一种高耐磨高密封活塞的制作方法

本发明涉及活塞技术领域，更具体的说是涉及一种高耐磨高密封活塞。

背景技术：

活塞作为直线往复运动泵类中的核心零部件之一，如石油行业中的泥浆泵以及建筑领域中的钻井泵。活塞在做功行程过程中，压力大，活塞表面与缸套之间磨损加剧，并且活塞与缸套之间润滑效果差，也加剧了活塞磨损。

活塞与缸套之间通过过盈配合安装，密封效果差。同时活塞润滑油储存能力差，活塞与缸套之间不能建立稳定的润滑油膜，润滑性能差，造成活塞磨损加剧，并导致活塞密封效果差，缩短活塞使用寿命。每年非金属活塞的使用需求逐年增加，尤其是石油行业，但由于活塞的耐磨性和密封性等仍不断限制活塞的工作寿命。

因此，如何提供一种高耐磨高密封活塞是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种高耐磨高密封活塞，目的在于克服现有活塞耐磨和密封性能差的不足，在弹性活塞表面加工椭圆形凹坑，利用活塞与缸套之间过盈配合，安装时活塞受挤压，椭圆形凹坑发生变形形成圆形凹坑，增加润滑油储存量，提高活塞耐磨性能和密封性能，延长活塞的使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高耐磨高密封活塞，包括弹性活塞，所述弹性活塞中心沿其轴向开设有活塞杆孔，并且所述弹性活塞与缸套接触的圆周面上设置有凹坑阵列；所述凹坑阵列由规则排布的椭圆形凹坑构成；所述椭圆形凹坑短轴方向与所述弹性活塞轴线方向平行；所述椭圆形凹坑短轴与长轴比为0.5～0.75；所述椭圆形凹坑深度为所述椭圆形凹坑长轴的0.3～0.4倍。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述凹坑阵列面积占所述弹性活塞圆周面积的15～30％。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述椭圆形凹坑长轴方向的分布间距为所述椭圆形凹坑长轴的1.9～4倍。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述椭圆形凹坑阵列距离所述弹性活塞底端的距离为h，h为所述椭圆形凹坑短轴的3～8倍。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述椭圆形凹坑在所述弹性活塞表面圆周方向上均匀分布。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述椭圆形凹坑在所述弹性活塞表面圆周方向上呈菱形分布。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述凹坑阵列中所述椭圆形凹坑沿其短轴方向等差间距分布。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述凹坑阵列中的所述椭圆形凹坑其长轴和短轴的长度沿其短轴方向等差变化。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述弹性活塞圆周面上设置的所述凹坑阵列通过模具、数控、激光加工方式中的一种或多种组合加工制成。

优选的，在上述一种高耐磨高密封活塞中，所述弹性活塞采用橡胶或尼龙或聚氨酯制成。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种高耐磨高密封活塞，本发明根据活塞与缸套之间的配合关系，在由非金属弹性材料制成的弹性活塞表面加工椭圆形凹坑，利用活塞与缸套之间过盈配合，安装时活塞受挤压变形，表面椭圆形凹坑变形成圆形凹坑，增加了润滑油储存量，减小活塞的磨损，同时有助于润滑建立油膜压力，有助于提升活塞的耐磨性和密封性能，最终提升活塞的使用寿命，延长更换周期，提高经济性能。

本发明所涉及的一种高耐磨高密封活塞，可广泛应用于由非金属弹性材料制成的活塞。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体示意图；

图2为实施例1中弹性活塞表面椭圆形凹坑采用均匀分布结构的示意图；

图3为实施例2中弹性活塞表面椭圆形凹坑采用菱形分布结构的示意图；

图4为实施例3中弹性活塞表面椭圆形凹坑沿其短轴方向等差间距分布结构的示意图；

图5为实施例4中弹性活塞表面变直径椭圆形凹坑沿其短轴方向等差间距分布结构的示意图。

其中1-活塞顶端，2-活塞底端，3-弹性活塞，4-活塞杆孔，5-凹坑阵列，a-椭圆形凹坑短长径，b-椭圆形凹坑长半径，l-椭圆形凹坑在其短轴方向分布间距，t-相邻椭圆形凹坑在其短轴方向分布间距差，h-凹坑阵列距离弹性活塞底端的距离。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种高耐磨高密封活塞，克服现有活塞耐磨和密封性能差的不足，在弹性活塞表面加工椭圆形凹坑，利用活塞与缸套之间过盈配合，安装时活塞受挤压，椭圆形凹坑发生变形形成圆形凹坑，增加润滑油储存量，提高活塞耐磨性能和密封性能，延长活塞的使用寿命。

实施例一

弹性活塞3表面椭圆形凹坑采用均匀分布结构。

一种高耐磨高密封活塞，包括弹性活塞3，弹性活塞3中心沿其轴向开设有活塞杆孔4，并且弹性活塞3与缸套接触的圆周面上设置有凹坑阵列5；凹坑阵列5由规则排布的椭圆形凹坑构成；椭圆形凹坑短轴方向与弹性活塞3轴线方向平行；椭圆形凹坑短轴与长轴比为0.6；椭圆形凹坑深度为椭圆形凹坑长轴的0.3倍。

