CN111536033A - 注脂可调直径活塞总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种注脂可调直径活塞总成，属石油钻采泥浆泵配件技术领域。它由泥浆泵拉杆、活塞铁芯、锁紧螺母、尼龙支撑环、活塞胶皮、胶皮压紧环、注水快速接头、高压胶泥注入接头组成，活塞铁芯的小直径端上装有活塞胶皮，活塞胶皮的底部装有尼龙支撑环，前沿装有胶皮压紧环；活塞铁芯的大直径端制作有冷却水注入孔和注水快速接头。本发明随着活塞胶皮变形力矩的变化可通过注入胶泥量进行调节，缸套的磨损程度可适当放大，不仅增加了单只活塞的使用寿命，而且将现有缸套活塞的使用寿命提高3‑4倍；避免了现有缸套活塞重建活塞皮碗的密封时要打开缸盖导致泥浆流出浪费且污染环境的问题，节省了生产成本和时间，减轻了劳动强度。

Description

注脂可调直径活塞总成

技术领域

本发明涉及一种注脂可调直径活塞总成，属石油钻采泥浆泵配件技术领域。

背景技术

市场现有的公知公用的泥浆泵的活塞总成由支撑铁芯和橡胶密封皮碗等构成，活塞主要靠活塞橡胶密封皮碗与缸套之间涨紧贴合密封，即采用将橡胶密封皮碗的尺寸略大于缸套内径，装配后橡胶密封皮碗在缸套内适量压缩变形，利用这个压缩变形的量来起到密封作用。这种结构当活塞在缸套内做往复运动并产生压力时，活塞的橡胶密封皮碗和缸套长时间磨损，皮碗的外沿尺寸不断减小并且伴有变形，同时缸套内径也会相应磨大，这时活塞的橡胶密封皮碗与缸套之间的变形力矩不足而产生间隙，形成压力刺漏并加速耐磨件的损坏，最终导致难于起密封效果。另一方面，由于这种密封结构一旦发生刺漏就无法补救，使用寿命较短，产生间隙后只能更换新活塞及缸套，不仅导致生产成本上升，而且会增加人工成本和设备维护时间。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种通过胶泥注入孔向活塞胶皮的胶泥补充中空环加注高压胶泥，迫使活塞胶皮向外沿方向挤压，实现对活塞胶皮的变形力矩进行调节，延长皮碗使用寿命；同时通过冷却水注入口注入冷却水对活塞胶皮和泥浆泵缸套内壁产生密封摩擦的部位进行强制冷却、清洗、润滑，达到延长活塞胶皮使用寿命效果的注脂可调直径活塞总成。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

一种注脂可调直径活塞总成，它由泥浆泵拉杆、活塞铁芯、锁紧螺母、尼龙支撑环、活塞胶皮、胶皮压紧环、注水快速接头、高压胶泥注入接头组成，泥浆泵拉杆的一端装有活塞铁芯，活塞铁芯通过锁紧螺母固紧，其特征在于：所述的活塞铁芯为阶梯圆柱体结构，活塞铁芯的小直径端上装有活塞胶皮，活塞胶皮的底部装有尼龙支撑环，活塞胶皮的前沿装有胶皮压紧环，胶皮压紧环通过弹性卡簧卡紧；活塞铁芯的大直径端的通孔一侧制作有冷却水注入孔，冷却水注入孔的外端装有注水快速接头，冷却水注入孔的里端连通内环形水道，内环形水道上均布制作有均布的径向水道，径向水道与外环形冷却水道连通；活塞铁芯的大直径端的通孔另一侧制作有胶泥注入孔，胶泥注入孔的外端装有高压胶泥注入接头，胶泥注入孔的里端连通活塞胶皮上的胶泥补充中空环。

所述的胶泥补充中空环的截面形状为圆孔形状或梯形孔形状。

所述的胶泥注入孔当与截面形状为圆孔形状的胶泥补充中空环连接时为水平孔结构，当与截面形状为梯形孔形状的胶泥补充中空环连接时为倾斜孔结构。

所述的活塞胶皮的与泥浆泵缸套内壁的结合面为斜锥面，其轴向剖面为喇叭形状。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

该注脂可调直径活塞总成随着活塞胶皮变形力矩的变化可通过注入胶泥量进行调节，缸套的磨损程度也可适当放大，不仅增加了活塞胶皮的使用寿命，延长了单只活塞的使用寿命，而且将现有缸套活塞的使用寿命提高3-4倍，当需要再次重建活塞皮碗的密封时无需拆卸液力端的缸盖等部件就能重新再建，避免了现有缸套活塞再次重建活塞皮碗的密封时要打开缸盖导致泥浆流出浪费，且流落地面后污染环境的问题，节省了大量的生产成本和时间，还减轻了操作员工的劳动强度。

附图说明

图1为一种注脂可调直径活塞总成的剖视结构示意图；

图2为一种注脂可调直径活塞总成截断后的剖视结构示意图；

图3为一种注脂可调直径活塞总成的胶泥补充中空环为梯形截面的剖视结构示意图。

图中：1、泥浆泵缸套，2、泥浆泵拉杆，3、活塞铁芯，4、锁紧螺母，5、尼龙支撑环，6、活塞胶皮，7、胶皮压紧环，8、注水快速接头，9、高压胶泥注入接头，10、胶泥注入孔，11、胶泥补充中空环，12、冷却水注入孔，13、内环形水道，14、径向水道，15、外环形冷却水道，16、弹性卡簧。

