钻井泵活塞组合钢芯的制作方法

专利名称：钻井泵活塞组合钢芯的制作方法技术领域：本实用新型涉及一种单作用钻井泵活塞的组合钢芯，特别是一种带有自润尼龙护芯环的组合钢芯，可与各类符合1984年8月石油勘探开发科学研究院机械所制定的“关于三缸单作用泥浆泵易损件的尺寸规定”的活塞橡胶皮碗配套用于各种单作用钻井泵，属工程应用技术领域。现有的单作用钻井泵活塞钢芯，只具有与橡胶皮碗相配合的园柱面及法兰，且橡胶皮碗根部外径与钢芯法兰外径相等，由于在缸套与活塞之间难以寻觅到理想的最佳间隙，而且难以保证活塞与缸套间的良好对中，因而常易出现活塞橡胶被挤入间隙，活塞钢芯体与缸套直接接触和对磨，严重擦伤和磨损缸套。此外，表面摩擦产生的高温也易灼伤橡胶皮碗。活塞钢芯质量较大，引起的动载冲击也大；钢芯磨损后不能再重复使用；由于对中不良所产生的附加径向力会使活塞产生偏磨。因此，随着钻压的增高使钻井泵活塞的寿命越来越短，大大增加了停钻时间、易损件费用和工人的劳动强度。本实用新型的任务是要提供一种改进的活塞组合钢芯，它带有自润尼龙护芯环，可使活塞与缸套间具有合理的间隙，防止橡胶的挤入以及避免钢芯体与缸套的接触、磨损和擦伤，还对活塞有减摩、扶正作用，延长缸套的使用寿命。钢芯体可与各厂家生产的符合1984年8月石油勘探开发科学研究院机械所规定的橡胶皮碗配套多次重复使用。本实用新型的任务是以如下方式完成的活塞钢芯体法兰的环槽上装有自润尼龙护芯环，由此减轻了钢芯体的质量和动载冲击。护芯环外表面上切有环形槽和直槽，环形槽便于收集工作液中的磨粒和使喷淋水沿护芯环表面均匀分布，直槽可使喷淋水的一小部分经槽进入活塞摩擦表面，有利于磨屑的排出，同时也对活塞有冷却润滑作用。护芯环外径略大于钢芯体法兰外径，可避免钢芯体与缸套的直接接触、对磨和产生高温灼伤活塞橡胶，也延长了缸套的使用寿命。护芯环材料具有吸水膨胀和受热膨胀特性，由于护芯环与缸套间的配合尺寸按滑动付配合设计，存在较大的初始间隙，在活塞运行初期，橡胶弹性模量较大，不易流动，活塞运行一段时间后，橡胶发生应力松驰，便容易流动而挤入间隙，此时护芯环也将逐渐膨胀而封住间隙，防止橡胶的挤入，从而具有了可变间隙的功能，成功地解决了“最佳间隙”问题。护芯环还具有减摩作用，减少了摩擦产生的热量。护芯环材料的特性也使它在受磨损后可自动补偿，对活塞有扶正作用，增强了活塞与缸套的对中，减少了活塞的偏磨。护芯环在磨损后可方便地更换，活塞钢芯体可重复多次使用，方便又经济。本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。附图是本实用新型的一种具体结构的纵向剖面图。参照附图，钢芯体(4)具有与标准橡胶皮碗配合的园柱面及法兰。在法兰的上端面开有供安装护芯环(1)用的环槽，自润尼龙护芯环(1)套装在钢芯体(4)法兰的环槽上，护芯环(1)的外径略大于钢芯体(4)的法兰外径，护芯环(1)被磨损后可更换，钢芯体(4)可重复多次使用。护芯环(1)外表面上切有一道环形沟槽(2)和六道与轴线平行且沿园周均布的表面冷却直槽(3)，可使喷淋水对活塞进行润滑冷却并收集工作液中的磨粒和便于磨屑的排出。自润尼龙护芯环(1)采用SYN－851－D铸造尼龙制成，具有减摩和吸水膨胀及受热膨胀特性，在磨损后可自动膨胀补偿，保持缸套与活塞间的良好间隙，防止橡胶挤入，增强对中效果，防止活塞偏磨并减小了摩擦热的产生。护芯环(1)与缸套间的间隙按滑动付配合设计。本实用新型的组合钢芯体(4)与现用的活塞钢芯体相比，可提高活塞寿命2～6倍，延长缸套使用寿命的40％，钢芯体(2)的重复使用率可达80％。权利要求1.一种单作用钻井泵活塞的组合钢芯，由自润尼龙护芯环(1)和钢芯体(4)组成，其特征在于自润尼龙护芯环(1)套装在钢芯体(4)法兰的环槽上，护芯环(1)的外径略大于钢芯体(4)的法兰外径。2.按权利要求1所述的活塞组合钢芯，其特征在于自润尼龙护芯环(1)外表面上切有一道环形沟槽(2)和六道表面冷却槽(3)，六道表面冷却槽(3)都是与轴线平行的直槽，且沿园周均布。3.按权利要求2所述的活塞组合钢芯，其特征在于自润尼龙护芯环(1)采用SYN－851－D铸造尼龙制成。专利摘要一种单作用钻井泵活塞组合钢芯，它是由钢芯体和安装在钢芯体法兰环槽上的可更换的自润尼龙护芯环组合而成。护芯环采用SYN-851-D铸造尼龙制成，外表面上切有环形槽和直槽，外径略大于钢芯体法兰外径。从而可减轻活塞重量，增强活塞对中效果，防止钢芯与缸套对磨并具有可变间隙的功用以防止橡胶的挤入，延长活塞与缸套的使用寿命。文档编号F04B47/00GK2054496SQ8921289公开日1990年3月14日 申请日期1989年4月8日 优先权日1989年4月8日发明者孙承辉, 焦时泉, 张本奎, 杨启明 申请人:西南石油学院