ПОРШЕНЬ

ПОРШЕНЬ


RU (11) 2030660 (13) C1

(51) 6 F16J1/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 19.01.2009 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4953044/29 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.10 
(45) Опубликовано: 1995.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 158492, кл. F 16J 1/04, 1963. 
(71) Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт нефтяного машиностроения 
(72) Автор(ы): Николич А.С. 
(73) Патентообладатель(и): Всесоюзный научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт нефтяного машиностроения 

(54) ПОРШЕНЬ 

Использование: в буровых насосах. Сущность изобретения: на торцовых поверхностях поршневых колец на всю их толщину выполнены трапециевидные выемки, равномерно расположенные по окружности кольца и смещенные относительно одна другой с двух сторон на половину шага. На одной торцевой поверхности колец участки между выемками выполнены с ступенчатой поверхностью, выступами, взаимодействующими с выполненными на разделительном фланце проточками. На внутренних цилиндрических поверхностях поршневых колец выплнены зубцы-защелки в виде радиальных выступов, фиксирующих кольца от осевого смещения между средним и боковыми фланцами. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к нефтепромысловой технике, в частности к буровым поршневым насосам.

Известен поршень, который состоит из осесимметричной металлоарматуры с разделительным фланцем посередине длины и уплотнительной части с двух его сторон в форме манжет из однородной резины, заливаемой без переворота пресс-формы с одной установки через соединительные отверстия во фланце в глубине лабиринтных проточек металлоарматуры.

Недостаток известного поршня заключается в том, что эластичная резина при реверсивном прямолинейном движении поршня в цилиндре попеременно выдавливается в зазор, с которым фланец металлоарматуры входит в цилиндр, а затем вытягивается из этого зазора силами упругости резины, в результате чего после многократного повторения циклов знакопеременных напряжений происходит усталостное вырывание выдавливаемого уса резины, образование в материале манжеты круговой выемки, прилегающей по перифеpии к фланцу металлоарматуры, постепенное накопление объема повреждений резины, увеличение ширины и глубины круговой выемки, вызывающее протечку жидкости с последующим разрушением поршня высоконапорной струей абразивосодержащей жидкости.

Целью изобретения является увеличение ресурса поршня.

На фиг.1 изображен предлагаемый поршень; на фиг.2 - участок пружинного кольца с зубчатым замком, изометрия; на фиг.3 - пространственное изображение элемента резиновой манжеты без металлоарматуры и без пружинного кольца.

Поршень включает осесимметричную металлоарматуру с центральным отверстием 1, со средним разделительным фланцем 2 и боковыми фланцами 3 и 4 меньшего диаметра по обеим сторонам, а также две уплотнительные манжеты 5 и 6 из эластопорного материала, привулканизированные по обе стороны среднего фланца 2, к которым по их периферии прилегают поршневые кольца 7 и 8. В основании разделительного фланца 2 выполнены аксиальные отверстия для прохода при заливке эластопорного материала.

В кольцах 7 и 8 на их торцовых поверхностях выполнены трапециевидные выемки 9 и 10 на равном расстоянии по окружности, смещенные относительно друг друга с двух сторон на половину шага, в результате чего образуется зигзагообразная форма кольца, которая позволяет ему упруго деформироваться в радиальном направлении, образовывать непрерывную контактную полосу, которая прилегает к цилиндру насоса в работе, и закрепляться от осевого смещения на металлоарматуре с помощью зубца-защелки 11. Последний выполнен на цилиндрической внутренней поверхности поршневого кольца и имеет наклонную поверхность со стороны, обращенной к среднему разделительному фланцу 2 металлоарматуры, и срез, перпендикулярный оси поршня, со стороны, обращенной к боковому фланцу 3 или 4, с которым зуб взаимодействует, создавая засок, удерживающий кольцо 7 или 8 от осевого перемещения относительно металлоарматуры в смонтированном виде и позволяющий надеть кольцо на металлоарматуру, проскальзывая наклонной поверхностью по боковому фланцу с соответствующим увеличением диаметра пружинного кольца.

