一種可滑動壓縮油缸的製作方法

2023-10-18 07:12:49 2

本發明涉及油缸領域，具體涉及一種可滑動壓縮油缸。

背景技術：

在石油鑽井工具水力振蕩器的地面試驗中，需要模擬井下鑽壓對水力振蕩器軸向施加壓力。本發明能夠對水力振蕩器的軸向施加壓力，且不影響水力振蕩器的自激振動，保證工具的運動自由度。

技術實現要素：

本發明的目的是向水力振蕩器提供軸向推力，且使水力振蕩器工具在被本發明加持時保證工具的運動自由度，為此，本發明提供了一種可滑動壓縮油缸。

本發明的技術方案是：一種可滑動壓縮油缸，包括依次連接的油缸蓋、缸筒和油缸頭，所述缸筒內一端有彈簧活塞，另一端有液壓活塞，所述彈簧活塞的柱塞穿過油缸蓋，彈簧活塞柱塞的外端設有彈子滑軌，彈子滑軌外設有彈子座，彈子滑軌與彈子座之間鑲嵌推力球軸承座，所述推力球軸承座能在彈子滑軌與彈子座的間隙內自由滑動，所述彈簧活塞的柱塞外側套有彈簧，彈簧活塞上設有凸臺，彈簧兩端分別與油缸蓋和彈簧活塞的凸臺接觸，所述液壓活塞的柱塞外側套有碟簧，液壓活塞上設有凸臺，碟簧兩端分別與彈簧活塞和液壓活塞的凸臺接觸，液壓活塞與油缸頭接觸部分設有腔體，腔體內設有限位柱，所述油缸頭上設有管道接頭，能將管道與液壓活塞的腔體連通。

所述彈簧活塞與缸筒之間設有耐磨環。

所述液壓活塞的柱塞端設有通氣孔，所述彈簧活塞與碟簧接觸的一端設有凹槽，液壓活塞的柱塞端頭位於彈簧活塞的凹槽內，且液壓活塞的柱塞端面與彈簧活塞的凹槽不接觸。

所述油缸蓋端面上設有透氣孔。

所述缸筒與液壓活塞之間設有O型圈密封，O型圈兩端由切口擋圈支撐，缸筒與油缸頭之間設有軸向密封圈密封。

所述彈簧活塞與彈子滑軌通過螺絲固定。

所述彈子滑軌表面粗糙度小於0.4，彈子滑軌與推力球軸承座接觸面表面粗糙度小於0.4。

所述缸筒與油缸蓋和油缸頭均為螺紋連接，所述彈子滑軌與彈子座為螺紋連接。

所述彈子座上有孔，孔直徑小於推力球軸承座外徑，推力球軸承座露出在彈子座的孔外1mm到5mm。

所述缸筒與液壓活塞和彈簧活塞之間均為間隙配合，所述液壓活塞的柱塞與彈簧活塞之間為間隙配合，所述碟簧與液壓活塞和彈簧活塞之間均為間隙配，所述彈簧活塞柱塞與油缸蓋為間隙配合，所述彈簧活塞與彈子滑軌為過盈配合，所述彈簧在缸筒與彈簧活塞的柱塞之間，相互間間隙配合，所述柱塞與碟簧在缸筒與液壓活塞的柱塞之間，相互間間隙配合。

本發明的有益效果：

(1)本發明提供的這種可滑動壓縮油缸缸結構簡單，操作方便，能為水力振蕩器提供軸向推力，且使水力振蕩器工具在被本發明的這種可滑動壓縮油缸加持時保證工具的運動自由度。

(2)本發明提供的這種可滑動壓縮油缸通過在彈簧活塞與缸筒之間設有耐磨環，減少彈簧活塞的磨損。

(3)本發明提供的這種可滑動壓縮油缸通過在液壓活塞的柱塞端有通氣孔，通氣孔用於油缸缸筒內部的排氣，通氣孔一直保持開通，能夠防止油缸工作時憋壓而影響正常運行。

(4)本發明提供的這種可滑動壓縮油缸通過在油缸蓋端面上設有透氣孔，透氣孔可以排出彈簧活塞一端的氣體，進一步避免油缸內部憋壓。

(5)本發明提供的這種可滑動壓縮油缸通過在缸筒與液壓活塞間設有O型圈密封，O型圈兩端由切口擋圈支撐，缸筒與油缸頭之間設有軸向密封圈密封，O型圈和軸向密封圈的密封能夠避免油進入油缸缸筒內部或者溢出，切口擋圈的支撐，增加了 O型圈的穩定。

