Pompe hydraulique immergée à piston, à transmission hydrodynamique

Abstract

 Une pompe hydraulique à piston, submergée, où le mouvement vertical alternatif du piston (20) est obtenu au moyen d'un cylindre opérateur (4), lequel est placé au sommet de la pompe (2) et a son propre piston (40) qui fonctionne en tandem avec le piston (20) de la pompe (2); ce premier cylindre (4) est en outre accouplé de manière hydraulique, avec du liquide à saturation, à un cylindre moteur (5), de surface, dont la tige (50) est actionnée par une roue motrice.
En variant la mesure du diamètre des cylindres (4-5) par rapport à celui de la pompe (2), il est possible de commander la roue motrice avec un moteur de faible puissance (≤2 HP) ou même manuellement et de soulever jusqu'à 5000 l/h de liquide, jusqu'à 100 m de profondeur.

Description

[0001] L'invention concerne une pompe hydraulique à piston, submergée, à transmission hydrodhynamique.

[0002] On sait que les pompes hydrauliques à piston, à mou vement alternatif,à effet simple ou double, à un ou plusieurs cylindres, avec piston à disque ou plongeur, simple ou différentiel, avec commande manuelle ou à moteur, actuellement connues prévoient que la tige du piston soit actionnée au moyen d'une transmission mécanique qui peut être de type à balancier, avec arbre à manivelle ou à disque oblique ou à siège rotatif, etc.

[0003] En conséquence, la portée et la hauteur d'élévation de ces pompes de type connu dépendent de la force de commande adoptée, de la dimension et du nombre de cylindres, du nombre de cycles par minute, du nombre de stades, de la température du liquide et d'autres facteurs. D'autre part, on sait également que, pour les pompes à piston à commande manuelle, la hauteur d'aspiration est délimitée par la pression barométrique et par les résistances passives à un maximun d'environ 7-8 m tandis que la portée en volume de ces pompes est limitée à un maximum d' en viron 500-600 1/h.

[0004] Le but de la présente invention est d'accroitre la hauteur d'élévation et la portée desdites pompes hy drauliques à piston en utilisant une faible puissan ce de commande, telle la commande manuelle.

[0005] On est parvenu à ce résultat conformément à l'inven tion en adoptant l'idée consistant à appliquer à une pompe à piston submergée une transmission hydro dynamique en circuit fermé.

[0006] L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications énoncées ci-dessous, permet d'ob tenir les résultats suivants: l' aspiration d'eau ou d'autres liquides se trouvant meme à grande profondeur (jusqu'à 100 m et au-delà), avec une portée élevée (jusqu'à 5000 1/h) et une force de commande très réduite (≤ 2HP)

[0007] Les avantages obtenus grace à la présente invention consistent essentiellement en ce que toutes les com posantes de la pompe peuvent etre trouvées dans la commerce; en ce que sa construction est simple, rapide et économique; en ce qu'il est possible de l' installer avec les méthodes ordinaires et tradition nelles utilisées pour les forages; en ce que le cout d'exercice est fort réduit; en ce qu'elle peut etre manoeuvrée facilement meme par du personnel non qualifié; en ce qu'elle reste très fiable meme après de longues périodes de fonctionnement.

[0008] Dans l'ensemble, ladite pompe se distingue par ses prestations élevées, c'est-à-dire une hauteur d'élé vation et une portée de loin supérieures à celles obtenues, jusqu'à présent, à parité de force de com mande, et par la simplicité de son fonctionnement.

[0009] L'invention est décrite plus en détails dans les pa ges qui suivant et à l'aide des dessins qui en représentent deux cas d'application.

[0010] La Figure 1 représente la vue d'ensemble,en section verticale, d'une pompe à piston submergée, à double effet, réalisée conformément à la présente invention; la Figure 2 représente la vue d'ensemble, en section verticale, d'une pompe à piston submergée, à effet simple, conforme à l'invention.

