一種密封耐磨泥漿泵活塞的製作方法
2023-05-16 05:31:16 1
專利名稱：一種密封耐磨泥漿泵活塞的製作方法
技術領域：
:本實用新型涉及一種密封耐磨泥漿泵活塞，應用於往復式單作用或雙作用鑽井用泥漿泵活塞。
技術背景:泥漿泵在鑽井中起到向井底輸送泥漿，並將鑽井巖屑通過泥漿攜帶到地面的作用。泥漿泵就是通過活塞在缸套內作往復運動，才將泥漿從進口吸進，從出口高壓排出。在泥漿泵工作過程中，由於泥漿泵活塞不斷受到高壓泥漿的衝擊，及與缸套的摩擦接觸，使活塞成為泥漿泵最容易失效的部件。泥漿泵活塞失效的主要原因就是活塞的磨損。活塞的磨損導致活塞密封性能下降，從而使高壓泥漿更容易進入到活塞缸套摩擦副內，加速了活塞磨損失效。活塞的磨損往往是由於活塞與缸套的密封性能不好，很難在摩擦副之間存留潤滑液，使摩擦副潤滑性能下降，導致活塞在高摩擦的條件下工作，成為泥漿泵最容易損壞的部件。
發明內容:本實用新型的目的在於克服現有泥漿泵活塞的上述缺欠和不足，提供一種密封耐磨泥漿泵活塞。通過在活塞皮碗上設置多道溝槽，提高活塞的密封、潤滑、耐磨性能，達到提高活塞使用壽命的目的。本實用新型可以通過以下技術方案來實現，結合
如下:一種密封耐磨泥漿泵活塞，主要由拉杆1、固定在拉杆I上的鋼芯3和固定在鋼芯3上的活塞皮碗4組成，所述的活塞皮碗4外表面有多道密封溝槽，且密封溝槽內充滿潤滑液，每道密封溝槽縱截面是三角形，三角形與缸壁接觸形成兩個夾角，靠近泥漿側的夾角α，靠近鋼芯3的夾角為β，兩夾角均為銳角，且必須保證β > α。所述溝槽間距L大於溝槽與缸壁接觸邊的邊長D，溝槽的個數及溝槽的大小根據活塞尺寸而定。第一道溝槽距唇口保持一定距離，該距離為溝槽與缸壁接觸邊邊長D的0.5 1.5倍。本實用新型具有以下一些優點:提高了活塞的密封性能。活塞皮碗表面的溝槽結構，經實驗證明利於構成密封結構，靠近鋼芯3的夾角β大於靠近泥漿側的夾角α，一方面避免潤滑液向外流動，另一方面也可以使流走的潤滑液得以回流，多道溝槽同時又構成了多道密封屏障。提高了活塞的潤滑耐磨性能。溝槽的存在利於將潤滑液保持在摩擦副之間，同時又加大了潤滑液的存儲空間，對活塞潤滑十分有利。潤滑性能的提高也會提高活塞的耐磨性能。可儲存磨損顆粒。一旦有泥漿顆粒進入到摩擦副之間，溝槽的存在也會起到存儲一部分磨損顆粒的作用，避免這部分磨砂顆粒對活塞及缸套產生刮劃，從而提高活塞的使用壽命。
附圖說明:圖1是本實用新型活塞的裝配示意圖。圖2是本實用新型活塞總成示意圖。圖3是圖2的局部放大圖。圖4是本實用新型雙作用泥漿泵活塞總成示意圖。附圖中1.拉杆；2.缸套；3.鋼芯；4.活塞皮碗；5.壓板；6.卡環；7.鎖緊螺母；α.溝槽縱截面靠近泥漿側的夾角；β.溝槽縱截面靠近鋼芯3的夾角；L.溝槽間距；D.溝槽與缸壁接觸邊的邊長。
具體實施方式