(6)本發明提供的這種可滑動壓縮油缸通過螺絲將彈簧活塞與彈子滑軌固定，當水力振蕩器等工具振動時，軸向振動力傳遞到推力球軸承座上，推力球軸承座將力傳遞到彈子滑軌上，由於彈子滑軌與彈簧活塞的柱塞通過螺絲固定，是剛性連接，所以軸向振動力和震動位移傳遞到彈簧活塞上，彈簧活塞與液壓活塞之間設有碟簧，軸向振動力會往復的壓縮碟簧，所以可滑動壓縮油缸對水力振蕩器等工具施加的推力不影響水力振蕩器等工具震動自由度。

(7)本發明提供的這種可滑動壓縮油缸通過採用彈子滑軌表面粗糙度小於0.4，彈子滑軌與推力球軸承座接觸面表面粗糙度小於0.4，減少摩擦，避免對水力振蕩器等工具施加的推力影響水力振蕩器等工具震動自由度。

(8)本發明提供的這種可滑動壓縮油缸通過採用缸筒與油缸蓋和油缸頭均為螺紋連接，彈子滑軌與彈子座為螺紋連接，便於拆卸。

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明可滑動壓縮油缸的結構示意圖。

附圖標記說明：1、缸筒；2、液壓活塞；3、彈簧活塞；4、油缸蓋；5、彈子滑軌；6、彈子座；7、推力球軸承座；8、彈簧；9、油缸頭；10、碟簧；11、限位柱；12、管道接頭；13、耐磨環；14、通氣孔；15、透氣孔；16、O型圈；17、切口擋圈；18、軸向密封圈。

具體實施方式

實施例1：

為了向水力振蕩器等工具提供軸向推力，且使水力振蕩器等工具在被本發明的這種可滑動壓縮油缸加持時保證工具的運動自由度，本實施例提供了一種如圖1所示的可滑動壓縮油缸，包括依次連接的油缸蓋4、缸筒1和油缸頭9，所述缸筒1內一端有彈簧活塞3，另一端有液壓活塞2，所述彈簧活塞3的柱塞穿過油缸蓋4，彈簧活塞3柱塞的外端設有彈子滑軌5，彈子滑軌5外設有彈子座6，彈子滑軌5與彈子座6之間鑲嵌推力球軸承座7，所述推力球軸承座7能在彈子滑軌5與彈子座6的間隙內自由滑動，所述彈簧活塞3的柱塞外側套有彈簧8，彈簧活塞3上設有凸臺，彈簧8兩端分別與油缸蓋4和彈簧活塞3的凸臺接觸，所述液壓活塞2的柱塞外側套有碟簧10，液壓活塞2上設有凸臺，碟簧10兩端分別與彈簧活塞3和液壓活塞2的凸臺接觸，液壓活塞2與油缸頭9接觸部分設有腔體，腔體內設有限位柱11，所述油缸頭9上設有管道接頭12，能將管道與液壓活塞2的腔體連通。

本發明提供的這種可滑動壓縮油缸的工作原理如下：

油缸頭9的管道接頭12上通過螺紋連接管道，通過該管道向缸筒內注油，由於液壓活塞2與油缸頭9接觸部分設有限位柱11，油進入液壓活塞2腔體內，液壓活塞2在油壓的作用下向油缸頭9的反向產生移動並傳遞推力，液壓活塞2將位移與推力傳遞到碟簧10上，碟簧10將位移與推力傳遞到彈簧活塞3上，彈簧活塞3與彈子滑軌5、彈子座6、推力球軸承座7共同產生位移與推力，將推力傳遞給與推力球軸承座7接觸的水力振蕩器等工具，此時彈簧8被壓縮，當注油停止後，受壓縮的彈簧8在自身彈力作用下，將彈簧活塞3復位，同時推動碟簧10復位，進而推動液壓活塞2復位。

