一种新型的陶瓷缸套的制作方法

本实用新型涉及液压缸技术领域，具体涉及一种新型的陶瓷缸套。

背景技术：

液压缸是液压动力装置的核心组件，在各类机械设备中具有广泛应用。高压泥浆泵是油田钻井系统的重要设备，用于将泥浆输送至井下，完成物质和能量的传动。在这一过程中，缸套承受着极大的机械性磨损，为保证钻机的稳定运行，需要频繁更换缸套，在这种背景下，具有更好耐磨性能的陶瓷缸套逐渐得到应用。工程陶瓷材料以其优越的物理性能和加工性能成为耐磨部件制造的发展方向，然而，由于陶瓷材料的弹性较小、承压能力远不及金属材料，因此在一定程度上制约了陶瓷缸套的应用；此外，诸如铆接、焊接等金属连接方式难以之间专用于陶瓷材料，因此，要将陶瓷缸套应用于实际机械中，相关的连接结构应当重新设计。

现有技术中，当采用陶瓷缸套时，为避免其在较高压力下损坏，应当具有一定的过压保护措施，而目前常规的缸套普遍不具有此类功能；另外，为了保证安全，应当对缸套在压力环境下的工作周期加以监测，当达到使用寿命时及时更换，避免因缸套过度劳损而发生危险。

技术实现要素：

本实用新型旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种新型的陶瓷缸套，以解决现有技术中常规陶瓷缸套容易因承压过大而发生损坏的技术问题。

本实用新型要解决的另一技术问题是常规陶瓷缸套无法监测其在压力环境下的运行周期。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型的陶瓷缸套，包括缸体，端盖，螺栓，缸前盖，活塞杆填料函，气体通道，泄压阀，活塞杆，小径部，活塞，连通管，压环，引导管，耳座，气压传感器，其中在缸体的末端具有端盖，所述端盖与缸体末端通过法兰连接，在端盖的中心具有通孔，螺栓丝接在所述通孔中，在螺栓的与通孔之间垫置有胶圈；缸前通过法兰连接在缸体的首端，活塞杆经由缸前盖插接在缸体中，在缸前盖与活塞杆之间设置有活塞杆填料函，在缸前盖中具有气体通道，所述气体通道的一端位于缸体内，所述气体通道的另一端位于所述陶瓷缸套的外部，所述气体通道的另一端连接有泄压阀，在活塞杆上具有一小径部，在所述小径部上固定连接有活塞，所述活塞与缸体相配合；在缸前盖上固定连接有连通管，所述连通管的一端位于缸体内，所述连通管的另一端位于所述陶瓷缸套的外部，所述连通管的另一端通过引导管连接至气压传感器，所述引导管的外壁与耳座固定连接，在连通管与缸前盖的接缝处套接有另一胶圈，连通管位于所述陶瓷缸套外部的部分表面具有外螺纹，压环的内壁上具有内螺纹，所述压环丝接在连通管的外螺纹上，所述压环顶压在所述另一胶圈的表面。