На торцовых поверхностях колец 7 и 8, обращенных к разделительному фланцу 2, выполнена ступенчатая поверхность, образующая выступ 12, взаимодействующий с проточкой 13 на разделительном фланце 2 металлоарматуры.

Поперечное сечение зигзагов колец 7 и 8 может быть прямоугольным, трапециевидным с большим основанием снизу или сверху, что позволяет изменять площадь контакта колец с цилиндром.

Литник 14 направлен параллельно оси поршня и связывает манжеты 5 и 6 между собой, а при заливке резины в пресс-форме служит каналом, позволяющим отливать две манжеты с одной установки без переворота пресс-формы.

Фигурные элементы 15 и 16 заполняют выемки кольца 7 и 8 и соединяют в монолит манжеты 5 и 6 кольца 7 и 8 и металлоарматуру с фланцами 2 - 4. Раструб 17 уплотнительной манжеты обращен к жидкости, вытесняемой поршнем при прямолинейном реверсивном движении в цилиндре.

Выемки 9 пружинного кольца, заполненные резиной, образуют в совокупности с раструбом 17 манжету, прикрепленную к металлоарматуре и кольцам силами адгезии при вулканизации.

Давление жидкости, действующее на раструб 17 уплотняющей части манжеты, передается к кромке 18 манжеты и на поверхность 19 трения последовательно через объемы элемента 15 и кольцо 20 уменьшенным на величину, необходимую для деформации привулканизированной и армированной кольцом резины, что предупреждает выдавливание резины в зазор между фланцем металлоарматуры и цилиндром насоса по кромке 18.

В процессе изготовления поршня перед установкой в пресс-форму на металлоарматуру надевают кольца 7 и 8, надвигая их с двух сторон по осевой линии так, что зубцы-защелки 11, взаимодействуя своим наклонным срезом с боковым фланцем 3 или 4 металлоарматуры, упруго деформируют кольца 7 и 8, увеличивая их в диаметре, и затем, минуя плоским срезом боковой фланец 3 или 4 зацепляются за него, после того как кольцо силами упругости материала возвращается к первоначальному диаметру.

Затем металлоарматуру с двумя надетыми на нее кольцами 7 и 8 вводят в пресс-форму. При заливке резины кольца удерживаются от увеличения диаметра окружающими стенками пресс-формы и от осевого перемещения - зубцами-защелками 11, упирающимися своим плоским срезом в боковые фланцы 3 и 4 металлоарматуры.

При работе поршня в цилиндре кольца 7 и 8 перекрывают зазор между фланцем металлоарматуры и цилиндром, предохраняя резину от выдавливания в упомянутый зазор, а также создают дополнительное крепление резины на металлоарматуре своими выемками 9 и 10, заполненными резиной, связанной адгезионными силами как с металлоарматурой, так и с кольцами 7 и 8. Кольца 7 и 8 прилегают к поверхности цилиндра насоса своей боковой поверхностью, упруго деформируясь под давлением, действующим в резине, что устраняет выдавливание резины в уплотняемый зазор и увеличивает ресурс поршня. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ПОРШЕНЬ насоса двустороннего действия, содержащий осесимметричную металлоарматуру с центральным отверстием, средним разделительным и двумя боковыми фланцами меньшего диаметра и с аксиальными отверстиями в основании разделительного фланца для прохода эластомерного материала, а также уплотнительные манжеты, привулканизированные по обе стороны среднего фланца, и прилегающие к ним по их периферии поршневые пружинные кольца, отличающийся тем, что на торцевых поверхностях поршневых колец на всю их толщину выполнены трапециевидные выемки, равномерно расположенные по окружности кольца и смещенные относительно одна другой с двух сторон на половину шага, при этом на одной из торцевых поверхностей колец участки между выемками выполнены со ступенчатой поверхностью, выступами, взаимодействующими с выполненными на разделительном фланце проточками, а на внутренних цилиндрических поверхностях поршневых колец выполнены зубцы-защелки в виде радиальных выступов, фиксирующих поршневые кольца от осевого смещения между средним и боковыми фланцами.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru