рама сталь с порошковым покрытием, 70 х 50 х 3 мм
Нагрузка грузоблоки
Обивка высококачественная винилискожа
Цвет рамы платиновый
Цвет обивки черный
Вес стека 95 кг
Комфорт  
Противоскользящие резиновые опоры есть
Нескользящие рукоятки есть
Пошаговая иллюстрация есть
Зачехление весового стека есть, с внешней стороны
Габариты  
Размеры в рабочем состоянии 165 х 98,5 х 167 см
Вес 190 кг
Производитель  
Производитель  Johns
Гарантия на рамную конструкцию 10 лет
Шкивы, подшипники, тяги
Механические узлы, покрытие рукояток,
элементы обивки сидений, спинок
12 месяцев

 

Преимущества:

  • Конструкция тренажера из стального профиля с элементами гнутой формы, размером 70х50 мм. толщиной стенки 3 мм.   
  • Покраска методом высокотемпературной технологии — порошковой жаростойкой эмалью с двойным электростатическим напылением.
  • Грузоблочный стек состоит из металлических плиток оснащенных демпфирующими фланцевыми втулками, пронумерованными по весу, в количестве 20 штук.
  • Фиксатор нагрузки закреплен на гибком эластичном шнуре.
  • Грузоблочный привод осуществляется стальным тросом  в нейлоновой  оболочке, диаметром 6 мм., рассчитанным на нагрузку свыше 2 тонн.
  • В местах перегиба троса установлены метало-керамические ролики на закрытых подшипниках — обеспечивающие безопасную и комфортную тренировку и увеличивающие рабочий ресурс тренажера.
  • Наличие одностороннего декоративно — защитного кожуха  грузоблока с внешней стороны.
  • Мягкие части, на базе ППУ повышенной плотности, с обивочным покрытием из винилискожи на тканевой основе.
  • Информационная табличка с инструкцией по выполнению упражнения и нагружаемых мышц.
  • Опорные-декоративные подпятники пластиковые, способствуют устойчивости, анти-скольжению, а также предохраняют напольное покрытие от повреждений.

Горизонтальная тяга под наклоном BRONZE GYM PL-1709

Виды тренажеров: Свободный вес

Группы мышц: Плечи • Руки • Спина

Диаметр дисков: 50 мм

Класс тренажера: Профессиональный

Тип отягощения: Диски 51 мм.

Производитель: Fitathlon Group (Германия)

Вес брутто: 167 кг

Вес нетто: 152 кг

Макс. вес пользователя: 150 кг

Макс. весовая нагрузка: 200 кг

Нагрузка: диски

Назначение: профессиональное

Размер в упаковке (Д*Ш*В): 2 коробки 158*154*22 см/ 138*90*63,5 см

Размер тренажера в рабочем состоянии (Д*Ш*В): 150*142*134 см

Рама: 50*100*3 мм

Регулировка положения сидения: есть

Рычаги: независимые расходящиеся

Сиденье: контурное эргономичное с наполнителем из PU поролона и обивкой из искусственной кожи

Страна изготовления: КНР

Тип: станок, нагружаемый дисками

Упражнения: мышцы спины и рук, дельтовидные мышцы

Институт Земли Ауровиля

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКЦИИ

Силы, действующие на арки и своды

Арки и своды характеризуются тягой, интенсивность и угол которой могут нарушить устойчивость всего строения. Тяга является равнодействующей двух сил: веса арки и горизонтальной тяги. Таким образом, тяга всегда давит вниз под углом, который зависит от профиля арки и веса.Интенсивность горизонтальной тяги создается весом вуссуаров, опирающихся друг на друга, и плоскостностью арки. Чем более пологая арка, тем интенсивнее горизонтальная тяга.


Горизонтальное усилие (HT) применяется к обоим пружинным элементам, но также находится в верхней части арки, так как представляет собой баланс второй половины арки. Горизонтальную тягу можно свести к минимуму за счет оптимизации профиля арки. Тем не менее, всегда будет тяга, которую можно нейтрализовать с помощью контрфорсов, анкерных стержней или кольцевых балок.

Последовательное воздействие вуссуаров на тех, что ниже, создает линию тяги (LT). Арка или свод устойчивы, пока LT остается в средней трети сечения арки.
Когда ЛТ попадает во внутреннюю треть арки, последняя будет стремиться вырваться наружу.
Когда LT входит во внешнюю треть арки, последняя будет стремиться разрушиться внутрь.


HT = Горизонтальная тяга AVD
LT = Линия тяги, представляющая последовательное действие вуссуаров
W = Вертикальный вес кладки и перегрузка (стационарная и динамическая)
T = Осевая сила, результирующая горизонтальная сила тяга и масса

Силы, действующие в куполах

Купола также характеризуются распором.Так же как и арки и своды, тяга купола также складывается из его веса и горизонтальной тяги основной части арки. Следовательно, есть и линия тяги, соответствующая арочному сечению.

Когда купол создается пересечением двух сводов, задействованные силы идентичны силам сводов. Но когда купол создается вращением арки вокруг вертикальной оси, в нем действует другая сила: круговая сила (ОК). Купола, образованные вращением арки, построены с последовательными горизонтальными кольцами.Каждый блок этого кольца ведет себя как свод арки. Поэтому он будет создавать упор (в плане кольца) на соседние блоки.

Круговая сила в «круглом куполе» действует в горизонтальном плане, по кольцу, и может быть уподоблена тяге, действующей вниз в вертикальном плане, в случае арок или сводов. Эта сила объясняет, почему можно строить круглые купола без поддержки. Купол является самонесущим на каждом этапе своей конструкции, потому что горизонтальная тяга одной половины купола передается на другую половину с помощью различных колец.Сила тяжести, очевидно, перенесет вертикально круговую силу на линию тяги.

Секция арки, образующая круглый купол, вращается вокруг вертикальной оси. Поэтому купол можно уподобить бесконечно малому числу арок, тяга которых расходится от центра к периферии. На уровне спрингера комбинация всех этих горизонтальных толчков создаст периферийное натяжение (PT), которое будет стремиться открыть стену, поддерживающую купол.

Сочетание множества круговых сил и линий тяги создаст сеть сил сжатия, которые будут развиваться на всей поверхности купола.Таким образом, купол становится своего рода сплоченной ореховой скорлупой, способной противостоять огромным нагрузкам.


В случае разрушения какой-либо части купола, при исключительном напряжении, эта сеть сжимающих сил найдет другой способ действовать в куполе, и последний редко разрушится полностью, пока опоры (стены или колонны ) целы.

Силы в куполах

CF = Окружная сила в каждом кольце
LT = Линия тяги «арки» купола
HT = Горизонтальная тяга «арки» купола
Вт = Вертикальный вес «арки» и перегрузка
T = Тяга, результирующая сила горизонтальной тяги и вес «арки»
P = Окружное натяжение, создаваемое комбинацией горизонтальных усилий всех арок, расходящихся от центра

Обратите внимание, что «круговые купола» создаются концентрическими окружностями.Они могут быть сферическими, остроконечными или сегментными, строиться на круглых или четырехугольных планах. Часть круглой оболочки между стенками называется подвесной. В случае четырехугольного плана пересечение круглой оболочки и стен будет:

•    Полуокружность для сферы
•    Сегментарная окружность для сегментарной сферы
•    Кривая контактной сети для остроконечного купола

Купол на подвесках

ПРИНЦИП УСТОЙЧИВОСТИ

Линия тяги всегда должна оставаться в средней трети секции арки и опоры.Это безопасное состояние устойчивости, которое дает большой запас прочности. Если линия тяги не остается в средней трети, дуга испытывает напряжения и пересжатие в некоторых местах, но может не разрушиться. Обрушение произойдет только тогда, когда линия тяги станет касательной к точке сечения арки.

Пример 1:
Большая центральная нагрузка на верхнюю часть арки или форма непропорциональна.
Линия тяги проходит во внутренней трети и приведет к отказу.


Пример 1


Центральная нагрузка и отказ

Способ устранения 1 по примеру 1

Измените форму арки.


Цепная арка

Способ устранения 2 к примеру 1

Сохраняйте форму и нагружайте ветки.


Нагруженная арка

Пример 2:

Линия распора находится в средней трети арки, но не в средней трети опоры.
Последний недостаточно широк и рухнет.
 Пример 2


Опора слишком тонкая и неисправна

 Устранение 1 к Примеру 2
Нагрузите ветки арки
, чтобы изменить угол упора.

Нагрузка на вуты

 Устранение 2 к примеру 2
Увеличьте ширину опоры или,
, если это свод, добавьте контрфорсы с одинаковым расстоянием между ними.

Более широкий пирс


КАТЕНАРНАЯ КРИВАЯ ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЯ

Арки могут иметь различные формы и размеры, но линия натяжения всегда повторяет форму перевернутой контактной кривой.

Контактная сеть — это кривая, принимаемая свободно подвешенной цепью или гибким тросом под действием силы тяжести. Центральная линия звеньев является линией растягивающего напряжения.В арке линия тяги является линией сжимающего напряжения и принимает форму перевернутой контактной сети, потому что это кривая естественной передачи нагрузки в кладке.

В арке, имеющей форму совершенной перевернутой контактной кривой, вуссуары соответствуют звеньям цепи. Поскольку звенья цепи находятся под напряжением, сосуды перевернутой контактной арки сжимаются, а LT центрируется в сосудах. Цепные арки всегда наиболее стабильны, поэтому их толщину можно уменьшить.Сегментарные дуги также очень стабильны, так как LT находится вблизи центра дуги.


Линия тяги проходит по центру арки только в случае перевернутых контактных арок. Во всех других типах арок LT будет перемещаться в средней трети толщины арки, но никогда не будет центрироваться. Таким образом, арка будет подвергаться воздействию комбинаций сжимающих и растягивающих усилий, которые могут привести к ее разрушению.

Поскольку LT является линией сжимающего напряжения, вся арка будет нагружена только при сжатии, когда LT находится близко к центру.Когда LT удаляется от центра, но все еще остается в средней трети, это создает растягивающее напряжение на стороне, противоположной эксцентриситету LT. Чтобы оптимизировать поведение арки, нужно попытаться расположить LT как можно ближе к центру.


Цепные дуги и арки


В зависимости от нагрузки, приложенной к арке, линия тяги примет определенную кривую, и арка будет иметь соответствующую форму:

Пример 1: Прилагается асимметричная нагрузка


Пример 2 : Приложена симметричная нагрузка

МОДИФИКАЦИЯ ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЯ В СТЕНЕ
Арки, показанные в качестве примера, считаются отдельно стоящими, то есть без каменной кладки сверху.Добавление некоторой нагрузки над аркой изменит линию тяги в кладке. ЛТ станет более высокой контактной сетью, которая часто проходит уже не в арке, а в кладке над ней.

Таким образом, основная линия тяги материализует разгрузочную арку. Поэтому первоначальная арка несет только свою нагрузку и «треугольную нагрузку» стены, расположенной ниже разгрузочной арки. В арке по-прежнему будет линия тяги, и эта треугольная нагрузка немного увеличит ее интенсивность. LT будет проходить ближе к экстрадосу арки и выходить ближе к интрадосу.


Модификация ЛТ в стену

ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ АРКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ


Обратите внимание, что здесь мы используем только название арка, но весь этот подход справедлив и для свода, так как арка порождает свод. Мы видели, что линия тяги принимает форму перевернутой контактной кривой и всегда должна оставаться в средней трети арки.

Полукруглые арки имеют совсем другой профиль по сравнению с контактной кривой. Поэтому ЛТ будет отдаляться от центра и это будет создавать большие напряжения в арке. Чтобы получить ЛТ в средней трети арки, толщина должна быть по отношению к пролету. Полукруглые арки должны иметь минимальную толщину:

(где t — толщина, а S — пролет)

Следовательно, полукруглая арка должна быть очень толстой, чтобы быть устойчивой без какой-либо нагрузки на вуты: для арки с пролетом 6 м требуется 1.20 м, чтобы получить LT на внутренней границе средней трети.



Нестабильность при слишком тонкой дуге: t = S/20

Стабильность при правильной толщине дуги: t = S/5

Это соотношение объясняет, почему полукруглые бочкообразные своды должны быть очень толстыми, так как бедра не всегда могут быть загружены. Обратите внимание, что толщина полукруглой арки может быть уменьшена, если нагружаются бедра.Это будет иметь три эффекта:

 1.   LT войдет в среднюю треть дуги и станет стабильной.

2.    Нагрузка на вуты будет нагружать пирс и сделает тягу более вертикальной. Таким образом, ширина пирса также может быть уменьшена.

3.    Горизонтальная тяга уменьшается, но вес и результирующая тяга увеличиваются.


Уменьшенная толщина с нагрузкой на бедра: t = S/10



Точно так же египетская арка должна быть относительно толстой, чтобы быть стабильной:
(где t — толщина, а S — пролет)
Следовательно, для египетской арки с пролетом 5 м потребуется 71.Толщина 5 см, чтобы получить LT на внутренней границе средней трети.


Устойчивость египетской арки с
соответствующей толщиной: t = S/7

Пропорции египетской арки
, исходя из треугольника 3,4,5


ВЛИЯНИЕ РАСТВОРА НА УСТОЙЧИВОСТЬ


Описанные ниже различные методы расчета устойчивости арок и сводов не учитывают влияние раствора на прочность сводчатых конструкций.Расчеты ведутся так, как если бы сводчатые конструкции возводились из сухой многослойной кладки.

Раствор связывает блоки и передает усилия сжатия. Обратите внимание, что в интрадосе передача усилий происходит напрямую от блока к блоку: они соприкасаются друг с другом. Снаружи контакт обеспечивается раствором, передающим силы сжатия.

Когда своды и купола строятся с помощью нубийской техники или техники свободного перекрытия, качество раствора имеет важное значение для приклеивания блоков друг к другу.Но это нужно только при построении конструкции. После того, как конструкция завершена, передача усилий также осуществляется через раствор, находящийся под напряжением при сжатии.

Обратите внимание, что цементно-песчаные растворы нельзя использовать для строительства сводов и куполов без опоры. Чтобы построить их таким образом, необходимы растворы из сырой земли или стабилизированной земли. Растворы в целом имеют низкую прочность на растяжение и их не следует учитывать для придания прочности сводчатым конструкциям.

ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ КУПОЛОВ


Мы видели, что купола, образованные пересечением двух сводов (т.е. крестовые и монастырские купола), имеют силы, идентичные силам сводов. Поэтому устойчивость их арочного сечения можно изучать подобно арке. Эти виды куполов будут отличаться от арок и сводов: они будут оказывать давление с четырех сторон, и для их уравновешивания потребуется кольцевая балка или опоры.

Когда купол создается вращением арки вокруг вертикальной оси, круговые силы, действующие в нем, еще не могут быть рассчитаны. Поэтому эти типы куполов требуют другого подхода для расчета их устойчивости.

Примеры куполов, построенных во всем мире на протяжении веков, показывают, что купола могут иметь более разнообразные формы, чем своды. Например, купол может быть коническим любых пропорций: от острого до более плоского. Но очевидно, что арка не может иметь треугольного сечения, так как конус — это треугольник, вращающийся вокруг центральной оси.

Конический граненый купол

Конический круговой купол

Треугольная арка

Таким образом, получается, что если арки или своды устойчивы, то и купола того же сечения обязательно будут устойчивыми.Но обратное не обязательно верно, как мы видели в случае конического купола и треугольной арки.


 Это дает принцип достижения устойчивости круглых куполов:
•    Купол разделен на ряд небольших арок.
•    Купол изучается как арка и, когда он будет устойчивым, купол обязательно будет устойчивым.

Эти небольшие арки объединяют свои горизонтальные толчки, чтобы создать периферийное напряжение, которое будет стремиться расколоть стену, поддерживающую купол.Это напряжение можно оценить.

С помощью этого подхода был изучен купол храма Дхьяналинга в честь Господа Шивы диаметром 22,16 м недалеко от Коимбатура (Теннесси, Индия). Купол был построен за 9 недель без каких-либо проблем с его устойчивостью. Купол стоит с января 1999 года, и для этого купола не использовалась железобетонная кольцевая балка, поскольку это было требованием Садхгуру Джаггадиша Васудева.

Купол был построен на склоне холма и оставался прочным до тех пор, пока земля и фундамент не сдвинулись из-за огромной нагрузки конструкции: около 1500 тонн, которые были построены менее чем за 6 месяцев.Через три месяца после завершения земля – черная глина, осела неравномерно, и одна треть периметра фундамента и стены отошла на несколько миллиметров в сторону и вниз. Так треснул купол над этим поселением. С тех пор конструкция остается с некоторыми трещинами кое-где, но купол, даже треснувший, стоит хорошо.


Храм Дхьяналинга


Направленная тяга

На тело действуют четыре силы самолет в полете: поднимать, масса, тяга и тащить.Движение полета самолета по воздуху зависит от относительного размера различные силы и ориентация самолета. Для самолета в круизе четыре силы уравновешены, и самолет движется с постоянной скоростью и высотой. Некоторые современные истребители могут менять угол тяги с помощью подвижного сопло. Возможность изменения угла тяги называется вектор тяги или вектор тяги .

Силы векторные величины имеющий величину и направление.Результирующий ускорение, скорость и водоизмещение самолета тоже являются векторами величины, которые могут быть определены второй закон Ньютона движения и правила векторная алгебра. Есть два составная часть уравнения для силы, действующей на самолет. Одно уравнение дает чистая вертикальная сила Fv , а другая дает чистая горизонтальная сила Fh . Если обозначить тягу символом Т , подъемную силу L , сопротивление на D и вес на W , обычные уравнения силы для самолета в горизонтальном полете:

По вертикали: L — W = Fv

По горизонтали: T — D = Fh

Величина (T — D) называется избыточная тяга и связано со способностью самолета разгоняться.Хороший боец самолеты имеют большую избыточную тягу. Способность к взбираться и маневр включает в себя вертикальную результирующую силу, а также избыточную тягу. Так как сила тяги это уже большая сила для истребительной авиации, конструкторы искали способы привести эту силу в вертикальное уравнения движения. С новыми механическими системами можно отклонить выхлоп двигателя от сопла и наклонить вектор тяги под углом. Мы назовем этот угол c . результирующие уравнения сил показаны на слайде:

По вертикали: L — W + T sin(c) = Fv

По горизонтали: T cos(c) — D = Fh

где sin и cos Тригонометрические функции синуса и косинуса.Тяга теперь появляется в уравнении вертикальной силы. Это позволяет самолету набирать высоту быстрее, чем самолет без вектор тяги и выполнять более крутые повороты, чем без вектора самолет. Для умеренных углов cos почти равен единице, поэтому самолет по-прежнему имеет большую избыточную тягу. Горизонтальное ускорение ач и вертикальное ускорение av самолета даны:

ср = Fv/м

ах = Фч/м

где м — масса самолета.Единственным серьезным наказанием за векторную тягу является то, что насадка тяжелее стандартной насадки.


Виды деятельности:

Экскурсии с гидом

Навигация ..


Домашняя страница руководства для начинающих

Конструкция и работа противовеса с перевернутым маятником

Аннотация

Цель работы в этой диссертации состояла в том, чтобы разработать средства профилирования тяги двигателя с расходящимся остроконечным полем (DCF) Лаборатории космического движения Массачусетского технологического института (SPL) и, в более общем плане, других двигателей аналогичного размера и уровня тяги.Прежний упорный стенд SPL, который использовался для характеристики двигателя BHT-200, не подходил для DCF из-за его торсионной конструкции. Необходимо было построить совершенно новый баланс типа перевернутого маятника. В новой конструкции используется вертикальный рычаг с DCF, расположенным вверху, и противовесом, расположенным внизу. Вертикальный рычаг вращается в точке опоры через гибкий шарнир, прикрепленный к основанию. Горизонтальная сила тяги от DCF заставляет баланс вращаться. Это движение воспринимается линейным регулируемым дифференциальным трансформатором (LVDT) и противодействует усилию от звуковой катушки.Нейтрализующая сила звуковой катушки обнуляет баланс обратно в положение равновесия и обеспечивает значение тяги, создаваемое DCF. Баланс тяги перевернутого маятника был построен на основе первоначальной конструкции, предложенной профессором Мануэлем Мартинесом-Санчесом. Многие из электрических компонентов старого упорного стенда, такие как LVDT и звуковая катушка, были включены в новый. Кроме того, управляющее программное и аппаратное обеспечение старого стенда потребовало нескольких изменений и обновлений, чтобы быть совместимым с новым дизайном.После сборки нового балансира тяги также были решены вопросы калибровки и теплового дрейфа при эксплуатации. Как только были установлены средства коррекции нежелательных рабочих сил и тепловых эффектов, весы отображали измерение тяги в диапазоне от 0 мН до 23 мН с погрешностью всего лишь ±0,5 мН.