作为优选，在端盖的内侧具有一段管体，该管体的外径与缸体的内径相等，当端盖通过法兰连接在缸体末端时候，所述管体插接入缸体内部。

作为优选，所述气体通道有两段，所述两段气体通道相互垂直并相互连通，其中一段气体通道与缸体内部相连通，另一端气体通道延伸至所述陶瓷缸套的外部。

作为优选，所述缸体、缸前盖、活塞杆、小径部、端盖、通孔的轴线相互重合。

作为优选，活塞杆的外径是小径部外径的3倍；活塞杆的外径是缸体内径的0.6倍。

在以上技术方案中，缸体用于为活塞提供往复运动空间；端盖可在需要时对缸体的末端加以封闭；当利用端盖封闭缸体时，可利用其上的通孔保持气路连通，当然，当不需要连通时可利用螺栓、胶圈、生料带等结构对该通孔加以封闭；缸前盖一方面用于设置机械密封，另一方面用于承载连通管、气体通道等保护性结构；活塞杆填料函为常规结构，可采用市面上的常规产品，用于对活塞杆与缸前盖之间的环隙加以封闭；气体通道及泄压阀用于起到过压保护作用，当因阻塞等意外情况导致缸体内压力过大时，泄压阀起到泄压作用，避免陶瓷缸体承压过大而发生损坏；活塞杆用于驱动活塞往复运动，其上的小径部用于连接活塞；连通管及引导管用于将气压接入气压传感器，从而在每次往复运动时先后输出一次正压力和一次负压力，气压传感器记录这样一组气压变化，可判定为一次往复运动，基于这种原理，可持续记录缸体承压的总次数，以此为判定使用寿命的依据，当承压次数达到某一值(这一临界值可事先根据陶瓷材料的性能来通过实验确定)时，事先加以更换，以避免其发生危险；耳座用于从结构上支撑引导管；压环及其下端的胶圈用于封闭连通管周围可能存在的缝隙。

本实用新型提供了一种新型的陶瓷缸套，该技术方案针对陶瓷材料承压能力差的特点，为其设计了过压保护结构。具体来看，本实用新型在缸体一端设置缸前盖，将填料函承载于其上，对活塞杆与缸前盖之间的间隙加以封闭；与此同时，在缸前盖中内置有气体通道，将缸体内外连通，并于气体通道末端设泄压阀，当缸体内压力过大时泄压阀可起到过压保护作用。在此基础上，本实用新型利用连通管和引导管将缸体内压力输出至压力传感器，从而在每次往复运动时先后输出一次正压力和一次负压力，气压传感器记录这样一组气压变化，可判定为一次往复运动，基于这种原理，可持续记录缸体承压的总次数，可在达到临界程度前进行更换。

附图说明

图1是本实用新型整体结构的剖面图；

图2是本实用新型中缸体的剖面图；

图3是本实用新型中缸体的左视图；

图4是本实用新型中缸前盖的剖面图；

图5是本实用新型中缸前盖的左视图；

图6是本实用新型中活塞的剖面图；

图7是本实用新型中活塞杆及小径部的主视图；

图8是本实用新型中活塞杆及小径部的右视图；

图9是本实用新型中端盖的剖面图；

图10是本实用新型中端盖的右视图；

图中：

1、缸体2、端盖3、螺栓4、缸前盖

5、活塞杆填料函6、气体通道7、泄压阀8、活塞杆

9、小径部10、活塞11、连通管12、压环

13、引导管14、耳座15、气压传感器。

具体实施方式

以下将对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。为了避免过多不必要的细节，在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不进行详细描述。以下实施例中所使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语具有与本实用新型所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

实施例1

一种新型的陶瓷缸套，如图1～10所示，包括缸体1，端盖2，螺栓3，缸前盖4，活塞杆填料函5，气体通道6，泄压阀7，活塞杆8，小径部9，活塞10，连通管11，压环12，引导管13，耳座14，气压传感器15，其中在缸体1的末端具有端盖2，所述端盖2与缸体1末端通过法兰连接，在端盖2的中心具有通孔，螺栓3丝接在所述通孔中，在螺栓3的与通孔之间垫置有胶圈；缸前盖4通过法兰连接在缸体1的首端，活塞杆8经由缸前盖4插接在缸体1中，在缸前盖4与活塞杆8之间设置有活塞杆填料函5，在缸前盖4中具有气体通道6，所述气体通道6的一端位于缸体1内，所述气体通道6的另一端位于所述陶瓷缸套的外部，所述气体通道6的另一端连接有泄压阀7，在活塞杆8上具有一小径部9，在所述小径部9上固定连接有活塞10，所述活塞10与缸体1相配合；在缸前盖4上固定连接有连通管11，所述连通管11的一端位于缸体1内，所述连通管11的另一端位于所述陶瓷缸套的外部，所述连通管11的另一端通过引导管13连接至气压传感器15，所述引导管13的外壁与耳座14固定连接，在连通管11与缸前盖4的接缝处套接有另一胶圈，连通管11位于所述陶瓷缸套外部的部分表面具有外螺纹，压环12的内壁上具有内螺纹，所述压环12丝接在连通管11的外螺纹上，所述压环12顶压在所述另一胶圈的表面。