具体实施方式

该注脂可调直径活塞总成由泥浆泵拉杆2、活塞铁芯3、锁紧螺母4、尼龙支撑环5、活塞胶皮6、胶皮压紧环7、注水快速接头8、高压胶泥注入接头9组成，泥浆泵拉杆2的一端装有活塞铁芯3，活塞铁芯3通过锁紧螺母4固紧，所述的活塞铁芯3为阶梯圆柱体结构，活塞铁芯3的小直径端上装有活塞胶皮6，活塞胶皮6的底部装有尼龙支撑环5，活塞胶皮6的前沿装有胶皮压紧环7，胶皮压紧环7通过弹性卡簧16卡紧；所述的活塞胶皮6的与泥浆泵缸套1内壁的结合面为斜锥面，其轴向剖面为喇叭形状。活塞铁芯3的大直径端的通孔一侧制作有冷却水注入孔12，冷却水注入孔12的外端装有注水快速接头8，冷却水注入孔12的里端连通内环形水道13，内环形水道13上均布制作有径向水道14，径向水道14与外环形冷却水道15连通；活塞铁芯3的大直径端的通孔另一侧制作有胶泥注入孔10，胶泥注入孔10的外端装有高压胶泥注入接头9，胶泥注入孔10的里端连通活塞胶皮6上的胶泥补充中空环11。所述的胶泥补充中空环11的截面形状为圆孔形状或梯形孔形状，当胶泥注入孔10与截面形状为圆孔形状的胶泥补充中空环11连接时为水平孔结构，当与截面形状为梯形孔形状的胶泥补充中空环11连接时为倾斜孔结构（参见附图1-3）。

该注脂可调直径活塞总成的工作过程为：

当活塞胶皮6的外边缘被磨损尺寸减小或泥浆泵缸套1直径被磨大而发生泥浆刺漏时，第一步、将泥浆泵停止工作；第二步、将泥浆泵活塞盘转运行到后死点；第三步、在活塞铁芯3底部安装高压注脂枪，通过高压胶泥注入接头9对胶泥注入孔10加注一定量的惰性油脂或高压胶泥，惰性油脂或高压胶泥进入胶泥补充中空环11，将压力传递给活塞胶皮6，活塞胶皮6受活塞铁芯3和胶皮压紧环7的限制下，迫使活塞胶皮6向径向方向变形挤压，使活塞胶皮6前部密封皮碗的直径略大于泥浆泵缸套1的内径，活塞胶皮6向前时刮铲并挤压泥浆产生高压做工，向后时产生对铁芯的前部密封，以弥补活塞胶皮6或泥浆泵缸套1被磨损的间隙达到再次密封的目的。同时活塞总成在使用时通过注水快速接头8和冷却水注入孔12加注冷却水或润滑、清洗液，即时进行润滑、冷却，清洗缸套内壁和活塞皮碗外边缘产生的残留物，避免井温加高压状态下运动积累的热量对密封皮碗热溶，极大地延长了泥浆泵缸套1和活塞胶皮6的使用寿命。

该注脂可调直径活塞总成可以多次变径实现再密封效果，确保活塞皮碗在使用中的密封效果；外环形冷却水道15可以时刻强制对活塞胶皮6和泥浆泵缸套1的间隙进行注水清洗、润滑、冷却，提高活塞胶皮6外边缘和泥浆泵缸套1的抗磨性能，延长密封配合件的使用寿命。

以上所述只是本发明的较佳实施例而已，上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形，以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，均仍属于本发明技术方案的范围内，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (4)

1.一种注脂可调直径活塞总成，它由泥浆泵拉杆（2）、活塞铁芯（3）、锁紧螺母（4）、尼龙支撑环（5）、活塞胶皮（6）、胶皮压紧环（7）、注水快速接头（8）、高压胶泥注入接头（9）组成，泥浆泵拉杆（2）的一端装有活塞铁芯（3），活塞铁芯（3）通过锁紧螺母（4）固紧，其特征在于：所述的活塞铁芯（3）为阶梯圆柱体结构，活塞铁芯（3）的小直径端上装有活塞胶皮（6），活塞胶皮（6）的底部装有尼龙支撑环（5），活塞胶皮（6）的前沿装有胶皮压紧环（7），胶皮压紧环（7）通过弹性卡簧（16）卡紧；活塞铁芯（3）的大直径端的通孔一侧制作有冷却水注入孔（12），冷却水注入孔（12）的外端装有注水快速接头（8），冷却水注入孔（12）的里端连通内环形水道（13），内环形水道（13）上均布制作有径向水道（14），径向水道（14）与外环形冷却水道（15）连通；活塞铁芯（3）的大直径端的通孔另一侧制作有胶泥注入孔（10），胶泥注入孔（10）的外端装有高压胶泥注入接头（9），胶泥注入孔（10）的里端连通活塞胶皮（6）上的胶泥补充中空环（11）。

2.根据权利要求1所述的一种注脂可调直径活塞总成，其特征在于，所述的胶泥补充中空环（11）的截面形状为圆孔形状或梯形孔形状。

3.根据权利要求1所述的一种注脂可调直径活塞总成，其特征在于，所述的胶泥注入孔（10）当与截面形状为圆孔形状的胶泥补充中空环（11）连接时为水平孔结构，当与截面形状为梯形孔形状的胶泥补充中空环（11）连接时为倾斜孔结构。

4.根据权利要求1所述的一种注脂可调直径活塞总成，其特征在于，所述的活塞胶皮（6）的与泥浆泵缸套（1）内壁的结合面为斜锥面，其轴向剖面为喇叭形状。

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