Описание
Диссертация (S.M.) — Массачусетский технологический институт, кафедра аэронавтики и астронавтики, 2010 г.

 

Эта электронная версия была представлена ​​студентом-автором.Заверенная диссертация находится в архивах и специальных фондах института.

 

Внесен в каталог из представленной студентом версии диссертации в формате PDF.

 

Включает библиографические ссылки (стр. 133–134).

 

Департамент
Массачусетский Институт Технологий. Кафедра аэронавтики и космонавтики

Издатель

Массачусетский технологический институт

Ключевые слова

Воздухоплавание и космонавтика.

Патент США на устройство и систему для поглощающего тягу горизонтального поверхностного насосного агрегата. Патент (Патент № 10,036,398, выдан 31 июля 2018 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

Это приложение является продолжением U.Приложение С. Сер. № 14/677,559 на имя St. John et al., поданное 2 апреля 2015 г. и озаглавленное «УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ДЛЯ УСИЛИВАЮЩЕГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПОВЕРХНОСТНОГО НАСОСА, ПОГЛОЩАЮЩЕГО УСИЛИЕ», в котором испрашивается преимущество предварительной заявки США № 61/974,907 на имя Lunk et al. al., поданной 3 апреля 2014 г. и озаглавленной «УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО УПОРНОГО ПОДШИПНИКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАСОСНЫХ УЗЛАХ», каждая из которых полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. заявка США Сер. № 14/677,559 является частичным продолжением U.Приложение С. Сер. № 14/657,835 на имя Parmeter et al., поданной 13 марта 2015 г. и озаглавленной «УСТАНОВКА И СИСТЕМА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ПОГРУЖНЫХ НАСОСНЫХ УЗЛОВ», теперь патент США. № 9 169 848, который является продолжением U.S. Ser. № 14/274,233 на имя Parmeter et al., поданной 9 мая 2014 г. и озаглавленной «УСТАНОВКА И СИСТЕМА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ПОГРУЖНЫХ НАСОСНЫХ УЗЛОВ», теперь патент США. № 9,017,043, в котором заявлено преимущество Предварительной заявки США № 61/822,085 на имя Parmeter et al., поданной 10 мая 2013 г. и озаглавленной «УСТАНОВКИ, СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ПОГРУЖНЫХ НАСОСНЫХ УЗЛОВ», и U.S. Предварительная заявка № 61/974,907 на имя Lunk et al., поданная 3 апреля 2014 г. и озаглавленная «УСТРОЙСТВО, СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО УПОРНОГО ПОДШИПНИКА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАСОСНЫХ УЗЛАХ», каждая из которых настоящим включена посредством ссылки в их целостности.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область изобретения

Варианты осуществления изобретения, описанные здесь, относятся к области горизонтальных поверхностных насосов. Более конкретно, но не в качестве ограничения, один или несколько вариантов осуществления изобретения позволяют создать устройство и систему для поглощающего осевое усилие горизонтального поверхностного насосного агрегата.

2. Описание предшествующего уровня техники

Узлы погружных насосов обычно используются для искусственного подъема жидкости на поверхность в глубоких скважинах, таких как нефтяные, водяные или газовые скважины. Кроме того, в некоторых случаях жидкости должны находиться под давлением и перемещаться между участками на поверхности и/или транспортироваться по линии подачи в резервуар. Например, может потребоваться транспортировка добытой нефти на перерабатывающий завод, расположенный на удалении от скважины. В таких случаях погружные насосы могут использоваться в качестве поверхностных насосов в горизонтальных насосных системах.Горизонтальные поверхностные насосные агрегаты также используются для удаления соленой воды, закачки воды и других задач по перекачке жидкости. Горизонтальные насосные агрегаты обычно включают в себя многоступенчатый центробежный насос, горизонтально установленный на раме и приводимый в действие электродвигателем, компоненты насосного агрегата соединены между собой вращающимися валами. Электродвигатель вращает валы, приводящие в действие насос. Горизонтальные насосы работают со скоростями вращения от 1800 до 3600 об/мин, что требует, чтобы насос был способен выдерживать высокие осевые нагрузки, например, в диапазоне от 4000 до 6000 фунтов в системах, использующих подшипники качения.

Для управления тягой насоса между двигателем и всасывающим патрубком горизонтального узла насоса обычно помещается отдельная камера тяги. Упорные подшипники в упорной камере погружены в полость чистого моторного масла, воспринимая тягу насоса и сохраняя соосность валов. Обычный горизонтальный поверхностный насосный агрегат, включающий автономную упорную камеру с охлаждением моторным маслом, показан на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, обычная автономная упорная камера 1 находится между обычным наземным двигателем 2 и обычным впуском 6 обычного насоса 3 .

В упорных камерах горизонтальных поверхностных насосов, таких как обычные автономные упорные камеры 1 , гидродинамические подшипники и подшипники с элементами качения являются наиболее часто используемыми упорными подшипниками. Однако подшипники качения плохо подходят для применения в горизонтальных поверхностных насосах, поскольку они слишком быстро изнашиваются из-за высоких скоростей вращения и нагрузок, которым подвергаются горизонтальные насосы, и выделяют слишком много тепла из-за смещения масла.

Обычные гидродинамические подшипники также имеют недостатки.Одним из недостатков является то, что обычные подшипники часто не имеют достаточной площади поверхности, чтобы выдерживать нагрузки, необходимые для горизонтальных поверхностных насосов. Вращающийся диск гидродинамического упорного подшипника обычно изготавливается из твердого материала, такого как карбид вольфрама. Неподвижный диск обычно включает более мягкие металлические колодки из бронзы. Однако бронза способна выдерживать нагрузку около 500 фунтов на квадратный дюйм. Часто не хватает места для размещения достаточно больших медных прокладок на стационарном диске, чтобы нести требуемые нагрузки.

Другим существенным недостатком обычных гидродинамических подшипников является то, что обычные гидродинамические подшипники не могут противостоять загрязнению (например, грязью) моторного масла в упорной камере. В результате обычные гидродинамические подшипники должны быть помещены в полость чистого моторного масла, расположенную в обычной упорной камере 1 горизонтального поверхностного насосного агрегата. Однако загрязнение полости чистым моторным маслом – обычное явление из-за типичных нефтепромысловых или других условий эксплуатации.Таким образом, упорные камеры двигателя с масляным охлаждением, такие как обычные упорные камеры 1 , требуют регулярного технического обслуживания, такого как замена масла. Кроме того, в случае отказа подшипника, например, из-за загрязнения моторного масла в камере, необходимо заменить всю упорную камеру обычного горизонтального насосного агрегата, что требует много времени и средств.

Обычный гидродинамический подшипник состоит из двух круглых дисков. Один диск неподвижен, а другой вращается валом вокруг центральной оси неподвижного диска.Обычный неподвижный диск предшествующего уровня техники показан на фиг. 2А и 2В. В некоторых подходах, как показано на фиг. 2А и 2В, обычный неподвижный диск выполнен с обычными медными колодками. Плоский вращающийся диск втягивает моторное масло между обычными колодками. Пока между поверхностями находится чистое моторное масло, тонкая пленка жидкости создает разделение между дисками с гидродинамической подъемной силой. На обычном вращающемся диске требуется твердая поверхность, на которой вращаются обычные колодки.Каждая колодка отклоняется настолько незначительно, что на передней кромке образуется клин. Передняя кромка сходится, задняя кромка расходится. Клин создает гидродинамический профиль, обеспечивающий подъемную силу. Обычные колодки и вращающийся диск никогда не должны соприкасаться друг с другом, иначе произойдет катастрофический отказ. В результате в моторное масло в автономной упорной камере добавляются противозадирные присадки. Добавки обеспечивают защитный граничный слой, предотвращающий прямой контакт с поверхностью до тех пор, пока не образуется клин.Для правильной работы поверхности гидродинамических подшипников должны быть плоскими и гладкими. Типичный гидродинамический упорный подшипник обычно предназначен для работы с жидкостью толщиной примерно от 0,001 до 0,0004 дюйма. Любые загрязнения, которые толще масляной пленки между дисками, например грязь в моторном масле, могут вызвать поверхностное повреждение подшипников. Возникающее трение между дисками снижает или устраняет их гидродинамические свойства.

Таким образом, обычные горизонтальные поверхностные насосы плохо подходят для передачи осевого давления в типичных условиях эксплуатации, их техническое обслуживание и ремонт требуют больших затрат времени и средств.Следовательно, существует потребность в устройстве и системе для поглощающего тягу горизонтального поверхностного насосного агрегата.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Один или несколько вариантов осуществления изобретения позволяют создать устройство и систему для поглощающего тягу узла горизонтального поверхностного насоса.