该装置的工作原理如下：缸体1用于为活塞10提供往复运动空间；端盖2可在需要时对缸体1的末端加以封闭；当利用端盖2封闭缸体1时，可利用其上的通孔保持气路连通，当然，当不需要连通时可利用螺栓3、胶圈、生料带等结构对该通孔加以封闭；缸前盖4一方面用于设置机械密封，另一方面用于承载连通管11、气体通道6等保护性结构；活塞杆填料函5为常规结构，可采用市面上的常规产品，用于对活塞杆8与缸前盖4之间的环隙加以封闭；气体通道6及泄压阀7用于起到过压保护作用，当因阻塞等意外情况导致缸体1内压力过大时，泄压阀7起到泄压作用，避免陶瓷缸体承压过大而发生损坏；活塞杆8用于驱动活塞10往复运动，其上的小径部9用于连接活塞10；连通管11及引导管13用于将气压接入气压传感器15，从而在每次往复运动时先后输出一次正压力和一次负压力，气压传感器15记录这样一组气压变化，可判定为一次往复运动，基于这种原理，可持续记录缸体1承压的总次数，以此为判定使用寿命的依据，当承压次数达到某一值(这一临界值可事先根据陶瓷材料的性能来通过实验确定)时，事先加以更换，以避免其发生危险；耳座14用于从结构上支撑引导管13；压环12及其下端的胶圈用于封闭连通管11周围可能存在的缝隙。

实施例2

一种新型的陶瓷缸套，如图1～10所示，包括缸体1，端盖2，螺栓3，缸前盖4，活塞杆填料函5，气体通道6，泄压阀7，活塞杆8，小径部9，活塞10，连通管11，压环12，引导管13，耳座14，气压传感器15，其中在缸体1的末端具有端盖2，所述端盖2与缸体1末端通过法兰连接，在端盖2的中心具有通孔，螺栓3丝接在所述通孔中，在螺栓3的与通孔之间垫置有胶圈；缸前盖4通过法兰连接在缸体1的首端，活塞杆8经由缸前盖4插接在缸体1中，在缸前盖4与活塞杆8之间设置有活塞杆填料函5，在缸前盖4中具有气体通道6，所述气体通道6的一端位于缸体1内，所述气体通道6的另一端位于所述陶瓷缸套的外部，所述气体通道6的另一端连接有泄压阀7，在活塞杆8上具有一小径部9，在所述小径部9上固定连接有活塞10，所述活塞10与缸体1相配合；在缸前盖4上固定连接有连通管11，所述连通管11的一端位于缸体1内，所述连通管11的另一端位于所述陶瓷缸套的外部，所述连通管11的另一端通过引导管13连接至气压传感器15，所述引导管13的外壁与耳座14固定连接，在连通管11与缸前盖4的接缝处套接有另一胶圈，连通管11位于所述陶瓷缸套外部的部分表面具有外螺纹，压环12的内壁上具有内螺纹，所述压环12丝接在连通管11的外螺纹上，所述压环12顶压在所述另一胶圈的表面。

其中，在端盖2的内侧具有一段管体，该管体的外径与缸体1的内径相等，当端盖2通过法兰连接在缸体1末端时候，所述管体插接入缸体1内部。所述气体通道6有两段，所述两段气体通道6相互垂直并相互连通，其中一段气体通道6与缸体1内部相连通，另一端气体通道6延伸至所述陶瓷缸套的外部。所述缸体1、缸前盖4、活塞杆8、小径部9、端盖2、通孔的轴线相互重合。活塞杆8的外径是小径部9外径的3倍；活塞杆8的外径是缸体1内径的0.6倍。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。