CN207363866U - 一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构 - Google Patents

Abstract

本新型涉及一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，包括活塞杆、轴套、调压机构、前压板、后压板、密封环、复合橡胶套，轴套包覆在活塞杆前端，前压板与轴套前端面连接，后压板为环状结构，套在轴套末端侧表面并与轴套外表面间相互滑动连接，调压机构两端分别与前压板后端面和后压板前端面连接，密封环嵌于前压板、后压板侧表面，复合橡胶套包覆在轴套和调压机构外，包括橡胶基材、强化金属环及承压弹簧。本新型一方面有效的简化了活塞结构，降低了活塞的自重，另一方面有效的提高了活塞的密封性能、抗磨损新能、故障更换作业效率及故障修复率。

Description

一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构

技术领域

本实用新型涉及一种活塞结构，确切地说是一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构。

背景技术

当前所使用的用于石油钻探作业的泥浆泵中，往往均是通过活塞运行作为主要驱动动力来源，因此活塞体的密封性能、耐磨性能及使用稳定性和可靠性直接影响着整个石油钻探作业工作，但在实际使用中发现的，当前所使用的泥浆泵活塞结构，往往均是采用的前端为金属体基材并在金属体基材上安装弹性密封环和防护橡胶套的结构，这种结构虽然可有效的提高活塞的密封性能，但起到主要密封作用和抗摩擦作用的防护橡胶套往往存在安装结构相对复杂，因此导致在日常维护作业中对其进行更换作业难度相对较大，修复效率低下，另一方面当期的防护橡胶套往往直接固定在金属活塞基体上，位置相对固定，因此不具备随着磨损而自动调整其与活塞缸内表面间隙的能力，活塞在使用过程中，需要频繁更换调整，从而在影响了泥浆泵运行稳定性的同时，也增加了活塞的使用及维护成本，并导致当前活塞使用寿命短，故障修复率低下，造成了极大的资源浪费，因此针对这一问题，迫切需要开发一种新型的泥浆泵活塞结构，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，该新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，一方面有效的简化了活塞结构，降低了活塞的自重，另一方面有效的提高了活塞的密封性能、抗磨损新能、故障更换作业效率及故障修复率，从而达到在提高活塞运行稳定性、可靠性的同时，另有效的延长了活塞的寿命，降低故障报废率，在提高泥浆泵运行稳定性的同时，有效的降低了活塞运行及维护的成本。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，包括活塞杆、轴套、调压机构、前压板、后压板、密封环、复合橡胶套，轴套为空心管状结构，包覆在活塞杆前端并与活塞杆同轴分布，前压板与轴套前端面连接，后压板为环状结构，套在轴套末端侧表面并与轴套外表面间相互滑动连接，轴套、前压板、后压板共同构成横截面呈“H”型的槽状结构，调压机构至少三个，嵌于前压板、后压板之间位置，其两端分别与前压板后端面和后压板前端面相互垂直连接并环绕轴套均布，密封环至少两条，分别嵌于前压板、后压板侧表面并与前压板、后压板同轴分布，复合橡胶套为环状结构，包覆在轴套和调压机构外并嵌于前压板、后压板之间位置，复合橡胶套与轴套和调压机构相互滑动连接，复合橡胶套包括橡胶基材、强化金属环及承压弹簧，强化金属环及承压弹簧均嵌于橡胶基材内，其中强化金属环至少两个，并与轴套同轴分布，强化金属环半径为前压板、后压板最小半径的1/3—2/3，并均布在橡胶基材内，承压弹簧若干并环绕轴套轴线均布，各承压弹簧轴线与轴套轴线平行分布，其两端分别与强化金属环相互连接。

进一步的，所述的前压板、后压板宽度为轴套长度的1/5—1/4，前压板、后压板侧表面均设至少一条密封环，且当密封环为两条或两条以上时，则相邻两条密封环间间距为前压板、后压板宽度的1/4—3/4。

