Цилиндропоршневая группа Советский патент 1990 года по МПК F16J15/32 F16J1/00 

Изобретение относится к насосо- строению и может быть использовано в насосах для перекачки бурового раствора с твердыми включениями.

Цель изобретения - повышение долговечности путем компенсации-износа трущихся поверхностей поршня и цилиндра.

На фиго изображен поршень с не- деформкрованной манжетой до установки его в цилиндр; на - цилинд- ропоршневая группа с деформированной манжетой поршня после установки его в цилиндр о

Цилиндропоршневая группа насоса для перекачки бурового раствора с твердыми в ключениями содержит поршень 1, размещенный в цилиндре 2 о Поршень 1 включает сердечник 3 и закрепленную на нем кольцевую эластичную манжету 4 с кольцевой канавкой 5 на торцовой рабочей поверхности 6 и уплотйительной губой 7 на наружной цилиндрической поверхности 8. Манжета 4 установлена в цилиндре 2 с предварительным радиальным натягом, h меЗДУ губой 7 и стенкой цилиндра 2, Радиальная ширина канавки 5 при недеформированном состоянии манжеты 4 (до установки поршня 2 в ци- линдр 1) b выполнена меньшей, чем сумма предваритеного .радиального натяга h и среднего поперечного размера d ср твердых включений, содержащихся в буровом растворе.

b -ch .)+ d ср

Радиальная ширина канав ки 5 при деформированном состоянии манжеты 4 (после установки поршня 1 в цилиндр 2) Ь меньше;, чем средний поперечный размер djp твердых включений, содержащихся в буровом растворе:

b t : dtp...

Глубина кольцевой канавки 5 может достичь половины и более осевой длины манжеты 4 о

Цилиндропоршневая группа работает следунлцим образомо

При возвратно-поступательном движении поршень 1 вытесняет из цилиндг ра 2 насоса под давлением буровой раствор, содержащий твердые включения. При рабочем ходе давлением жидкости на стенки кольцевой канавки 5 эластичная губа 7 прижимается к стеке цилиндра 2, а нижняя часть манжеты 4, расположенная ниже кольцевой канавки 5, прижимается к сердечнику

5

0

5

0

35

40

45

50

55

3, при этом ширина Ь кольцевой канавки 5 несколько увеличивается (из-за сжимаемости эластичной манжеты 4). При многократном движении поршня твердые включания, содержащиеся в буровом растворе во.взвешенном состоянии и соизмеримые по своим размерам с шириной Ь, проникают .в кольцевую каклику 5 и там задерживаются, упираясь в ее стенки.

После остановки насоса, когда давление в цилиндре 2 падает, манжета 4 возвращается в исходное состояние (несколько расширяется) и ширина Ь кольцевой канавки 5 несколько уменьшается, благодаря чему твердые включения заклинивают между стенками кольцев.ой канавки 5 и удерживают губу 7 прижатой к стенке цилиндра 2, .

После длительной работы поршня, когда губа 7 постепенно изнашивается и ширина Ь( постепенно увеличивается, в кольцевую канавку 5 проникает и там заклинивает. все большее количество твердых включений большего размера, соизмеримого с увеличенной шириной Ь . При губа 7 по-прежнему прижимается к стенке цилиндра 2, препятствуя проникновению твердых включений в зону трения манжета 4 о стенку цилиндра 2, что способствует повышению долговечности цилиндро- поршневой группы.

Формула изобретения

Цилиндропоршневая группа насоса дпя перекачки бурового раствора с твердыми включениями, содержащая цилиндр и размещенньш в нем поршень, включаюций сердечник и закрепленную на нем кольцевую эластичную манжету с кольцевой канавкой на торцовой . рабочей поверхности и уплотнительной губой на наружной цилиндрической поверхности, установленную в-цилиндре с предварительным радиальным натягом между губой и стенкой цилиндра, отличающаяся тем, что, с целью повьшения долговечности путем компенсации износа трущихся поверхностей порщня и цилиндра, радиальная ширина кольцевой канавки при недеформированном состоянии манжеты выполнена, меньшей, чем сумма предварительного радиального натяга уплотняющей губы и среднего попереч51603113

ного размера твердых включений, а ты - меньшей, чем средний попереч- при деформированном состоянии манже- ный размер твердых включений.

Изобретение может быть использовано преимущественно в насосах для перекачки бурового раствора с твердыми включениями. Цилиндропоршневая группа содержит цилиндр 2 и размещенный в нем поршень 1, включающий сердечник 3 и закрепленную на нем кольцевую эластичную манжету 4 с кольцевой канавкой 5 и уплотнительной губой 7. Радиальная ширина канавки 5 при недеформированном состоянии манжеты 4 выполнена меньшей, чем сумма предварительного радиального натяга губы 7 и среднего поперечного размера твердых включений, а при деформированном состоянии манжеты - меньшей, чем средний поперечный размер твердых включений. 2 ил.

.

Фиг.г