CN206280489U - 内压式自动补偿活塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于液压、气动用活塞领域，具体涉及一种内压式自动补偿活塞，可以有效地解决压力介质从活塞本体和密封体之间的缝隙泄漏，使活塞的自动补偿功能完全发挥效果。本实用新型包括活塞本体、装在活塞本体上的密封体和压盖，活塞本体内设置有通道，通道内设置单向阀，活塞本体和密封体之间的有环形内腔，环形内腔通过通道与缸套内腔相连通，在活塞本体和密封体之间安装有密封圈。

Description

内压式自动补偿活塞

技术领域

本实用新型属于液压、气动用活塞领域，具体涉及一种内压式自动补偿活塞。

背景技术

活塞在实际应用时通常要承受较大压力，如石油钻井泥浆泵活塞需要承受的压力有时甚至超过20兆帕。现在有一种活塞，主要包括活塞本体、装在活塞本体上的密封胶体和压盖。这种活塞的密封结构简单，所能起到的密封效果仅局限于压力较低的条件环境。本申请人在石油钻井现场进行上述产品应用测试时发现，当钻井压力较高时，多次发生活塞密封失效，造成钻井液从活塞本体和密封胶体之间的环形缝隙泄露，从而导致活塞甚至缸套的损坏，影响了钻井进度。另外，活塞本体要获得足够的强度，需要把底部加工较厚，而密封胶体要承受较强的压力且提供足够的磨损补偿量的话也需要加工较厚，这样一来，生产出的活塞整体厚度尺寸较大，需要配备专用活塞杆，不便于使用和推广。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是对上述背景技术中的不足之处加以改进，提供一种内压式自动补偿活塞，可以有效地解决压力介质从活塞本体和密封体之间的缝隙泄漏，使活塞的自动补偿功能完全发挥效果。

本申请人认为，即使在密封胶体的表面设置环状凸起，也不能保证密封胶体表面与活塞本体间的有效密封，仅靠这种密封结构的活塞，特别是泥浆泵活塞，高压流体介质易于从密封胶体底面与活塞本体间泄漏，因而其连续有效工作的时间较短。为解决此问题，必须走出传统的惯性思维，在密封体与活塞本体之间设置密封圈结构。

解决上述问题的技术方案是：所提供的内压式自动补偿活塞，包括活塞本体、装在活塞本体上的密封体和压盖；本实用新型的特殊之处是：活塞本体内设置有通道，通道内设置单向阀，活塞本体和密封体之间的有环形内腔，环形内腔通过通道与缸套内腔相连通；在活塞本体和密封体之间安装有密封圈。工作时压力介质通过活塞本体上的通道进入环形内腔，给密封体施加内压力，使密封体外侧始终与缸套内壁紧密接触，而密封圈又防止了压力介质从活塞本体和密封体之间的的缝隙泄漏。

通常情况下，上述的密封圈安装在活塞本体和密封体底部之间。

上述的密封体可以是多种结构，优选的结构是：密封体包括密封胶体和密封胶体支撑环，密封胶体支撑环位于密封胶体靠外侧的底部，密封圈安装在活塞本体与密封胶体支撑环的底部之间。

上述的密封圈可以采用各种形式的密封圈，但既简单，又有好的效果的选择是：密封圈为O型密封圈。

本实用新型的进一步改进：是活塞本体至少有两个台阶面，密封体底部与活塞本体的台阶面相适配，即：活塞本体的纵截面轮廓为阶梯状，密封体底部也有两个台阶面与活塞本体的台阶面接触。活塞本体较高的台阶厚度尺寸较大，可以保证活塞本体具有足够的强度，而较低的台阶又可以保证密封体具有足够的厚度，使密封胶体能够提供足够的磨损补偿量。活塞本体采用这种阶梯状结构可以在保证活塞强度与磨损补偿量的同时使活塞整体的厚度尺寸减小，以便实现标准的通用配置(无需非标的缸套和活塞杆)，利于推广使用。