Описаны устройство и система для поглощающего тягу горизонтального поверхностного насосного агрегата. Иллюстративный вариант выполнения узла горизонтального поверхностного насоса, поглощающего осевое усилие, содержит горизонтально установленный электрический погружной насос, причем электрический погружной насос содержит впускное отверстие для жидкости, двигатель, функционально соединенный с электрическим погружным насосом с возможностью вращения насоса, при этом всасывающая секция проходит между погружным электронасосом и электродвигателем, при этом всасывающая секция содержит вход для жидкости и всасывающий вал, при этом всасывающий вал соединен с возможностью вращения с валом электродвигателя на первой стороне и валом погружного электронасоса на второй стороне, всасывающая секция, содержащая комплект упорных подшипников, подвергающийся воздействию потока перекачиваемой жидкости, при этом комплект упорных подшипников содержит неподвижный упорный подшипник, прикрепленный к основанию камеры впускной секции, причем неподвижный упорный подшипник содержит первую прокладку с алмазным покрытием, закрепленную первой стопорной пластиной , и упорное колесо в паре с неподвижным упорным подшипником, при этом упорное колесо вращается вместе с впускным валом, т.е. бегунок ржавчины, содержащий вторую прокладку с алмазным покрытием, закрепленную второй стопорной пластиной.В некоторых вариантах осуществления поток перекачиваемой жидкости течет от входа жидкости во впускной секции к входу жидкости электрического погружного насоса. В некоторых вариантах осуществления неподвижный упорный подшипник содержит первое множество первых подкладок с алмазным покрытием, расположенных по окружности вокруг первой стопорной пластины, а упорный бегунок содержит второе множество вторых подкладок с алмазным покрытием, расположенных по окружности вокруг второй стопорной пластины. В некоторых вариантах реализации упорный бегунок содержит основание, соединенное шпонкой с впускным валом, и при этом стопорная пластина прикреплена к основанию.В некоторых вариантах осуществления одна из первой подушечки с алмазным покрытием, второй подушечки с алмазным покрытием или их комбинации имеет дискообразный профиль. В некоторых вариантах осуществления впускная секция дополнительно содержит первую вращающуюся втулку, соединенную шпонкой с впускным валом между комплектом упорных подшипников и двигателем, и первую неподвижную втулку, соединенную с первой втулкой для образования комплекта радиальных опорных подшипников, второй радиальный опорный подшипник комплект, расположенный между комплектом упорных подшипников и погружным электронасосом, причем второй комплект радиальных опорных подшипников содержит вторую вращающуюся втулку, соединенную шпонкой с впускным валом между комплектом упорных подшипников и погружным электронасосом, вторую неподвижную втулку, соединенную со второй втулкой, и подшипник крестовины, неподвижно соединенный между корпусом воздухозаборника и второй неподвижной втулкой.В некоторых вариантах осуществления комплект упорных подшипников и первый комплект радиальных опорных подшипников соединены по текучей среде перепускной жидкостью, а перепускная жидкость поступает от промывки механического уплотнения.

Иллюстративный вариант выполнения горизонтальной поверхностной насосной системы с поглощением осевого усилия содержит всасывающую камеру между многоступенчатым центробежным насосом и электродвигателем, при этом всасывающая камера, многоступенчатый центробежный насос и электродвигатель расположены горизонтально на поверхности, и в котором центробежный насос перемещает жидкость, всасывающая камера содержит впускной вал, проходящий в продольном направлении через впускную камеру и соединенный с валом электродвигателя и валом многоступенчатого центробежного насоса, причем всасывающая камера дополнительно содержит комплект упорных подшипников, содержащий неподвижный упорный подшипник и вращающийся упорный ролик, при этом первая поверхность неподвижного упорного подшипника, расположенная по направлению к вращающемуся упорному диску, имеет по меньшей мере частичное алмазное покрытие, а вторая поверхность вращающегося упорного ролика, расположенная по направлению к неподвижному упорному подшипнику, по меньшей мере частично с алмазным покрытием, вход для жидкости, через который жидкость поступает во впускную камеру е, и вход насоса, через который жидкость поступает в многоступенчатый центробежный насос, в котором комплект упорных подшипников расположен вокруг всасывающего вала таким образом, что во время работы электродвигателя комплект упорных подшипников находится на пути жидкости, поскольку жидкость течет между входом жидкости и входом насоса.В некоторых вариантах осуществления первая поверхность имеет первое множество площадок с алмазным покрытием, и первое множество площадок с алмазным покрытием распределено по окружности вокруг первой поверхности, и при этом вторая поверхность имеет второе множество площадок с алмазным покрытием, и второе множество площадок с алмазным покрытием распределено по окружности вокруг второй поверхности. В некоторых вариантах осуществления одно из вращающегося упорного рабочего колеса, стационарного упорного подшипника или их комбинации содержит первое множество подкладок с алмазным покрытием, расположенных во внутреннем окружном ряду, и второе множество подкладок с алмазным покрытием, расположенных во внешнем окружном ряду. , и при этом каждая из первых подушек с алмазным покрытием во внутреннем периферийном ряду расположена в промежутке между двумя вторыми подушками с алмазным покрытием во внешнем периферийном ряду.В некоторых вариантах осуществления каждая подушечка с алмазным покрытием из первого множества подушечек с алмазным покрытием имеет меньший диаметр, чем каждая подушечка с алмазным покрытием из второго множества подушечек с алмазным покрытием. В некоторых вариантах осуществления система дополнительно содержит радиальную опорную втулку, соединенную шпонкой с всасывающим валом между комплектом упорных подшипников и впускным отверстием насоса.

В дополнительных вариантах осуществления функции конкретных вариантов осуществления могут быть объединены с функциями других вариантов осуществления. Например, признаки одного варианта осуществления могут быть объединены с признаками любого другого варианта осуществления.В дополнительных вариантах осуществления к конкретным вариантам осуществления, описанным в настоящем документе, могут быть добавлены дополнительные функции.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие аспекты, особенности и преимущества изобретения станут более очевидными из следующего более подробного его описания, представленного вместе со следующими чертежами, на которых:

РИС. 1 представляет собой вид в перспективе обычного горизонтального поверхностного насосного агрегата предшествующего уровня техники.

РИС.2А представляет собой вид в перспективе обычного неподвижного диска предшествующего уровня техники.

РИС. 2B представляет собой вид в разрезе по линии 2 B- 2 B на фиг. 2А обычного неподвижного диска предшествующего уровня техники.

РИС. 3 представляет собой вид в перспективе узла горизонтального поверхностного насоса иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 4А представляет собой вид в разрезе по линии 4 А- 4 А на ФИГ. 3 приемного устройства горизонтального поверхностного насоса иллюстративного варианта осуществления, иллюстрирующего примерный поток перекачиваемой жидкости.

РИС. 4B представляет собой вид в поперечном сечении всасывающего устройства горизонтального поверхностного насоса согласно иллюстративному варианту осуществления.

РИС. 4C представляет собой вид сбоку всасывающего устройства горизонтального поверхностного насоса иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 5А представляет собой вид в перспективе комплекта упорных подшипников иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 5B представляет собой вид в разрезе по линии 5 B- 5 B на фиг. 5А комплекта упорных подшипников иллюстративного варианта осуществления.

РИС.5C представляет собой вид в разрезе по линии 5 C- 5 C на фиг. 5А комплекта упорных подшипников иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 6 представляет собой вид в разрезе подушки с алмазным покрытием иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 7А представляет собой вид сверху фиксирующей пластины иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 7B представляет собой вид в разрезе по линии 7 B- 7 B на фиг. 7А стопорной пластины иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 8А представляет собой вид сверху основания бегунка иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 8B представляет собой вид в разрезе по линии 8 B- 8 B на фиг. 8А основания бегунка иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 9А представляет собой вид сверху иллюстративного варианта осуществления держателя подшипника.

РИС. 9B представляет собой вид в разрезе по линии 9 B- 9 B на фиг. 9А держателя подшипника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 10А представляет собой вид в перспективе толкателя иллюстративного варианта осуществления.

РИС.10В представляет собой вид в перспективе толкателя иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 11А представляет собой вид в перспективе упорного подшипника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 11В представляет собой вид в перспективе упорного подшипника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 12 представляет собой вид в разрезе по линии 12 12 на фиг. 4С всасывания иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 13 представляет собой вид в разрезе по линии 13 13 на фиг.4С всасывания иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 14 представляет собой вид в разрезе по линии 14 14 на фиг. 3 воздухозаборника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 15 представляет собой частичный разрез по линии 15 15 на фиг. 14 радиального опорного подшипника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 16 представляет собой вид сбоку с частичным вырезом воздухозаборника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 17 представляет собой вид в перспективе воздухозаборника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 18 представляет собой вид в разрезе по линии 18 18 на фиг. 17 воздухозаборника с двумя радиальными опорными подшипниками иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 19 представляет собой вид в разрезе по линии 19 19 на фиг. 17 воздухозаборника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 20 представляет собой вид в разрезе по линии 20 20 на фиг. 16 воздухозаборника иллюстративного варианта осуществления.

РИС. 21 представляет собой вид в разрезе по линии 21 21 на фиг.16 воздухозаборника иллюстративного варианта осуществления.

Хотя изобретение допускает различные модификации и альтернативные формы, конкретные варианты его осуществления показаны в качестве примера на чертежах и могут быть подробно описаны здесь. Чертежи могут быть не в масштабе. Однако следует понимать, что чертежи и их подробное описание не предназначены для ограничения изобретения конкретной раскрытой формой, а, напротив, предназначены для охвата всех модификаций, эквивалентов и альтернатив, подпадающих под сущность и объем настоящего изобретения. настоящее изобретение, как определено прилагаемой формулой изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Теперь будут описаны устройство и система для горизонтального поверхностного насосного агрегата, поглощающего осевое усилие. В последующем примерном описании изложены многочисленные конкретные детали, чтобы обеспечить более полное понимание вариантов осуществления изобретения. Однако специалисту в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение можно применять на практике без включения всех аспектов конкретных подробностей, описанных здесь. В других случаях конкретные признаки, количества или измерения, хорошо известные специалистам в данной области техники, подробно не описаны, чтобы не затенять изобретение.Читатели должны отметить, что хотя примеры изобретения изложены здесь, формула изобретения и полный объем любых эквивалентов определяют пределы и границы изобретения.

Используемые в данном описании и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа «a», «an» и «the» включают ссылки на множественное число, если из контекста явно не следует иное. Таким образом, например, ссылка на подушечку с алмазным покрытием включает одну или несколько подушечек с алмазным покрытием.

Используемый в данном описании и прилагаемой формуле изобретения термин «алмаз» включает настоящий алмаз, а также другие природные или искусственные (синтетические) алмазоподобные углеродные материалы, которые могут иметь кристаллическую и/или графитовую структуру.Термины «алмазное покрытие» и «алмазное покрытие» в настоящем описании охватывают чистый алмазный слой, такой как алмазная пластина (синтетический и/или природный алмаз), а также композиты алмаза в сочетании с другими материалами, имеющие не менее 5% чистого алмаза по весу.

«Связанный» относится либо к прямому соединению, либо к косвенному соединению (например, как минимум одно промежуточное соединение) между одним или несколькими объектами или компонентами. Фраза «непосредственно прикрепленный» означает прямое соединение между объектами или компонентами.

