JPS61197773A - Mud pump piston - Google Patents
Mud pump pistonInfo
- Publication number
- JPS61197773A JPS61197773A JP60037454A JP3745485A JPS61197773A JP S61197773 A JPS61197773 A JP S61197773A JP 60037454 A JP60037454 A JP 60037454A JP 3745485 A JP3745485 A JP 3745485A JP S61197773 A JPS61197773 A JP S61197773A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- rubber
- hub
- flange
- contact
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- Pending
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- Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ピストンロッドに固定された金属製ハブとこ
れに嵌合装着されたピストンラバーとよシ成るマッドポ
ンプのピストンに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a piston for a mud pump, which comprises a metal hub fixed to a piston rod and a piston rubber fitted to the hub.
従来技術
石油の油井等の掘削に際して、ロックビットの冷却潤滑
及び掘り屑の回収等の目的で地上又は海上と掘削部との
間にマッドを循環させるため、地上又は海上のリグに設
置されるマッドポンプは、例えば２００ Ｋ９／ ｄも
の高い吐出圧力を要求されるので、単動又は複動のピス
トンポンプが使用される。又、送シ出す流体がピストン
とライナーを摩耗させやすい砂分等が混入したマッドで
ある関係上、ライナーが摩耗した場合にも常にピストン
がライナーに圧接し、高い流体圧力を確実にシールして
摺動することができることが必要である。PRIOR ART A mud installed on a rig on land or sea in order to circulate mud between the ground or sea and the drilling part for the purpose of cooling and lubricating rock bits, collecting drilling debris, etc. when drilling oil wells, etc. Since the pump is required to have a high discharge pressure of, for example, 200 K9/d, a single-acting or double-acting piston pump is used. In addition, since the fluid being pumped out is mud mixed with sand and other substances that tend to wear out the piston and liner, even if the liner is worn out, the piston is always in pressure contact with the liner, ensuring a reliable seal against high fluid pressure. It is necessary to be able to slide.
そのため、マッドポンプのピストンは、第５図に示ス如
く、ピストンロッド１に固定され、円筒部２とフランジ
部３とよ構成る金属製ノ１プ４と、ハブ４の円筒部２に
嵌合され一方の端面５を上記フランジ部３の一方の面に
面接触させ、他方の端面６ｆｔバツクアツププレート７
で胛えて装着したピストンラバー８とで構成し、これを
第６図に示す如く１、プ４のフランジ部３の局面とピス
トンラバーの周面の一部分とライナ９の内周面との間に
適当な間隙を残して、ピストンラバー８のバックアップ
プレート側端面のリップ部１０から成る１範囲の外周面
をラバニ自身の弾力によシライナ９の内面に圧接させて
ライナ９内に装着きれている。Therefore, the piston of the mud pump is fixed to a piston rod 1, as shown in FIG. One end surface 5 is brought into surface contact with one surface of the flange portion 3, and the other end surface is attached to a 6ft backup plate 7.
As shown in FIG. Leaving an appropriate gap, one range of the outer circumferential surface of the piston rubber 8 consisting of the lip part 10 on the backup plate side end surface is brought into pressure contact with the inner surface of the liner 9 by the elasticity of the rubber itself, so that the piston rubber 8 is completely installed in the liner 9.
この構成によシ、ポンプの吐出圧力が５．Ｊｌ？昇すれ
ばする程、リップ部１０は強くライ！９の内面に圧接し
、又、経時的にライナ９及びピストンラバー８のリップ
部１０が摩耗した場合にも常にリップ部１０がライナ９
の内面に圧接し、確実にシール状態を維持して摺動でき
るようになっている。With this configuration, the discharge pressure of the pump is 5. Jl? The higher it rises, the stronger the lip portion 10 becomes! In addition, even if the lip portion 10 of the liner 9 and the piston rubber 8 wears out over time, the lip portion 10 always contacts the inner surface of the liner 9.
It comes into pressure contact with the inner surface of the holder, ensuring that it can slide while maintaining a sealed state.
又、ハブ４の円筒部２の外周円筒面とフランジ部３のピ
ストンラバー８の接触面とは適当な湾曲面１１を介して
接続し、応力集中を回避するようにし、ピストンラバー
８のこれに対応する部分も・丸みをつけて互いに密着す
るようにしている。Further, the outer cylindrical surface of the cylindrical portion 2 of the hub 4 and the contact surface of the piston rubber 8 of the flange portion 3 are connected via a suitable curved surface 11 to avoid stress concentration, and the piston rubber 8 is The corresponding parts are also rounded so that they are in close contact with each other.