进一步的，所述的调压机构为弹簧、液压杆、气压杆及弹簧杆中的任意一种。

进一步的，所述的密封环、复合橡胶套侧表面均高出前压板、后压板侧表面0.5—3毫米。

进一步的，所述的复合橡胶套轴向截面为“工”字型结构、鼓形结构中的任意一种。且当复合橡胶套轴向截面为“工”字型结构时，则复合橡胶套包覆在前压板、后压板侧表面外，且前压板、后压板被包覆面积为前压板、后压板侧表面面积的10%—50%。

进一步的，所述的前压板、后压板与复合橡胶套接触面均布若干凸块，所述的凸块高度为1—10毫米，横截面为等腰梯形结构。

进一步的，所述的复合橡胶套与轴套、调压机构间通过硬质套管相互滑动连接。

进一步的，所述的后压板与轴套间通过滑轨相互滑动连接。

本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，一方面有效的简化了活塞结构，降低了活塞的自重，另一方面有效的提高了活塞的密封性能、抗磨损新能、故障更换作业效率及故障修复率，从而达到在提高活塞运行稳定性、可靠性的同时，另有效的延长了活塞的寿命，降低故障报废率，在提高泥浆泵运行稳定性的同时，有效的降低了活塞运行及维护的成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1 所述的一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，包括活塞杆1、轴套2、调压机构3、前压板4、后压板5、密封环6、复合橡胶套7，轴套2为空心管状结构，包覆在活塞杆1前端并与活塞杆1同轴分布，前压板4与轴套2前端面连接，后压板5为环状结构，套在轴套2末端侧表面并与轴套2外表面间相互滑动连接，轴套2、前压板4、后压板5共同构成横截面呈“H”型的槽状结构，调压机构3至少三个，嵌于前压板3、后压板4之间位置，其两端分别与前压板3后端面和后压板4前端面相互垂直连接并环绕轴套2均布，密封环6至少两条，分别嵌于前压板4、后压板5侧表面并与前压板4、后压板5同轴分布，复合橡胶套7为环状结构，包覆在轴套2和调压机构3外并嵌于前压板4、后压板5之间位置，复合橡胶套7与轴套2和调压机构3相互滑动连接。

本实施例中，所述的复合橡胶套7包括橡胶基材71、强化金属环72及承压弹簧73，强化金属环72及承压弹簧73均嵌于橡胶基材71内，其中强化金属环72至少两个，并与轴套2同轴分布，强化金属环72半径为前压板4、后压板5最小半径的1/3—2/3，并均布在橡胶基材71内，承压弹簧73若干并环绕轴套2轴线均布，各承压弹簧73轴线与轴套2轴线平行分布，其两端分别与强化金属环72相互连接。

本实施例中，所述的前压板4、后压板5宽度为轴套2长度的1/5—1/4，前压板4、后压板5侧表面均设至少一条密封环6，且当密封环6为两条或两条以上时，则相邻两条密封环6间间距为前压板4、后压板5宽度的1/4—3/4。

本实施例中，所述的调压机构3为弹簧、液压杆、气压杆及弹簧杆中的任意一种。

本实施例中，所述的密封环6、复合橡胶套7侧表面均高出前压板4、后压板5侧表面0.5—3毫米。

本实施例中，所述的复合橡胶套7轴向截面为“工”字型结构、鼓形结构中的任意一种。且当复合橡胶套7轴向截面为“工”字型结构时，则复合橡胶套7包覆在前压板4、后压板5侧表面外，且前压板4、后压板5被包覆面积为前压板4、后压板5侧表面面积的10%—50%。

本实施例中，所述的前压板4、后压板5与复合橡胶套7接触面均布若干凸块8，所述的凸块8高度为1—10毫米，横截面为等腰梯形结构。

本实施例中，所述的复合橡胶套7与轴套2、调压机构3间通过硬质套管相9互滑动连接。

本实施例中，所述的后压板5与轴套2间通过滑轨10相互滑动连接。

本新型在具体实施时，首先将活塞杆、轴套、调压机构、前压板、后压板、密封环、复合橡胶套进行组装，并在完成组装后安装到活塞缸内，最后将活塞体末端与驱动轴相互连接完成设备组装。