为了进一步增大活塞的承压能力，可在密封圈外侧设置挡圈。

为了进一步提高密封体的磨损补偿能力，密封体内设有锁销和施力于锁销的弹簧，压盖设有锯齿，锁销与锯齿构成单向闭锁机构。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和效果是:由于O型密封圈独特的工作原理和良好的密封效果，可以防止压力介质从密封胶体和活塞本体之间的缝隙泄漏，O型密封圈外侧安装挡圈后可以明显提高活塞的承压能力，通过活塞本体底部和密封胶体底部的台阶配合安装的方式，不但可以保持活塞原有性能，而且可以降低活塞厚度，使其达到标准尺寸，便于推广应用。经现场实际应用，可连续有效工作数百小时，效果非常理想。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的剖视图。

图中编号：1—活塞本体，2—密封胶体，3—锁销，4—弹簧，5—压盖，6—单向阀，7—通道，8—环形内腔，9—硬质管，10—Z形尼龙环，11—压盖锯齿形台阶，12—环形外缘，13—密封环，14—O型密封圈，15—挡圈，16—密封胶体底部L型台阶，17—活塞本体底部L型台阶。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

参见图1：本实用新型的内压式自动补偿活塞包括活塞本体1、密封胶体2、锁销3、压盖5、单向阀6，所述的活塞本体1内设置有通道7，活塞本体1和密封胶体2之间设置有环形内腔8，环形内腔8通过通道7与缸套内腔相连通，通道7内设置单向阀6。单向阀的设置使得缸套内腔的高压介质只能流向环形内腔8，而环形内腔8内的高压介质不能回流。压盖5上设置有锯齿形台阶11，密封胶体2内设置有硬质管9(如钢管)，硬质管9内安装有弹簧4和锁销3，它们构成了单向闭锁机构；硬质管9可保证弹簧4和锁销3在其中有足够的空间可以活动，并不受密封胶体膨胀变形的影响。密封胶体2的底部与作为密封胶体支承环的Z型尼龙环10硫化在一起，组成一个活塞密封体。压盖5与活塞本体1通过螺纹连接，压盖5从端面将密封胶体2固定在活塞本体1上，活塞本体1的底部设有凸起的环形外缘12，密封胶体2的根底部被限制在环形外缘12内，Z形尼龙环10和活塞本体底部凸起的环形外缘12相配合，避免了密封胶体2的根部向外膨胀。密封胶体2的顶部和底部还设有凸起的密封环13，密封环13可以防止介质中的固体颗粒进入硬质管9内而将锁销3、弹簧4堵塞。活塞本体1和作为密封体支撑环的Z形尼龙环2之间安装有O型密封圈14，O型密封圈14可以有效防止压力介质从活塞本体1和密封胶体2底部之间的缝隙泄露，O型密封圈14外侧安装挡圈15后可以明显提高活塞的承压能力，密封胶体底部L型台阶16和活塞本体底部L型台阶17配合安装既可以保持活塞原有性能，又可以合理降低活塞厚度，使其达到标准尺寸。

Claims (9)

1.一种内压式自动补偿活塞，包括活塞本体、装在活塞本体上的密封体和压盖，其特征是：活塞本体内设置有通道，通道内设置单向阀，活塞本体和密封体之间的有环形内腔，环形内腔通过通道与缸套内腔相连通，在活塞本体和密封体之间安装有密封圈。

2.根据权利要求1所述的内压式自动补偿活塞，其特征是所述密封圈安装在活塞本体和密封体底部之间。

3.根据权利要求1所述的内压式自动补偿活塞，其特征是密封体包括密封胶体和密封胶体支撑环，密封胶体支撑环位于密封胶体靠外侧的底部，密封圈安装在活塞本体与密封胶体支撑环的底部之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的内压式自动补偿活塞，其特征是所述密封圈为O型密封圈。

5.根据权利要求1至3任一项所述的内压式自动补偿活塞，其特征是活塞本体至少有两个台阶面，密封体底部与活塞本体的台阶面相适配。

6.根据权利要求5所述的内压式自动补偿活塞，其特征是所述密封圈为O型密封圈。

7.根据权利要求4所述的内压式自动补偿活塞，其特征是密封圈外侧设置挡圈。

8.根据权利要求5所述的内压式自动补偿活塞，其特征是密封圈外侧设有挡圈。

9.根据权利要求5所述的内压式自动补偿活塞，其特征是密封体内设有锁销和施力于锁销的弹簧，压盖设有锯齿，锁销与锯齿构成单向闭锁机构。