一种耐磨的钻井泵单作用活塞制造技术

技术编号:2242575 阅读:239 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术提供一种耐磨的钻井泵用单作用活塞。其特点是活塞背部设置了一个具有双向唇口的密封垫,主活塞皮碗工作表面上硫敷了一层耐磨材料,活塞芯外表面上开有一个环形减磨润滑剂槽。这种结构的活塞密封可靠。(*该技术在2000年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钻井泵所用的组合式单作用活塞。在石油钻探工程中,钻井泵所用的活塞是众所周知的易损件。活塞寿命的高低直接影响钻井泵的正常运行和钻井速度,因此提高活塞寿命一直为人们所重视。通常采用的提高活塞寿命的途径主要有改善橡胶密封背部严重的应力状态,使活塞工作表面受力比较均匀而提高寿命;或是加强活塞皮碗背部硬度,从而改善摩擦表面应力而提高寿命;或是采用冷却降温,降低活塞工作表面温度而提高寿命等等。长期以来,技术界对活塞进行了大量研究和改进,但由于各种因素的制约和局限,在现场应用中仍不同程度地存在这样那样的问题,例如偏磨一类非正常磨损,密封性能不稳定,活塞装拆困难,金属配件一次性使用报废等。目前我国广泛应用的活塞型式,仍是SY5138--86原石油部标准,它的寿命仅为100--200小时甚至更低。中国专利86208786.4是近年来较好地解决了活塞受力状态而且装拆使用方便的一例。但它提供的活塞在低压下自封能力较差,经过一段时间磨损后,在低压和停泵状态下出现工作液漏失。另外该活塞还包含了一个不可分的复杂的喷淋冷却系统,该系统采用的活塞杆O形密封圈在高压磨砺性介质中工作寿命较低,从而影响活塞的整体工作寿命;同时它使活塞结构变得复杂,生产成本增高,故其实用性大为降低。鉴于以上问题,该专利实际上难以在矿场推广使用。为了提高活塞的密封可靠性、耐磨性、实用性和通用性,避免非易损件报废造成的浪费,提高活塞的整体使用寿命,本技术提供一种耐磨的组合式单作用活塞。本技术取消了复杂的喷淋冷却系统而利用常规的冷却装置,改活塞背部单向密封为双向密封;将活塞皮碗改为复合结构,即在活塞工作表面硫敷了一层填充聚四氟乙烯材料作为耐磨材料层而代替原橡胶工作表面;在活塞芯的外表面上开一个阶梯状环形槽,用来存放减摩润滑剂并存砂。这种结构的活塞实现了密封可靠、耐磨性好、使用方便的目的,比现有活塞的寿命提高了一倍以上。以下结合附图进一步说明。附图是钻井泵单作用活塞的结构示意图。本活塞主要由活塞芯1、隔环2、活塞皮碗3、盘式压板4组成。活塞背部的台肩上装有一个双向唇口的密封垫7,可用硬度为Hs75--80的丁腈橡胶制成,依靠压板8和固定螺栓9压紧固定与活塞芯1连成一体。活塞皮碗3的工作表面硫敷了一层2--3毫米厚的耐磨层5,可采用活化碳纤维聚四氟乙烯为材料,在原模具中用贴敷工艺将此耐磨材料与橡胶结合成为牢不可分的整体活塞皮碗3。在活塞芯1的外表面上开有一个宽约3毫米深约2.5毫米和宽约3毫米深0.3毫米相连的阶梯状环形槽6,用来存放减摩润滑剂并起存砂作用。本技术的效果是第一,由于原主活塞皮碗过盈较小,在低压状态下自封能力较差,增加具有双向唇口的密封垫后,不但具有与主活塞皮碗同向的密封能力,而且具有背部密封能力。因而在低压和停泵状态下,既可防止活塞背部进气或进喷淋液,也可在主活塞磨损后起到阻止活塞漏泥浆的作用,这样既发挥了主活塞皮碗过盈小装拆方便省力的优点,又弥补了其密封能力不足的弱点,从而提高了活塞的整体使用寿命。第二,由于主活塞皮碗工作面上增加了一层摩擦系数较低的耐磨材料层,大大降低了活塞与缸套之间的摩擦力,而且这种材料对砂粒有很强的适应能力,能使砂粒嵌入表层内,从而减缓了活塞与缸套间的磨砺性磨损;加上环形槽中有减摩润滑剂起润滑减摩作用,并且环形槽还起存砂作用,使得整个活塞的工况有所改善,提高了活塞的工作寿命。第三,由于取消了喷淋装置使活塞整体结构简单化,增强了活塞的组合性、密封可靠性和通用性,方便了现场装拆使用,避免了不必要的材料浪费,大大提高了活塞的实用性,获得了降低成本提高经济效益的效果。权利要求1.一种钻井泵用耐磨的单作用活塞,主要由活塞芯1、隔环2、活塞皮碗3、盘式压板4组成,其特征在于,活塞背部的台肩上装有一个具有双向密封唇口的密封垫7,活塞皮碗3的工作表面硫敷了一层填充聚四氟乙烯材料作为耐磨层5代替原橡胶工作表面,活塞芯1的外园表面上开有一个阶梯状环形槽6。专利摘要本技术提供一种耐磨的钻井泵用单作用活塞。其特点是活塞背部设置了一个具有双向唇口的密封垫,主活塞皮碗工作表面上硫敷了一层耐磨材料,活塞芯外表面上开有一个环形减磨润滑剂槽。这种结构的活塞密封可靠。文档编号F16J1/00GK2059685SQ9020017公开日1990年7月25日 申请日期1990年1月10日 优先权日1990年1月10日专利技术者侯守信 申请人:石油勘探开发科学研究院廊坊分院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井泵用耐磨的单作用活塞,主要由活塞芯1、隔环2、活塞皮碗3、盘式压板4组成,其特征在于,活塞背部的台肩上装有一个具有双向密封唇口的密封垫7,活塞皮碗3的工作表面硫敷了一层填充聚四氟乙烯材料作为耐磨层5代替原橡胶工作表面,活塞芯1的外园表面上开有一个阶梯状环形槽6。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:侯守信
申请(专利权)人:石油勘探开发科学研究院廊坊分院
类型:实用新型
国别省市:13[中国|河北]

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1