在设备运行中，由复合橡胶套与活塞缸相互滑动连接，起到密封和抗摩擦损耗的作用，当复合橡胶套在与活塞缸因摩擦发生损耗而导致复合橡胶套与活塞杆间密封间隙增大后，后压板在调压机构驱动作用下沿着轴套向前压板位置移动，在移动过程中使得复合橡胶套在压力作用下发生形变，并由于前压板、后压板间间隙变小而迫使形变后的复合橡胶套从前压板、后压板之间挤出，从而一方面到达稳定复合橡胶套与活塞缸间密封性能的目的，另一方面到达到延长活塞使用寿命的目的。

其中在活塞运行的过程中，复合橡胶套中的橡胶基材在起到摩擦密封作业的同时，强化金属环起到提高橡胶基材结构强度和结构稳定性的目的，承压弹簧起到促使复合橡胶套与前压板、后压板间压力恒定且紧密的目的，避免因前压板、后压板与复合橡胶套间因接触面间隙不稳或接触面间隙过大，而导致对复合橡胶套挤压驱动能力下降现象。

本新型结构简单，使用灵活方便，通用性好，一方面有效的简化了活塞结构，降低了活塞的自重，另一方面有效的提高了活塞的密封性能、抗磨损新能、故障更换作业效率及故障修复率，从而达到在提高活塞运行稳定性、可靠性的同时，另有效的延长了活塞的寿命，降低故障报废率，在提高泥浆泵运行稳定性的同时，有效的降低了活塞运行及维护的成本。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，其特征在于：所述的石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构包括活塞杆、轴套、调压机构、前压板、后压板、密封环、复合橡胶套，所述轴套为空心管状结构，包覆在活塞杆前端并与活塞杆同轴分布，所述的前压板与轴套前端面连接，后压板为环状结构，套在轴套末端侧表面并与轴套外表面间相互滑动连接，所述的轴套、前压板、后压板共同构成横截面呈“H”型的槽状结构，所述的调压机构至少三个，嵌于前压板、后压板之间位置，其两端分别与前压板后端面和后压板前端面相互垂直连接并环绕轴套均布，所述的密封环至少两条，分别嵌于前压板、后压板侧表面并与前压板、后压板同轴分布，所述的复合橡胶套为环状结构，包覆在轴套和调压机构外并嵌于前压板、后压板之间位置，所述的复合橡胶套与轴套和调压机构相互滑动连接，所述的复合橡胶套包括橡胶基材、强化金属环及承压弹簧，所述的强化金属环及承压弹簧均嵌于橡胶基材内，其中所述的强化金属环至少两个，并与轴套同轴分布，所述的强化金属环半径为前压板、后压板最小半径的1/3—2/3，并均布在橡胶基材内，所述的承压弹簧若干并环绕轴套轴线均布，各承压弹簧轴线与轴套轴线平行分布，其两端分别与强化金属环相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，其特征在于：所述的前压板、后压板宽度为轴套长度的1/5—1/4，前压板、后压板侧表面均设至少一条密封环，且当密封环为两条或两条以上时，则相邻两条密封环间间距为前压板、后压板宽度的1/4—3/4。

3.根据权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，其特征在于：所述的调压机构为弹簧、液压杆、气压杆及弹簧杆中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，其特征在于：所述的密封环、复合橡胶套侧表面均高出前压板、后压板侧表面0.5—3毫米。

5.根据权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，其特征在于：所述的复合橡胶套轴向截面为“工”字型结构、鼓形结构中的任意一种，且当复合橡胶套轴向截面为“工”字型结构时，则复合橡胶套包覆在前压板、后压板侧表面外，且前压板、后压板被包覆面积为前压板、后压板侧表面面积的10%—50%。

6.根据权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，其特征在于：所述的前压板、后压板与复合橡胶套接触面均布若干凸块，所述的凸块高度为1—10毫米，横截面为等腰梯形结构。

7.根据权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，其特征在于：所述的复合橡胶套与轴套、调压机构间通过硬质套管相互滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种石油钻井泥浆泵用高效驱动活塞结构，其特征在于：所述的后压板与轴套间通过滑轨相互滑动连接。