为了进一步优化上述技术方案，凹坑阵列5面积占弹性活塞3圆周面积的20％。

为了进一步优化上述技术方案，椭圆形凹坑长轴方向的分布间距为椭圆形凹坑长轴的3倍。

为了进一步优化上述技术方案，椭圆形凹坑阵列5距离弹性活塞3底端的距离为h，h为椭圆形凹坑短轴的4倍。

为了进一步优化上述技术方案，椭圆形凹坑在弹性活塞3表面圆周方向上均匀分布。

为了进一步优化上述技术方案，弹性活塞3圆周面上设置的凹坑阵列5通过模具、数控、激光加工方式中的一种或多种组合加工制成。

为了进一步优化上述技术方案，弹性活塞3采用橡胶或尼龙或聚氨酯制成。

实施例二

弹性活塞3表面椭圆形凹坑采用菱形分布结构。

一种高耐磨高密封活塞，包括弹性活塞3，弹性活塞3中心沿其轴向开设有活塞杆孔4，并且弹性活塞3与缸套接触的圆周面上设置有凹坑阵列5；凹坑阵列5由规则排布的椭圆形凹坑构成；椭圆形凹坑短轴方向与弹性活塞3轴线方向平行；椭圆形凹坑短轴与长轴比为0.6；椭圆形凹坑深度为椭圆形凹坑长轴的0.4倍。

为了进一步优化上述技术方案，凹坑阵列5面积占弹性活塞3圆周面积的20％。

为了进一步优化上述技术方案，椭圆形凹坑长轴方向的分布间距为椭圆形凹坑长轴的2倍。

为了进一步优化上述技术方案，椭圆形凹坑阵列5距离弹性活塞3底端的距离为h，h为椭圆形凹坑短轴的5倍。

为了进一步优化上述技术方案，椭圆形凹坑在弹性活塞3表面圆周方向上呈菱形分布。

为了进一步优化上述技术方案，弹性活塞3圆周面上设置的凹坑阵列5通过模具、数控、激光加工方式中的一种或多种组合加工制成。

为了进一步优化上述技术方案，弹性活塞3采用橡胶或尼龙或聚氨酯制成。

实施例三

弹性活塞3表面椭圆形凹坑沿其短轴方向等差间距分布结构。

一种高耐磨高密封活塞，包括弹性活塞3，弹性活塞3中心沿其轴向开设有活塞杆孔4，并且弹性活塞3与缸套接触的圆周面上设置有凹坑阵列5；凹坑阵列5由规则排布的椭圆形凹坑构成；椭圆形凹坑短轴方向与弹性活塞3轴线方向平行；椭圆形凹坑短轴与长轴比为0.5；椭圆形凹坑深度为椭圆形凹坑长轴的0.3倍。

为了进一步优化上述技术方案，凹坑阵列5面积占弹性活塞3圆周面积的15％。

为了进一步优化上述技术方案，椭圆形凹坑长轴方向的分布间距为椭圆形凹坑长轴的1.9倍。

为了进一步优化上述技术方案，椭圆形凹坑阵列5距离弹性活塞3底端的距离为h，h为椭圆形凹坑短轴的3倍。

为了进一步优化上述技术方案，凹坑阵列5中椭圆形凹坑沿其短轴方向等差间距分布，间距为l，差值为t。

为了进一步优化上述技术方案，弹性活塞3圆周面上设置的凹坑阵列5通过模具、数控、激光加工方式中的一种或多种组合加工制成。

为了进一步优化上述技术方案，弹性活塞3采用橡胶或尼龙或聚氨酯制成。

实施例四

弹性活塞3表面变直径椭圆形凹坑沿其短轴方向等差间距分布结构。

一种高耐磨高密封活塞，包括弹性活塞3，弹性活塞3中心沿其轴向开设有活塞杆孔4，并且弹性活塞3与缸套接触的圆周面上设置有凹坑阵列5；凹坑阵列5由规则排布的椭圆形凹坑构成；椭圆形凹坑短轴方向与弹性活塞3轴线方向平行；椭圆形凹坑短轴与长轴比为0.75；椭圆形凹坑深度为椭圆形凹坑长轴的0.4倍。

为了进一步优化上述技术方案，凹坑阵列5面积占弹性活塞3圆周面积的30％。

为了进一步优化上述技术方案，凹坑阵列5中椭圆形凹坑沿其短轴方向等差间距分布。

为了进一步优化上述技术方案，凹坑阵列5中的椭圆形凹坑其长轴和短轴的长度沿其短轴方向等差变化。

为了进一步优化上述技术方案，弹性活塞3圆周面上设置的凹坑阵列5通过模具、数控、激光加工方式中的一种或多种组合加工制成。

为了进一步优化上述技术方案，弹性活塞3采用橡胶或尼龙或聚氨酯制成。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。