ところで、上記構成のピストンをマッドポンプに装着し
て使用を重ねると、経時的に、ピストンラバー８のハブ
フランジ３０面に接する側の端部付近周面が第７図中に
ハツチングで示す如く摩耗スルトともに、マッドがピス
トンロッド１の外周面とビス）ｙラバー内周面との間を
経由して流出する現象が見られ、その結果、ピストンラ
バーの寿命が短かくなる。１
その原因全考察するに、第８図に示す如くポン□プ作動
時、ピストンラバ−８がマッドによシ加圧されると、ピ
ストンラぷ−８は直径方向に内側と外、Ｉｌｌよ。ヨ側
、膨５．う）！よす、。、ヵ、６え、ットンラバ−８の
内周面はハブ４の円筒部２に圧接しているので、内方に
膨出することはできず、その分、外方に膨出するリップ
部１０ａもともとライナー９の円面に圧接しているので
この付近は外方−一出、Ｌ＆Ｃ＜い。又、ピストンラバ
ー８のフランジ３側は布地プライラバーとして補強され
ていおいて右端側から強い押圧力で加圧さ
れた場合は、湾曲面１１に沿って円−面側からフ之くジ
面側に滑る。これらの結果、ピストンラバー８は、フラ
ンジ３に接する側端部付近の外周部が外側にせシ出し、
ライナ９の内面に押圧され、ピストンの往復運動により
摩耗が起きピストンの破損につながる。又、同時に永久
歪みを生じ、押圧力が除去されバックアッププレート７
に接する端面がもとの位置に戻ると半径方向外方及び内
方への膨出力がなくなシ、摩耗した部分がライナー９の
門戸から離れるとともに、ピストンロッド１や外面とピ
ストンラバー８の間の密着性が低下し、−’ｔｉｔ通っ
てリップ部をバイパスしてマッドが流出し、ハブ及びピ
ストンラバーの摩耗を起すものと考えられる。By the way, when a piston with the above configuration is installed in a mud pump and used repeatedly, over time, the circumferential surface of the piston rubber 8 near the end on the side that contacts the hub flange 30 surface wears out as shown by hatching in FIG. In both cases, mud flows out between the outer circumferential surface of the piston rod 1 and the inner circumferential surface of the screw/y rubber, and as a result, the life of the piston rubber is shortened. 1 To consider all the causes, as shown in Fig. 8, when the piston rubber 8 is pressurized by the mud during pump operation, the piston rubber 8 moves inward and outward in the diametrical direction. Yo side, swelling 5. cormorant)! Okay. Since the inner peripheral surface of the rubber 8 is in pressure contact with the cylindrical portion 2 of the hub 4, it cannot bulge inward, and the lip portion 10a bulges outward accordingly. Since it is originally in pressure contact with the circular surface of the liner 9, this area is outwardly outward and L&C<. In addition, the flange 3 side of the piston rubber 8 is reinforced with cloth ply rubber, and when it is pressurized with a strong pressing force from the right end side, it will move along the curved surface 11 from the circular surface side to the ji surface side. slip on. As a result, the outer peripheral part of the piston rubber 8 near the side end in contact with the flange 3 is pushed outward,
Pressed against the inner surface of the liner 9, the reciprocating movement of the piston causes wear, leading to damage to the piston. At the same time, permanent deformation occurs, the pressing force is removed, and the backup plate 7
When the end surface in contact with returns to its original position, the outward and inward expansion force in the radial direction disappears, the worn part moves away from the gate of the liner 9, and the space between the piston rod 1 or the outer surface and the piston rubber 8 disappears. It is thought that the adhesion of the piston is reduced, and the mud flows out through the -'tit and bypasses the lip, causing wear on the hub and piston rubber.
発明の目的
本発明は、従来のマッドポンプピストンの上述外周面の
摩耗が少なく、寿命の長いピストンを提供することを目
的とする。OBJECTS OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a conventional mud pump piston with less wear on the outer circumferential surface and a longer life.
目的達成のための手段
本発明は上記の目的を達成させるため、ピストンの＾プ
のフランジ部のピストンラバーに接触する面に凹凸を設
けたことを特徴とする。Means for Achieving the Object In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the surface of the flange portion of the piston that contacts the piston rubber is provided with irregularities.