本發明的這種可滑動壓縮油缸結構簡單，操作方便，能為水力振蕩器提供軸向推力，且使水力振蕩器工具在被本發明的這種可滑動壓縮油缸加持時保證工具的運動自由度。

實施例2：

在實施例1的基礎上，本實施例提供了一種如圖1所示的可滑動壓縮油缸。為了減少彈簧活塞3的磨損，所述彈簧活塞3與缸筒1之間設有耐磨環13。

所述液壓活塞2的柱塞端有通氣孔14，所述彈簧活塞3與碟簧10接觸的一端設有凹槽，液壓活塞2的柱塞端頭位於彈簧活塞3的凹槽內，且液壓活塞2的柱塞端面與彈簧活塞3的凹槽不接觸。通氣孔14用於油缸缸筒1內部的排氣，通氣孔14一直保持開通，能夠防止油缸工作時憋壓而影響正常運行。

進一步的，所述油缸蓋4端面上有透氣孔15。透氣孔15可以排出彈簧活塞3一端的氣體，進一步避免油缸內部憋壓。

實施例3：

在實施例2的基礎上，本實施例提供了一種如圖1所示的可滑動壓縮油缸，所述缸筒1與液壓活塞2之間由O型圈16密封，O型圈16兩端由切口擋圈17支撐，缸筒1與9油缸頭之間由軸向密封圈18密封。O型圈16和軸向密封圈18的密封能夠避免油進入油缸缸筒內部或者溢出，切口擋圈17的支撐，增加了 O型圈16的穩定。

進一步的，所述彈簧活塞3與彈子滑軌5通過螺絲固定。當水力振蕩器等工具振動時，軸向振動力傳遞到推力球軸承座7上，推力球軸承座7將力傳遞到彈子滑軌5上，由於彈子滑軌5與彈簧活塞3的柱塞通過螺絲固定，是剛性連接，所以軸向振動力和震動位移傳遞到彈簧活塞3上，彈簧活塞3與液壓活塞2之間設有碟簧10，軸向振動力會往復的壓縮碟簧10，所以可滑動壓縮油缸對水力振蕩器等工具施加的推力不影響水力振蕩器等工具震動自由度。

實施例4：

在實施例3的基礎上，本實施例提供了一種如圖1所示的可滑動壓縮油缸，為了減少摩擦，所述彈子滑軌5表面粗糙度小於0.4，彈子滑軌5與推力球軸承座7接觸面表面粗糙度小於0.4。當水力振蕩器振動時，徑向振動力傳遞到推力球軸承座7上，由於彈子滑軌5表面粗糙度小於0.4，再由於推力球軸承座7在彈子滑軌5與彈子座6的間隙內可以自由滑動，所以在徑向力作用下，推力球軸承座7在彈子滑軌5與水力振蕩器之間產生滾動，最大程度的降低摩擦力，避免了摩擦消耗，最大程度的保證水力振蕩器的運動自由度。

為了便於拆卸， 所述缸筒1與油缸蓋4和油缸頭9均為螺紋連接，所述彈子滑軌5與彈子座6為螺紋連接。

所述彈子座6上有孔，孔直徑小於推力球軸承座7外徑，推力球軸承座7露出在彈子座6的孔外1mm到5mm。

所述缸筒1與液壓活塞2和彈簧活塞3之間均為間隙配合，所述液壓活塞2的柱塞與彈簧活塞3之間為間隙配合，所述碟簧10與液壓活塞2和彈簧活塞3之間均為間隙配，所述彈簧活塞3柱塞與油缸蓋4為間隙配合，所述彈簧活塞3與彈子滑軌5為過盈配合，所述彈簧8在缸筒1與彈簧活塞3的柱塞之間，相互間間隙配合，所述柱塞與碟簧10在缸筒1與液壓活塞2的柱塞之間，相互間間隙配合。

以上例舉僅僅是對本發明的舉例說明，並不構成對本發明的保護範圍的限制，凡是與本發明相同或相似的設計均屬於本發明的保護範圍之內。