«Вниз по течению» относится к направлению основного потока перекачиваемой жидкости, когда работает горизонтальный поверхностный насос.

«Вверх по течению» относится к направлению, существенно противоположному основному потоку перекачиваемой жидкости, когда работает горизонтальный поверхностный насос.

В одном или нескольких вариантах осуществления изобретения предложены устройство и система для горизонтального поверхностного насосного агрегата, поглощающего осевое усилие. Хотя в иллюстративных целях изобретение описано на примере электрического погружного насоса, используемого в наземном, горизонтальном применении, ничто здесь не предназначено для ограничения изобретения этим вариантом осуществления.

Изобретение, раскрытое в данном документе, включает устройство и систему для горизонтального поверхностного насосного агрегата, поглощающего осевое усилие. Иллюстративные варианты осуществления включают узел упорного подшипника, используемый во впускной секции узла горизонтального поверхностного насоса. Размещение узла упорного подшипника во впускном отверстии насоса может полностью устранить необходимость в отдельной упорной камере, может устранить необходимость поддерживать чистоту камеры моторного масла и/или снизить риск повреждения упорных подшипников абразивами в перекачиваемой жидкости. .Когда узел упорного подшипника помещается на вход насоса, перекачиваемая жидкость, попадая на вход насоса, обтекает комплект подшипников, охлаждая подшипники и действуя как гидродинамическая жидкость, а не моторное масло и присадки, традиционно используемые в качестве охлаждающей жидкости в обычные горизонтальные поверхностные насосные агрегаты. Уникальные особенности комплекта упорных подшипников в иллюстративных вариантах осуществления позволяют разместить узел упорного подшипника во впускном отверстии.

Узел упорного подшипника согласно иллюстративным вариантам реализации включает упорный подшипник и упорный бегунок, контактирующий с перекачиваемой жидкостью.Упорный подшипник и упорный бегунок содержат прокладки с алмазным покрытием, распределенные вокруг фиксирующего элемента. Покрытые алмазом поверхности упорного подшипника и упорного рабочего колеса позволяют запустить насос без необходимости в какой-либо смазке или противозадирных присадках между поверхностью упорного подшипника и поверхностью упорного рабочего колеса. Когда насос работает, между упорным подшипником и упорным рабочим колесом может образоваться гидродинамическая пленка перекачиваемой жидкости.

В иллюстративных вариантах осуществления изобретения прочность алмаза используется для восприятия высоких осевых нагрузок от насоса на ограниченной площади поверхности.Комплект упорных подшипников в иллюстративных вариантах осуществления может выдерживать прижимную силу около 5000 фунтов на квадратный дюйм площади поверхности. Напротив, обычный бронзовый подшипник с колодками обычно выдерживает нагрузку около 500 фунтов на квадратный дюйм площади колодки. Упорный подшипник иллюстративных вариантов осуществления может иметь площадь поверхности около четырех квадратных дюймов. В некоторых вариантах осуществления комплект подшипников иллюстративных вариантов осуществления способен выдерживать примерно в десять раз большую нагрузку, чем обычные упорные подшипники, изготовленные из бронзы и/или закаленной стали, и успешно работает в ситуациях, когда обычные подшипники выходят из строя из-за механической перегрузки.Иллюстративные варианты осуществления могут выдерживать осевую нагрузку на вал 12 000 фунтов, 15 000 фунтов или 18 000 фунтов и/или поток 25 000 или 30 000 баррелей в сутки при КПД 75%-80%, в одном примере.

Горизонтальные поверхностные насосы могут потребовать уникальных возможностей управления осевой нагрузкой по сравнению со скважинными электрическими погружными насосами (ЭЦН). В некоторых вариантах осуществления электрический погружной насос, используемый в горизонтальных поверхностных насосных системах, может иметь вал того же диаметра, что и его скважинный аналог, но включать корпус большего диаметра, и для него требуются повышенные возможности поглощения осевого усилия по сравнению со скважинными узлами ЭЦН.В качестве примера, но без ограничения, скважинный ЭЦН может включать в себя корпус диаметром 4,0 дюйма, тогда как горизонтальный поверхностный насос может включать в себя корпус диаметром 8,75 дюйма. В другом примере насосы 675 могут иметь немодифицированный вал, но диаметр корпуса может быть увеличен с 6,75 дюйма до 7,25 дюйма. В другом варианте осуществления скважинный ЭЦН может включать валы диаметром 1,0 дюйма, тогда как сравнимый горизонтальный поверхностный насос может включать валы диаметром 2,0-3,0 дюйма.0 дюймов в диаметре. В еще одном варианте осуществления диаметры корпуса и вала поверхностного насоса могут оставаться неизменными при наземном и скважинном применении, но поверхностный насос ЭЦН может включать больше стадий при наземном применении, чем при скважинном применении. В некоторых случаях скважинный насос ЭЦН может быть использован на поверхности в неизменном виде.

В иллюстративных вариантах осуществления изобретения жидкость с примесями, такая как рабочая жидкость, может образовывать гидродинамическую пленку между упорным рабочим колесом с алмазным покрытием и упорным подшипником с алмазным покрытием в иллюстративных вариантах осуществления.В некоторых вариантах осуществления гидродинамическая пленка формируется после задержки с момента начала работы насоса без повреждения подшипников. Эта особенность иллюстративных вариантов осуществления устраняет необходимость использования противозадирных присадок, размещения и поддержания упорного рабочего колеса и упорного подшипника в полости с чистым маслом и/или отдельной упорной камерой и может способствовать предотвращению выхода насоса из строя. от загрязнений.

Использование подшипников с алмазным покрытием для передачи осевых нагрузок на вал в узлах насосов с горизонтальным поверхностным расположением дает неожиданные результаты.Специалист в данной области техники может предположить, что высокие температуры, достигаемые в узлах насосов с горизонтальной поверхностью, достигающие 150°F или более, вызовут отслаивание связующих для алмазного покрытия иллюстративных вариантов осуществления, что приведет к алмазное покрытие отваливается от подшипников. Однако, вопреки ожиданиям, перекачиваемая текучая среда, перемещающаяся по системе и устройству иллюстративных вариантов осуществления, может обеспечить достаточный отвод тепла от подшипников иллюстративных вариантов осуществления, чтобы сохранить неповрежденным алмазное покрытие без отслаивания, запрещающего работу.

Поскольку в иллюстративных вариантах осуществления не требуется обычная упорная камера, в случае отказа подшипника вал и уплотнение в сборе могут быть единственными компонентами, требующими замены в случае отказа подшипника, а не вся упорная камера, как в обычные сборки. В таких случаях для снятия и замены впускного вала и уплотнения в сборе может быть использована конструкция с выдвижением назад. Кроме того, регулярное техническое обслуживание и замена моторного масла, необходимые в обычных конструкциях, могут не требоваться в иллюстративных вариантах осуществления.

Иллюстративные варианты могут работать без гидродинамической пленки до ее формирования и в то же время не повреждать подшипники. Перекачиваемая жидкость как основа гидродинамической пленки переносит примерно в десять раз больше тепла, чем обычная гидродинамическая пленка на основе моторного масла (в зависимости от состава рабочей жидкости). Таким образом, иллюстративные варианты осуществления изобретения могут увеличить срок службы комплекта подшипников, повысить его прочность и улучшить способность выдерживать нагрев.

Поверхностный насос в сборе

Иллюстративные варианты включают горизонтальную систему поверхностного насоса в сборе. Примерная горизонтальная насосная система показана на фиг. 3. Как показано на фиг. 3, узел горизонтального поверхностного насоса 100 ориентирован по существу горизонтально на поверхности 105 , так что узел 100 по длине опирается на поверхность 105 , параллельно и/или приблизительно параллельно ей. Узел насоса 100 может быть установлен на одном или нескольких салазках 110 , таких как салазки насоса и/или салазки двигателя, и закреплен в седлах 130 .Двигатель 115 может быть поверхностным двигателем, модифицированным для работы с погружным насосом на поверхности 105 (а не погружным двигателем, который работает с погружными насосами в скважине) и/или электродвигателем, способным вызывать вращение валов, пройти через центр длины насоса в сборе 100 . Двигатель 115 может иметь воздушное охлаждение и иметь минимальное трение благодаря подшипникам со смазкой или маслом. Могут быть использованы другие типы двигателей или первичных двигателей, имеющих мощность в диапазоне примерно от 75 до 3000 л.с., которые хорошо известны специалистам в данной области техники, и как таковые не описываются здесь более подробно.Например, в качестве двигателя 115 можно использовать газовый двигатель с повышающей передачей.

Электрический погружной насос 125 может быть многоступенчатым центробежным насосом, обычно используемым в узлах скважинных электрических погружных насосов (ЭЦН), но вместо этого реализованным здесь в качестве горизонтального поверхностного насоса. В некоторых вариантах диаметр вала и корпуса насоса , 125, может быть таким же, как при установке на поверхности, так и при установке в скважине. Примерный диаметр вала насоса ESP 125 может составлять ⅞ дюйма, 1.0 дюймов, 1 3/16 дюйма, 1,5 дюйма или 1⅞ дюйма. В некоторых вариантах осуществления насос ЭЦН 125 может быть модифицирован для включения вала и/или корпуса увеличенного диаметра по сравнению со сравнимым скважинным насосом ЭЦН. Например, диаметр корпуса может быть увеличен с 4 дюймов, используемых в забойных установках, до 8,75 дюймов для поверхностных насосов. В другом примере скважинный ЭЦН может включать валы диаметром 1,0 дюйма, тогда как горизонтальный поверхностный насос может включать валы диаметром 2,0-3,0 дюйма.0 дюймов в диаметре. Насос ЭЦН 125 также может работать в скважине и/или в погруженном состоянии.

Впускная камера 505 может располагаться между двигателем 115 и насосом 125 , соединена с двигателем 115 посредством гибкой или дисковой муфты и служит впускным отверстием для насоса ЭЦН 125 . В некоторых вариантах осуществления впускной вал 200 может быть непосредственно присоединен к муфте распорной втулки, которая непосредственно прикреплена к двигателю 115 .В некоторых вариантах осуществления впускная камера , 505, может также включать в себя подшипники для передачи осевого усилия и обеспечения радиальной опоры, выполняя функции двойного всасывания и осевого усилия. Узел горизонтального поверхностного насоса 100 не включает отдельную напорную камеру, а всасывающая камера 505 служит объединенной напорной и всасывающей камерами. Крышка муфты двигателя 140 может скреплять двигатель 115 и впускную камеру 505 вместе, а кронштейн впускной камеры 145 может поддерживать впускную камеру 505 и помогать удерживать впускную камеру 505 на месте.