作用
マッドポンプのピストンをこのように構成したことによ
シ、ポンプの作動によシピストンラバーが軸方向に加圧
され、ハブの円筒部よシフランジ部への移行部の湾曲面
に沿ってピストンラバーがフランジ面の方に滑ろうとす
る力が働いた場合、フランジ表面に設けた凹凸がピスト
ンラバーの接触面に食い込んで、ピストンラバーとフラ
ンジとが互いにずれることが阻止され、その結果、ピス
トンラバーのハブフランジ接触部近傍の外周部が半径方
向に外方にせり出すことが従来に比して減少し、ライナ
との摩擦だよる摩耗が減少するとともに永久変形による
ハブの円筒面との間の密着性実施例
第１図は本発明を単動式マッドポンプのピストンに適用
した実施例の縦断面図、第２図はそのノ・プの中心線で
截った斜視図である。By configuring the piston of the mud pump in this way, the piston rubber is pressurized in the axial direction by the operation of the pump, and the piston moves along the curved surface of the transition part from the cylindrical part of the hub to the shift flange part. When a force is applied that causes the rubber to slide toward the flange surface, the unevenness provided on the flange surface bites into the contact surface of the piston rubber, preventing the piston rubber and flange from shifting from each other, and as a result, the piston rubber The outer periphery near the hub flange contact area protrudes outward in the radial direction less than before, reducing wear due to friction with the liner and improving tight contact with the cylindrical surface of the hub due to permanent deformation. Embodiment FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment in which the present invention is applied to a piston of a single-acting mud pump, and FIG. 2 is a perspective view taken along the center line of the nozzle.
この実施例では、ハブ４のフランジ部３のピストンラバ
ーに接触する面にはハブ４の中心線を中心とする同心円
状の複数本の環状突起１２が設けられている以外は第５
図で説明した従来のピストンと変るところはない。した
がって第５図に示す従来の装置と同一の部材には同一の
符号が付されている。In this embodiment, the flange portion 3 of the hub 4 is provided with a plurality of annular protrusions 12 concentrically around the center line of the hub 4 on the surface that contacts the piston rubber.
There is no difference from the conventional piston explained in the figure. Therefore, the same members as in the conventional device shown in FIG. 5 are given the same reference numerals.
以上の如く、フランジ３０面に環状の突起工２を設けた
ことにより、ポンプの作動時、ピストンラバー８の接触
面に環状突起１２が食い込み、ラバーとフランジとのず
れが阻止され、ラバーの外方へのせシ出し量が減少し、
ライナとの摩擦による摩耗が減少するとともに永久変形
によるハブの円筒面との間の密着性の低下も減少する。As described above, by providing the annular protrusion 2 on the surface of the flange 30, the annular protrusion 12 bites into the contact surface of the piston rubber 8 when the pump is operated, preventing the rubber from shifting from the flange, and preventing the rubber from coming out. The amount of protrusion in the direction decreases,
Abrasion due to friction with the liner is reduced, and deterioration in adhesion between the hub and the cylindrical surface due to permanent deformation is also reduced.
ピストンラバー８のフランジ３とのずれを阻止するため
、フランジ３の面に設ける凹凸は、上記の環状突起以外
に、第３図に示すようなスパイク様の円錐状突起１３等
も有効でアシ、又逆に１第４図に示す如く、７ランク３
０面にゴルフボールのディンプル状の凹み１４を多数設
けて、押圧力によシピストンラバー８の面をこの凹み１
４に食い込ませるようにしてもずれ防止の効果が得られ
る。In order to prevent the piston rubber 8 from misaligning with the flange 3, in addition to the annular projections described above, spike-like conical projections 13 as shown in FIG. Conversely, as shown in Figure 4, 7 ranks 3
A large number of golf ball dimple-shaped recesses 14 are provided on the zero surface, and the surface of the piston rubber 8 is shaped into the recesses 1 by pressing force.
4, the effect of preventing slippage can be obtained.
効果
以上の如く、本発明によれば、簡単な構成で、マッドポ
ンプ作動時にピストンラバーが半径方向外方にせシ出す
量を減らすことができ、その結果ライナーとの摩擦によ
る摩耗が減少し、ピストンラバーの寿命の向上に顕著な
効果が得られる。Effects As described above, according to the present invention, with a simple configuration, it is possible to reduce the amount that the piston rubber protrudes outward in the radial direction when the mud pump is operated, and as a result, wear due to friction with the liner is reduced, and the piston A remarkable effect can be obtained in improving the life of the rubber.