[0011] Conformément à l'invention, la pompe représentée dans la figure 1 des dessins ci-joints comprend: au fond d'une sonde 1 verticale, un corps de pompe verticale 2 à piston, qui est ouvert à ses extrémités et communique ainsi avec deux collecteurs 21 correspondants, lesquels sont munis de deux soupapes d'arret 22-23, respectivement d'entrée/sortie du liquide, en phase de pression/aspiration du piston 20; un tuyau 3 pour l'envoi du liquide à la surface, relié auxdits collecteurs 21 en aval des soupapes 23; des engins pour la transmission hydrodynamique du mouvement au piston 20 de la pompe 2 avec un premier cylindre 4 opérateur,fixé au sommet de la pompe 2 et dans l'axe de celle-ci, avec son propre piston 40 fonctionnant en tandem avec le piston 20 de la pompe 2, et avec un second cylindre 5 moteur, de surface, relié au premier cylindre 4 par deux tubes 6 et avec du liquide en saturation de sorte que, à la course descendante/ascendante du piston 50 du cylindre 5 corresponde la course descendante/ascendante du piston 40 du cylindre 4, les diamétres des cylindres 4-5, étant différentiés l'un par rapport à l'autre (avec celui du cylindre 5,supérieur à celui du cylindre 4) et par rapport à celui de la pompe 2 (ce dernier étant supérieur aux deux autres); une roue motrice (par souci de simpli fication, celle-ci n'est pas représentée sur les dessins) permettant d'actionner la tige 51 du cylin dre 5 par commande manuelle ou à moteur, pour activer le circuit de transmission hydrodynamique et ainsi faire agir la pompe avec fonctionnement à double effet.

[0012] En se référant à la Figure 2 des.dessins ci-joints, la pompe conforme à l'invention comprend: une sonde 1 verticale, au fond de laquelle est fixée, de ma- niére coaxiale, la pompe 2 dont le cylindre est ouvert dans sa partie inférieure et fermé dans sa par tie supérieure et dont le piston 20 est muni d'une soupape 22 à clapet, permettant de bloquer le liqui de dans la phase de pression; un tuyau 3 permettant d'envoyer le liquide à la surface, situé à l'intérieur de la sonde 1, relié au sommet de la pompe 2 et muni d'une soupape 23 de rétention en phase d'as piration; des engins pour la transmission hydrodyna mique du mouvement du piston 20 de la pompe 2, semblables à ceux déjà décrits pour la pompe de la figure 1. Dans ce cas, la pompe fonctionne à effet simple. / /

Revendications

1) Pompe hydraulique à piston submergée, à trans mission hydrodynamique caractérisée par le fait qu' elle comprend: au fond d'une sonde (1) verticale, un corps de pompe (2) verticale, avec piston (20) à disque; un tuyau (3) d'envoi du liquide en surface; des engins pour la transmission hydrodynamique du mouvement alternatif du piston (20) de la pompe(2), avec un premier cylindre (4) opérateur, placé, de manière coaxiale, au-dessus du corps de la pompe (2) et ayant son propre piston (40)relié rigidement en tandem au piston (20) de la pompe (2) et avec un second cylindre (5) moteur, de surface, relié au ci lindre opérateur (4) au moyen de deux tubes (6) con tenant du liquide en saturation; une roue motrice, articulée sur la tige (51) du cylindre (5) pour actionner le circuit de transmission hydrodynamique.

2) Pompe hydraulique selon la revendication 1) caractérisée par le fait que ladite pompe (2) est munie de soupapes de rétention du liquide (22-23) respectivement en phase d'expulsion et d'aspiration du liquide pour permettre le fonctionnement à double effet.

3) Pompe hydraulique selon la revendication 1) caractérisée par le fait que ladite pompe (2) est fixée, de manière coaxiale, à la base de la sonde (1) et a son piston (2) muni d'au moins une soupape (22) à clapet, de rétention du liquide en phase d' expulsion, pour permettre le fonctionnement à effet simple.

4) Pompe hydraulique selon la revendication 1) caractérisée par le fait que lesdits cylindres (4-5) et les tubes correspondants (6) permettent la tenue à saturation du liquide et sont reliés entre oux de manière telle que le mouvement des pistons . correspondants (40-50) est synchrone et concordant.

5) Pompe hydraulique selon la revendication 1) caractérisée par le fait que le diamètre desdits cy lindres (4-5) est inférieur à celui du corps de la pompe (2).

6) Pompe hydraulique selon la revendication 1) caractérisée par le fait que le diamètre du cylindre moteur (5) est supérieur à celui du cylindre opérateur (4). A

Dessins