Перекачиваемая жидкость может поступать в узел 100 через вход для жидкости 135 впускной камеры 505 . Вход жидкости 135 может быть соединен со шлангами, трубопроводом, контейнером и/или источником жидкости. Как только жидкость проходит через вход 135 для жидкости и входит в приемную камеру 505 , она может затем поступать к входу 510 насоса. В процессе прохождения от входа жидкости 135 до входа насоса 510 рабочая жидкость может обтекать, вокруг и/или через упорные подшипники иллюстративных вариантов осуществления.От входа насоса 510 жидкость может проходить через насос ESP 125 к выпуску насоса 150 , после чего жидкость транспортируется к месту назначения. Часть жидкости из выпускного отверстия 150 может быть направлена ​​обратно во впускную камеру 505 как часть промывки механического уплотнения. Жидкость, выходящая из промывки, также может использоваться для охлаждения и/или смазки радиальной опоры и/или упорных подшипников во впускной секции , 505, иллюстративных вариантов осуществления.Перекачиваемая жидкость может представлять собой нефть, нагнетаемую воду, жидкие углеводороды, бром, сжиженный куриный жир или любую другую жидкость, которую необходимо переносить из одного места на поверхности в другое и/или между поверхностью и забоем, и которая надлежащим образом охлаждает и смазывает подшипники иллюстративных вариантов осуществления.

Варианты исполнения узла насоса 100 , описанные в данном документе, однозначно подходят для работы с экстремальными осевыми нагрузками и условиями окружающей среды, с которыми сталкиваются узлы с горизонтальной поверхностью, а также применимыми преимуществами, полученными из иллюстративных вариантов осуществления изобретения.

Впускная секция

РИС. 4A-4C показана всасывающая секция узла горизонтального поверхностного насоса иллюстративных вариантов осуществления. Как показано на фиг. 4А, неподвижный упорный подшипник 225 и вращающееся упорное колесо 220 расположены во впускной камере 505 на пути перекачиваемой жидкости во время работы насоса ЭЦН 125 . В некоторых вариантах осуществления могут использоваться только один упорный подшипник , 225, и один упорный бегунок , 220 .Вал 200 расположен через центр впускного отверстия 505 и может быть соединен с валом наземного двигателя 115 (показанного на фиг. 3) таким образом, что вал 200 вращается наземным двигателем 115 . Перекачиваемая жидкость может поступать в секцию впуска 505 на входе жидкости 135 , всасываться в насос ЭЦН 125 на входе насоса 510 и перемещаться и/или подниматься насосом 125 к месту назначения.

Как показано на РИС.4B, упорный бегунок 220 может быть соединен шпонкой с впускным валом 200 или иным образом (например, за счет трения) соединен с валом 200 , так что упорный бегунок 220 вращается вместе с валом 200 во время работы насоса ЭЦН. 125 . Плечо вала 250 может препятствовать осевому перемещению упорного рабочего колеса 220 . В примере, показанном на фиг. 4B, выступ вала 250 может препятствовать осевому перемещению упорного рабочего колеса 220 по направлению к впускному отверстию насоса 510 , несмотря на всасывание насоса в этом направлении.Упорный подшипник 225 может крепиться к основанию камеры 240 впускного патрубка 505 с помощью болтов с внутренним шестигранником 245 и оставаться неподвижным при вращении вала 200 . Основание камеры 240 можно прикрепить к кронштейну впускной камеры 145 с помощью болтов камеры 255 .

Размещение упорного рабочего колеса 220 и упорного подшипника 225 во впускной камере 505 может улучшить управляемость упорным рабочим колесом 220 и упорным подшипником 225 и уменьшить коробление упорного рабочего колеса 2 по сравнению с упорным рабочим колесом 2 и упорный подшипник 225 в полости чистого моторного масла в упорной камере или камере уплотнения.Обычные упорные подшипники плохо приспособлены для размещения вне обычной полости моторного масла из-за необходимости поддерживать обычные упорные подшипники в чистом моторном масле и/или противозадирных присадках. Иллюстративные варианты осуществления не ограничены этим.

Поток жидкости в секции впуска

Возвращаясь к РИС. 4A, перекачиваемая жидкость 260 поступает во впускное отверстие 505 через входное отверстие 135 для жидкости и проходит во впускную камеру 505 узла.Первая часть , 265, перекачиваемой жидкости может поступать непосредственно в насос , 125, ЭЦН. Вторая часть , 290, перекачиваемой жидкости течет вокруг и/или через опорные поверхности , 1035, , , 425, (показаны на фиг. 10А и 11А), смазывая и охлаждая комплект подшипников , 270, . После прохождения через комплект подшипников 270 вторая часть 290 перекачиваемой жидкости может присоединиться к первой части 265 перекачиваемой жидкости, поступающей в насос ЭЦН 125 .

По мере того, как связанная на выходе жидкость 275 проходит через насос ЭЦН 125 и выходит из узла 100 через нагнетание 150 , небольшой байпас может быть подсоединен обратно к механическому уплотнению 1400 . Жидкость, выходящая из насоса , 125, , находится под более высоким давлением, чем жидкость, поступающая в насос , 125, , и эта разность давлений удерживает часть выходящей жидкости , 275, , связанной, как показано на фиг. 4A в качестве байпасной жидкости 280 , протекающей через байпас в механическое уплотнение 1400 .Байпасная жидкость 280 (промывочная) охлаждает и смазывает механическое уплотнение 1400 . После прохождения механического уплотнения 1400 перепускная жидкость 280 может также охлаждать и смазывать радиальные подшипники, втулку 1405 и втулку 1410 . Перепускная жидкость 280 затем может объединяться со второй порцией 290 перекачиваемой жидкости для охлаждения и смазки комплекта упорных подшипников 270 перед повторным входом в насос ЭЦН 125 .Перепускная жидкость 280 может быть направлена ​​от выпускного отверстия 150 к механическому уплотнению 1400 с использованием плана промывки, хорошо известного специалистам в данной области техники, например плана промывки 11 Американского института нефти. Механическое уплотнение 1400 может быть уплотнение вала, уплотнение типа 2 или патронное уплотнение.

РИС. 4А, 4С и 16 иллюстрируют расположение упорного подшипника , 225, и упорного рабочего колеса , 220, во впускной секции , 505, . Как показано, упорное рабочее колесо 220 и упорный подшипник 225 могут быть размещены выше по потоку от прямого пути первой части 265 перекачиваемой жидкости, направляющейся к впускному отверстию насоса 510 , и при этом вступать в контакт с достаточным количеством жидкости (второй часть 290 ), чтобы воспользоваться смазывающими и охлаждающими свойствами жидкости.Подшипник 270 может быть расположен тангенциально на пути потока (т. е. не непосредственно на пути первой части 265 перекачиваемой жидкости). Расположение комплекта подшипников 270 может быть рассчитано таким образом, чтобы подшипники охлаждались надлежащим образом, не блокируя поток насоса 125 .

Упорные подшипники

РИС. 10А и 10В иллюстрируют типичные упорные полозья иллюстративных вариантов осуществления. Как показано на фиг. 10A и 10B, упорный бегунок , 220 включает в себя основание бегунка 305 , которое может быть соединено шпонкой с впускным валом 200 (показанным на ФИГ.4Б). Фиксирующая пластина направляющей 1025 может крепиться к основанию направляющей 305 . Как показано на фиг. 10A, стопорная пластина 1025 направляющей может быть прикреплена к основанию 305 направляющей с помощью ряда опорных винтов 1015 и/или с помощью крепежных деталей. В некоторых вариантах осуществления, как показано в 10 B, стопорная пластина 1025 направляющей может быть припаяна на месте. Фиксирующая пластина 1025 направляющей может быть приподнята относительно основания 305 направляющей, как показано на ФИГ.10А. В другом примере стопорная пластина 1025 может опираться на основание 305 направляющей, как показано на ФИГ. 10Б. Толщина 310 основания 305 ползуна может быть достаточной для увеличения несущей способности плоских ромбовидных поверхностей иллюстративных вариантов осуществления, так что основание 305 ползуна, накладка 1020 ползуна или стопорная пластина 1025 ползуна будут не гнуться, не деформироваться и не деформироваться под нагрузкой. Опорные винты 1015 и/или серебряный припой могут дополнительно фиксировать опорные подушки 1020 или могут фиксировать опорные подушки 1020 вместо стопорной пластины направляющих 1025 .В одном примере подкладки 1020 полозьев могут быть привинчены к основанию полозьев 305 с помощью винтов 1015 , а подкладки 1020 полозьев могут быть закреплены на месте стопорной пластиной 1025 полозьев.

Множество подкладок 1020 направляющих, которые могут иметь алмазное покрытие, могут быть расположены по окружности вокруг стопорной пластины 1025 направляющих и/или основания 305 направляющих, например, как показано на ФИГ.10А и 10В. Как показано на фиг. 10A девять колодок , 1020, литника одинакового размера расположены вокруг поверхности , 1035, литника. Как показано на фиг. 10В, накладки , 1020, полозьев могут быть расположены в несколько рядов по окружности вокруг стопорной пластины ползунов , 1025, и/или основания ползунов , 305, . В примерном варианте осуществления по фиг. 10В, восемь накладок , 1020, полозьев на внутренней окружности могут иметь меньший диаметр, чем восемь накладок , 1020, полозьев на внешней окружности, и накладки , 1020, полозьев на внутренней окружности могут быть расположены в промежутках между накладками , 1020, полозьев. по внешней окружности.Вариант осуществления, показанный в 10 B, может позволить расположить колодки полозьев ближе к центру стопорной пластины ползунов 1025 и/или поверхности ползунов 1035 , тем самым обеспечивая более высокую удельную нагрузку. Вариант осуществления по фиг. 10B, может также максимизировать плотность накладки , 1020, бегунка с алмазным покрытием и снизить нагрев. Поверхностная скорость внутреннего периферийного ряда колодок , 1020 бегунков может быть ниже, уменьшая накопление тепла и износ по сравнению с внешним периферийным рядом колодок 1020 бегунка.В других вариантах осуществления прокладки , 1020, полозьев могут быть случайным образом распределены вокруг стопорной пластины , 1025, , основания ползунов , 305, и/или поверхности ползунов , 1035, .