実施例としてピストンハブのフランジの一方にピストン
ラバーを設けた単動式ピストンポンプのピストンの例を
説明したが、フランジの両側に円筒部を有するハブに夫
々ピストンラバーを嵌装した複動式ピストンポンプのピ
ストンに対しても本発明を適用することができ、同様の
効果を得ることができる。As an example, we have explained an example of a piston of a single-acting piston pump in which a piston rubber is provided on one side of the flange of a piston hub, but a double-acting piston in which a piston rubber is fitted into a hub having cylindrical portions on both sides of the flange has been described. The present invention can also be applied to the piston of a pump, and similar effects can be obtained.
第１図は本発明の実施例の構成を示す縦断面図、第２図
はそのピストンのハブを中心線で切って示す斜視図、第
３図及び第４図は夫々他の実施例のピストンのハブの同
様の斜視図、第５図は従来のピストンの構成の１例を示
す縦断面図、第６図はそのピストンをライナに装着した
状態を示す縦断面図、第７図はそのピストンラバーの経
時変化状態を示す断面図、第８図はその変化の原因を説
明するための図式図である。
１・・・ピストンロッド ２・・・ハブの円筒部３・
・・ハブのフランジ部 ４・・・ハブ５・・・フランジ
のラバー接触面
８・・・ピストンラバー ９・・・ライナ１０・・・
リップ部 １１・・・湾曲面１２・・・環状突起
１３．、、円錐状突起１４・・・ディンプル状
凹み
第１図
第２図FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the hub of the piston cut along the center line, and FIGS. 3 and 4 are pistons of other embodiments. 5 is a longitudinal sectional view showing an example of the configuration of a conventional piston, FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the piston mounted on a liner, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the piston. FIG. 8 is a cross-sectional view showing how the rubber changes over time, and is a schematic diagram for explaining the cause of the change. 1... Piston rod 2... Cylindrical part of the hub 3.
... Flange part of hub 4 ... Hub 5 ... Rubber contact surface of flange 8 ... Piston rubber 9 ... Liner 10 ...
Lip portion 11... Curved surface 12... Annular projection 13. ,, Conical projection 14... Dimple-shaped depression Fig. 1 Fig. 2
Claims (4)
より成る金属製ハブと、該ハブの円筒部に嵌合され一方
の端面を上記のフランジの一面に面接触させて装着され
、他方の端面のリップがライナの内面に圧接摺動する環
状ピストンラバーとを有するマッドポンプのピストンに
おいて、上記ハブのフランジ部の上記ピストンラバーに
接触する面に凹凸を設けたことを特徴とするピストン。(1) A metal hub fixed to the piston rod and consisting of a cylindrical part and a flange part, fitted into the cylindrical part of the hub and mounted with one end surface in surface contact with one surface of the flange, and the other end surface 1. A piston for a mud pump having an annular piston rubber whose lip slides in pressure contact with an inner surface of a liner, characterized in that a surface of a flange portion of the hub that contacts the piston rubber is provided with irregularities.
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のピ
ストン。(2) The piston according to claim 1, wherein the unevenness is an annular projection provided concentrically with the hub.
とする特許請求の範囲第１項に記載のピストン。(3) The piston according to claim 1, wherein the unevenness is a large number of conical projections.
の凹みであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のピストン。(4) The piston according to claim 1, wherein the unevenness is a large number of depressions in the shape of dimples on a golf ball.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037454A JPS61197773A (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Mud pump piston |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60037454A JPS61197773A (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Mud pump piston |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61197773A true JPS61197773A (en) | 1986-09-02 |
Family
ID=12497954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60037454A Pending JPS61197773A (en) | 1985-02-28 | 1985-02-28 | Mud pump piston |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61197773A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102834613A (en) * | 2010-04-07 | 2012-12-19 | 罗伯特·博世有限公司 | Annular seal element |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527599A (en) * | 1978-08-16 | 1980-02-27 | Lucas Industries Ltd | Piston and cylinder type pump assembly |
-
1985
- 1985-02-28 JP JP60037454A patent/JPS61197773A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5527599A (en) * | 1978-08-16 | 1980-02-27 | Lucas Industries Ltd | Piston and cylinder type pump assembly |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102834613A (en) * | 2010-04-07 | 2012-12-19 | 罗伯特·博世有限公司 | Annular seal element |
| JP2013527899A (en) * | 2010-04-07 | 2013-07-04 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | Annular seal member |
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