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以下結合附圖進一步說明本實用新型的具體內容及實施方式。一種密封耐磨泥漿泵活塞，活塞皮碗4由壓板5和卡環6固定在活塞鋼芯3上，活塞皮碗4在有一定過盈量的基礎上裝入缸套2中，再通過鎖緊螺母7將活塞緊固在拉杆I上。所述的泥漿泵活塞皮碗4外表面有多道密封溝槽，且密封溝槽內充滿潤滑液。每道密封溝槽縱截面是三角形，三角形與缸壁接觸形成兩個夾角，靠近泥漿側的夾角為α，靠近鋼芯3的夾角為β，兩夾角均為銳角，且必須保證β > α。本實用新型的一種密封耐磨泥漿泵活塞皮碗4表面的密封溝槽可以是一次壓鑄成型，也可以採用在皮碗表面再次加工的方法製備。所述的密封耐磨泥漿泵活塞，溝槽間距L大於溝槽與缸壁接觸邊的邊長D，即保證每道溝槽之間有一定厚度，利於形成密封結構，但此厚度不易過大。由於泥漿泵活塞有不同型號，密封溝槽的個數及溝槽的大小根據活塞尺寸而定。第一道溝槽距唇口保持一定距離，該距離為溝槽與缸壁接觸邊邊長D的0.5 1.5倍，避免高壓泥漿直接衝破活塞唇口而使活塞磨損過快。本實用新型應用於往復式單作用或雙作用鑽井泥漿泵活塞，安裝拆卸與常規活塞相同，無特殊使用要求。本實用新型的技術特點在於活塞皮碗4外表面有多道溝槽，溝槽的縱截面是三角形，大量實驗證明這種結構不僅利於密封摩擦副之間的潤滑液，而且可以阻擋進入摩擦界面的泥漿繼續對活塞進行磨損，多道溝槽形成了多級密封結構。密封溝槽的存在增加了潤滑液的存儲空間，延緩了潤滑液逃離摩擦界面的時間，同時可以容納一定數量的磨損顆粒，使進入摩擦界面的顆粒不至於對活塞或缸套表面造成大面積的犁鏵，可以在很大程度上提高活塞及缸套的使用壽命。密封溝槽的個數根據不同型號活塞的具體長度及使用情況而定。當用於雙作用泥漿泵時，只要將溝槽結構採用背對背的形式布置於活塞兩端即可，參閱附圖4所示。
權利要求1.一種密封耐磨泥漿泵活塞，主要由拉杆(I)、固定在拉杆(I)上的鋼芯(3)和固定在鋼芯(3)上的活塞皮碗(4)組成，其特徵在於: 所述的活塞皮碗(4)外表面有多道密封溝槽，且密封溝槽內充滿潤滑液，每道密封溝槽縱截面是三角形，三角形與缸壁接觸形成兩個夾角，靠近泥漿側的夾角α，靠近鋼芯(3)的夾角為β，兩夾角均為銳角，且必須保證β > α。
2.根據權利要求1所述的密封耐磨泥漿泵活塞，其特徵在於: 所述溝槽間距(L)大於溝槽與缸壁接觸邊的邊長(D)，溝槽的個數及溝槽的大小根據活塞尺寸而定。
3.根據權利要求1或2中任一項所述的密封耐磨泥漿泵活塞，其特徵在於: 第一道溝槽距唇口保持一定距離，該距離為溝槽與缸壁接觸邊邊長(D)的0.5 1.5倍。
專利摘要本實用新型涉及一種密封耐磨泥漿泵活塞，用於往復式單作用或雙作用鑽井用泥漿泵活塞。所述的泥漿泵活塞主要由拉杆、固定在拉杆上的鋼芯和固定在鋼芯上的活塞皮碗組成，皮碗外表面有多道密封溝槽，且密封溝槽內充滿潤滑液。每道密封溝槽縱截面是三角形，三角形與缸壁接觸形成兩個夾角，靠近泥漿側的夾角為α，靠近鋼芯的夾角為β，兩夾角均為銳角，且必須保證β＞α。溝槽間距L大於溝槽與缸壁接觸邊的邊長D，溝槽的個數及溝槽的大小根據活塞尺寸而定。在活塞皮碗表面添加溝槽的目的是提高活塞對潤滑液的密封能力，使潤滑液能長時間在摩擦副之間起潤滑作用，同時溝槽的存在也加大了潤滑液的存儲空間，提高活塞密封耐磨性能和活塞使用壽命。
文檔編號F04B53/14GK203051096SQ20132002940
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月19日 優先權日2013年1月19日
發明者汝紹鋒, 叢茜, 喬靜波 申請人:吉林大學