В некоторых вариантах осуществления накладка 1020 бегунка может представлять собой один диск с алмазным покрытием. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере три прокладки , 1020, направляющих могут быть расположены вокруг стопорной пластины , 1025, направляющих. Размер и количество вкладышей 1020 может зависеть от требуемой нагрузки и размера площади поверхности поверхности 1035 и/или стопорной пластины 1025 .В некоторых вариантах осуществления подушки 1020 полозьев имеют круглую поверхность и равномерно распределены вокруг отверстия 1030 ползунов основания 305 , через которое может проходить вал 200 . Накладки направляющих 1020 могут иметь круглую площадь поверхности и диаметр 9 мм, 16 мм, ½ дюйма, ⅝ дюйма и/или ¾ дюйма. Другие размеры вкладышей , 1020, полозьев могут использоваться в зависимости от требуемых нагрузок, внешнего диаметра упорного полозья , 220, и/или формы вкладыша ползунов , 1020, , профиль которого в некоторых вариантах осуществления может быть не круглым.В некоторых вариантах осуществления накладки , 1020, бегунков могут быть выполнены с другими профилями, кроме круглых, например, в виде сектора круга, модифицированного эллипса, формы круга или параллелограмма. Количество вкладышей 1020 может варьироваться в зависимости от диаметра общего подшипника, формы и размера вкладышей 1020 и/или требуемой нагрузки.

Примеры выполнения упорного подшипника 225 показаны на РИС. 11А и 11В. Упорный подшипник 225 может оставаться неподвижным во время работы насосного агрегата.Упорный подшипник 225 может быть установлен на основании камеры 240 (показано на фиг. 4B) впускного отверстия 505 с помощью болтов с внутренним шестигранником 245 . Упорный подшипник 225 может включать в себя держатель подшипника 405 , к которому может быть прикреплена стопорная пластина подшипника 410 . Фиксирующая пластина подшипника 410 может быть приподнята относительно держателя подшипника 405 , как показано на ФИГ. 11А. В другом примере стопорная пластина 410 подшипника может опираться на держатель 405 подшипника, как показано на ФИГ.11Б. Как показано на фиг. 11А, стопорная пластина подшипника 410 может быть прикреплена к держателю подшипника 405 с помощью ряда опорных винтов 1015 и/или с помощью крепежных деталей. В некоторых вариантах осуществления, как показано в 11 B, стопорная пластина подшипника 410 может быть припаяна на месте. Винты подшипника 1015 , крепежные детали и/или серебряный припой могут дополнительно фиксировать вкладыши подшипника 415 на место или могут фиксировать вкладыши подшипника 415 на место, а не стопорную пластину подшипника 410 .В одном примере опорные подушки 415 могут быть привинчены к держателю подшипников 405 с помощью винтов 1015 , а опорные подушки 415 могут быть закреплены на месте стопорной пластиной 410 подшипников.

Несколько вкладышей 415 подшипника, которые могут быть с алмазным покрытием, могут быть расположены по окружности вокруг стопорной пластины подшипника 410 и/или держателя подшипника 405 , например, как показано на ФИГ. 11А и 11В. Как показано на фиг.11A, девять опорных подушек , 415, одинакового размера расположены вокруг опорной поверхности , 425, . Как показано на фиг. 11В, опорные подушки , 415, могут быть расположены в несколько рядов по окружности вокруг стопорной пластины подшипника , 410, и/или держателя подшипника , 405 . В примерном варианте осуществления по фиг. 11В, восемь вкладышей , 415, подшипника на внутреннем окружном ряду могут иметь меньший диаметр, чем восемь вкладышей подшипника , 415, на внешнем окружном ряду, а вкладыши подшипника , 415, на внутренней окружности могут быть расположены в промежутках между вкладышами подшипника . 415 по внешней окружности.Вариант осуществления, показанный в 11 B, может позволить расположить опорные подушки 415 ближе к центру стопорной пластины 410 , тем самым обеспечивая более высокую удельную нагрузку. Вариант осуществления по фиг. 11B, может также максимизировать плотность вкладыша подшипника с алмазным покрытием , 415, и снизить нагрев. Поверхностная скорость внутреннего кругового ряда вкладышей , 415 подшипников по окружности может быть ниже, уменьшая накопление тепла и износ по сравнению с внешним круговым рядом вкладышей подшипников , 415 .

В некоторых вариантах осуществления вкладыши 415 подшипника могут быть беспорядочно распределены вокруг стопорной пластины подшипника 410 . В других вариантах осуществления вкладыш подшипника , 415, может представлять собой один диск с алмазным покрытием. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере три вкладыша , 415, подшипника могут быть расположены вокруг стопорной пластины подшипника , 410, . Размер и количество вкладышей подшипника 415 могут зависеть от требуемой нагрузки, размера и/или площади поперечного сечения поверхности подшипника 425 и/или стопорной пластины подшипника 410 .В некоторых вариантах осуществления вкладыши , 415, подшипника имеют круглую поверхность и равномерно распределены вокруг отверстия , 420, подшипника держателя подшипника , 405 . Подушки подшипника 415 могут иметь круглую площадь поверхности и диаметр 9 мм, 16 мм, ½ дюйма, ⅝ дюйма и/или ¾ дюйма. В зависимости от требуемых нагрузок, наружного диаметра упорного подшипника 225 и формы вкладыша подшипника 415 могут использоваться другие размеры вкладышей подшипника 415 .В некоторых вариантах осуществления опорная подушка , 415, может быть выполнена с другими профилями, отличными от круглых, например сектором круга, параллелограммом, формой круга или модифицированным эллипсом. Количество вкладышей подшипника 415 может варьироваться в зависимости от нагрузки, диаметра и/или окружности общего подшипника.

Расположение вкладышей 415 вокруг стопорной пластины подшипника 410 может отражать или не отражать расположение вкладышей 1020 шатуна вокруг стопорной пластины 1025 .Расположение вкладышей может быть выбрано таким образом, что в любой точке вращения упорного рабочего колеса , 220, относительно упорного подшипника , 225, по крайней мере одна подушка подшипника 415 всегда находится напротив, по крайней мере, части по крайней мере одной подушки рабочего колеса. 1020 .

РИС. 5A, 5B и 5C представляют собой иллюстративные варианты осуществления упорного рабочего колеса 220 , соединенного с упорным подшипником 225 для образования комплекта подшипников 270 . Стороны 1035 , 425 обращены друг к другу, с пространством 500 между ними, пространством 500 , достаточным для размещения гидродинамической пленки.Пространство 500 может находиться на расстоянии примерно от 0,00001 до 0,005 дюйма из-за температуры и вязкости жидкости. Вода и масло считаются несжимаемыми жидкостями. По мере увеличения скорости упорного рабочего колеса , 220, в пространстве , 500, может образоваться жидкий клин, который отделяет грани , 1035, , , 425, друг от друга. Клин может увеличиваться по высоте в зависимости от скорости вращения вала 200 и упорного рабочего колеса 220 , обеспечивая большую грузоподъемность.Однако, в отличие от обычных подшипников, поверхности , 1035, , , 425, иллюстративных вариантов осуществления с алмазным покрытием могут работать друг против друга без гидродинамического профиля. В отличие от обычных подшипников, для отвода тепла используется перекачиваемая жидкость, а не моторное масло. Таким образом, вкладыши , 415, подшипника, работающие с вкладышами , 1020, бегунков в иллюстративных вариантах осуществления, могут позволить открыть большую площадь поверхности для лучшей теплопередачи. Гидродинамический клин может встречаться в иллюстративных вариантах осуществления, но, в отличие от обычных конструкций, гидродинамический клин не является необходимым для работы комплекта подшипников 270 .Таким образом, эти иллюстративные варианты осуществления уменьшают тепловыделение и трение, чтобы увеличить грузоподъемность. В иллюстративных вариантах осуществления движение жидкости между поверхностями , 1035, , , 425, может достаточно охладить комплект подшипников , 270, , так что алмазное покрытие на вкладышах , 415, подшипника и вкладышах рабочего колеса , 1020, остается неповрежденным и не может отслаиваться.

РИС. 6 представляет собой иллюстрацию примерной подушки с алмазным покрытием иллюстративных вариантов осуществления. Подушка подшипника , 415, показана на ФИГ.6, но бегунок , 1020, может быть таким же, как показано на рисунке. Подшипник и/или вкладыш(ы) 415 , 1020 гусеницы могут иметь алмазное покрытие, включать алмазный слой, состоять из алмаза, включать выщелоченный алмаз и/или содержать алмаз, например, алмазное покрытие 600 . В некоторых вариантах осуществления вкладыши , 415, , 1020, подшипника и бегунка могут представлять собой поликристаллический алмазный резец (PDC), такой как синтетический алмазный порошок микронного размера, соединенный вместе путем спекания при высоких давлениях и температурах, и/или поликристаллическая алмазная вершина. слой, полностью спеченный на подложке из карбида вольфрама с использованием высокотемпературного процесса высокого давления.US Synthetic of Orem, Юта, Element Six, Люксембург, Logan Superabrasives, Хьюстон, Техас, Fujian Wanlong Diamond Tool Co., Ltd., Фуцзянь, и China Zhengzhou LD Diamond Products Co., Ltd., Чжэнчжоу, Китай, поставляют подходящие поликристаллические алмазные резцы, которые можно использовать в иллюстративных вариантах осуществления. В некоторых вариантах осуществления вкладыши , 415, , , 1020, подшипника и бегунка могут содержать поликристаллическую матрицу из взаимосвязанных твердых кристаллов на основе углерода. Например, вкладыши , 415 , 1020 подшипника и/или ползунов могут содержать лицевую пластину из поликристаллического алмаза, неразрывно связанную с подложкой из менее твердого материала, такого как карбид вольфрама, и/или основание вкладыша 605 , при этом основание вкладыша может быть карбид вольфрама.В вариантах осуществления, включающих выщелоченный алмаз, выщелоченный алмаз может включать поликристаллическую матрицу, посредством чего кобальт или другой связующий катализирующий материал в поликристаллическом алмазе вымывается из непрерывной промежуточной матрицы после формирования.

Иллюстративные варианты осуществления могут включать способ выравнивания высоты подкладок 1020 , 415 . Высота каждой подкладки , 1020, полоза может быть совмещена с каждой из других подкладок , 1020, полоза с точностью до нескольких тысячных дюйма (например,g., в пределах 0,001, 0,002 или 0,004 дюйма), так что каждая подушка , 1020, бегунка находится близко или в одной и той же горизонтальной плоскости. Поверхность каждой беговой дорожки может быть притерта до поверхности алмазного покрытия 600 . Точно так же каждую подушку подшипника , 415, можно выровнять с точностью до нескольких тысячных дюйма и притереть до конца. Алмазное покрытие 600 (например, алмазный стол) на PDC может иметь толщину в десятки тысячных (например, пятьдесят, шестьдесят или восемьдесят тысячных) дюйма и быть выровнено с точностью до нескольких тысячных, так что пара тысяч может быть притерта и еще много места осталось на алмазном покрытии 600 .В некоторых вариантах реализации колодки , 1020, , , 415, могут быть припаяны на месте без выравнивания в пределах нескольких тысячных путем обработки прорези для приема резца способом, аналогичным тому, который используется на долотах, а затем может быть нанесено алмазное покрытие , 600, . быть впоследствии притертыми для выравнивания верхней поверхности колодок 1020 , 415 .

Как показано на РИС. 7А, 10А, 10В, 11А и 11В, вкладыш подшипника , 415, и/или вкладыш 1020 рабочего колеса могут иметь круглую площадь поперечного сечения или могут иметь эллиптический, круговой, четырехугольный, секторный или секторный профиль.Основание колодки 605 может быть изготовлено из карбида вольфрама и иметь алмазное покрытие 600 . В некоторых вариантах осуществления алмазное покрытие может иметь толщину от примерно 0,070 до 0,080 дюйма или может иметь толщину от нескольких тысячных долей дюйма до 0,5 дюйма или более. В некоторых вариантах осуществления алмазное покрытие 600 может представлять собой алмазную пластину, припаянную серебром к основанию колодки 605 , или алмазное покрытие 600 может представлять собой алмазную пластину.

РИС. 7А и 7В иллюстрируют примерный вариант осуществления фиксирующего элемента.Фиксирующая пластина подшипника , 410, показана на РИС. 7A и 7B, но стопорная пластина , 1025, направляющей также может быть такой, как показано на рисунке. Как показано на фиг. 7А, девять опорных подушек , 415 равномерно и по окружности размещены вокруг отверстий в стопорной пластине 410 . ФИГ. 8A и 8B представляют собой иллюстративный вариант основания , 305, рабочего колеса упорного рабочего колеса , 220, . ФИГ. 9A и 9B представляют собой иллюстративное воплощение держателя подшипника , 405, . Как показано на фиг.8B и 9B, основание , 305, бегунка может иметь увеличенную толщину , 310, по сравнению с толщиной держателя подшипника , 405, .

РИС. 4B, 12 и 13 показан пример стационарного упорного подшипника , 225 , закрепленного во впускной камере 505 узла горизонтального поверхностного насоса 100 . Неподвижный упорный подшипник 225 можно привинтить к основанию камеры 240 , чтобы стационарный упорный подшипник 225 практически не вращался.Основание камеры 240 можно прикрепить к кронштейну впускной камеры 145 с помощью болтов камеры 255 . Корпус впускной камеры 1805 можно аналогичным образом прикрепить к кронштейну упорной камеры 145 с помощью болтов. В иллюстративном варианте осуществления по фиг. 12 двадцать пять вкладышей , 415 подшипника с алмазным покрытием, имеющих круглую площадь поперечного сечения, расположены по окружности вокруг стопорной пластины подшипника , 425 . Также, как показано на фиг.12, неподвижный упорный подшипник , 225, вместе с упорным рабочим колесом , 220, может быть помещен в поток перекачиваемой жидкости , 260, , когда перекачиваемая жидкость входит и/или протекает через впускное отверстие , 505, иллюстративных вариантов осуществления. ИНЖИР. 13 показан упорный подшипник , 225 иллюстративного варианта осуществления, закрепленный внутри впускного отверстия 505 . ФИГ. 20 и 21 показан упорный бегунок , 220, , соединенный шпонкой с валом , 200, внутри впускного отверстия , 505, иллюстративного варианта осуществления.

Радиальные опорные подшипники

Один или несколько комплектов радиальных опорных подшипников могут быть включены на впускной вал 200 иллюстративных вариантов осуществления. Радиальные опорные подшипники могут, помимо обеспечения радиальной опоры, также обеспечивать упорную опору узла 100 . ФИГ. 4A, 4B и 14 показан примерный комплект радиальных опорных подшипников, расположенный во впускном отверстии 505 . Как показано на фиг. 14, радиальные опорные подшипники могут быть размещены вокруг вала 200 между неподвижным упорным подшипником 225 и двигателем 115 и/или между комплектом упорных подшипников 270 и двигателем 115 .Втулка 1405 может соединяться шпонкой с валом 200 и вращаться вместе с валом 200 и/или может удерживаться на месте стопорным кольцом. Втулка 1410 может крепиться к стенке основания камеры 240 с натягом и оставаться неподвижной при вращении вала 200 .

РИС. 15 представляет собой частичный разрез по линии 15 15 на фиг. 14. Как показано на фиг. 15, втулка 1410 может крепиться к основанию камеры 240 с натягом.В некоторых вариантах осуществления втулка , 1410, может быть податливой втулкой. Втулка 1405 может быть соединена шпонкой с валом 200 в шпоночной канавке 1500 . Втулка 1410 может иметь канавки 1505 на внутренней окружности для облегчения направления охлаждающей и/или смазочной перепускной жидкости 280 между втулкой 1410 и втулкой 1405 . Канавки 1505 могут проходить в продольном направлении вдоль внутренней окружности втулки 1410 и/или внешней окружности втулки 1405 для облегчения направления потока жидкости вокруг втулки 1410 и втулки 1405 .

Для обеспечения дополнительной радиальной опоры, например, для противодействия вибрациям, в некоторых вариантах осуществления второй комплект втулки 1405 и втулки 1410 также может быть включен на стороне насоса впускной камеры 505 , как показано на РИС. 17, 18 и 19. Как показано на фиг. 18 и фиг. 19, в дополнение к первой втулке 1405 и первой втулке 1410 между комплектом подшипников 270 и двигателем 115 , второй комплект радиальных подшипников из второй втулки 1405 и второй втулки 1 041959 также может быть размещен между комплектом подшипников 270 и впускным отверстием насоса 510 .Подшипник крестовины 1800 может использоваться для закрепления втулки 1410 в стационарном режиме внутри корпуса 1805 впускного отверстия 505 и включает каналы для жидкости 1810 для обеспечения прохода скважинной жидкости через подшипник крестовины 189095 и 0 0 вход насоса 510 . Как показано, подшипник крестовины 1800 раскрепляет втулку 1410 внутри корпуса 1805 . В некоторых вариантах осуществления втулка 1405 и втулка 1410 могут быть размещены со стороны насоса впускного отверстия 115 , а не со стороны двигателя, в качестве альтернативы тому, что они являются дополнительными к втулке 1410 и втулке 1405 сторона двигателя впуска 505 .

Работа насоса

Иллюстративные варианты осуществления включают способ поглощения осевого усилия узла горизонтального поверхностного насоса. Как только узел насоса 100 будет установлен в нужном месте, можно начинать работу насоса. В отличие от моторного масла с противозадирными присадками, перекачиваемая жидкость может не обеспечивать разделения пограничного слоя между поверхностями 425 , 1035 при первом запуске насоса ЭЦН 125 . Это в основном связано с относительно низкой вязкостью перекачиваемой жидкости, отсутствием присадок в перекачиваемой жидкости, которые в противном случае обеспечивали бы смазку пограничного слоя, и/или загрязняющими веществами в перекачиваемой жидкости.Таким образом, перекачиваемая жидкость обычно не используется в качестве гидродинамической пленки в обычных насосных узлах. Из-за отсутствия смазки упорный бегунок 220 и упорный подшипник 225 должны выдерживать контакт торцами во время пуска. Иллюстративные варианты осуществления упорного рабочего колеса , 220, и упорного подшипника , 225 однозначно подходят для этой цели. Алмазное покрытие 600 может выдерживать контакт лицом к лицу упорного подшипника 225 и упорного рабочего колеса 220 иллюстративных вариантов осуществления и предотвращать повреждение упорного рабочего колеса 220 и упорного подшипника 225 до образования гидродинамической пленки, из-за чрезвычайной твердости алмаза, используемого в иллюстративных вариантах осуществления.При продолжительной работе насоса ЭЦН 125 из перекачиваемой жидкости между поверхностями 425 , 1035 может образоваться гидродинамическая пленка . Перекачиваемая жидкость, проходящая через комплект подшипников 270 во время работы насоса 125 , может способствовать охлаждению подшипников и предотвращению отслаивания алмазного покрытия 600 с колодок 415 , 1020 и/или основания колодки 605 . Упорная направляющая 220 и упорный подшипник 225 могут выдерживать повышенные осевые нагрузки благодаря более высокой скорости теплопередачи перекачиваемой жидкости по сравнению с моторным маслом.В некоторых вариантах осуществления бегунок подшипника , 220, и упорный подшипник , 225 могут выдерживать нагрузки примерно до 15 000 фунтов, 18 000 фунтов, 20 000 фунтов или 25 000 фунтов.

Изобретения, описанные здесь, улучшают способность горизонтального поверхностного насоса поглощать тягу. Покрытые алмазом поверхности подшипников иллюстративных вариантов позволяют разместить упорные подшипники иллюстративных вариантов ближе к насосу, дальше от горячего двигателя, устраняют необходимость помещения подшипников в полость чистого масла и/или устраняют необходимость автономной тяговой камеры.Использование перекачиваемой жидкости в качестве гидродинамической пленки между подшипниками улучшает тепловые и осевые характеристики подшипников, улучшая работу насосного узла и увеличивая срок его службы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.