专利名称：活塞泵用陶瓷缸套的制作方法
技术领域：
本实用新型是活塞泵用的一种减载式陶瓷缸套。
在地矿勘探，石油开采的钻井泵、固井泵、压裂泵以及化学工业领域中用的耐酸泵中的中压活塞泵和高压活塞泵的陶瓷缸套采用陶瓷内套外部镶嵌钢质外套的结构。传统的装配技术是用钢质外套与陶瓷内套烘装过盈配合，利用过盈产生的“装配压力”对陶瓷内套由于泵压作用于内腔表面形成的圆周向拉伸应力减载。利用过盈减载对内套表面和外套内表面的尺寸精度和烘装技术都有很高的要求，否则，因沿配合面过盈量不均匀而产生应力集中会使内套碎裂。同时，由于陶瓷内套导热性差，活塞在内套壁运动摩擦产生的热量不易散发，形成高温带，使活塞容易老化，缩短活塞使用寿命。
本实用新型针对上述现有活塞泵中和缸套在生产，使用中存在的不足之处，设计提供了一种减载式的陶瓷缸套。
实现该实用新型的技术方案是采用氧化铝陶瓷或氮化硅陶瓷，氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷材料制成的陶瓷缸套装置在钢质外套内腔中，其两端分别由内套和外套的凸肩与弧段形撑脚支承在外套内腔表面上，在内套的外圆表面与外套的内圆表面之间设置有一个轴向长度稍大于活塞工作行程的环隙，通过传压孔与泵缸液力端直接通连或中间再串接一只单向阀，活塞工作时，环隙中充满传压介质，使环隙产生的压力能够平衡、抵消泵压作用于陶瓷内套表面时所产生的周向拉应力，致使陶瓷内套各部分的应力状态在任何工况时，都处于三向受压状态。
本实用新型与现有技术相比，具有下述优点结构简单，内外套表面不须全部精磨，装配加工容易，克服了过盈配合对内、外套表面加工要求尺寸精度高，烘装技术要求难度大的问题，大幅度地降低了加工成本，有效地减少了内套碎裂，提高了生产加工的成品率；在内、外套之间设置了环隙，环隙内有传压介质的液体，使内套的内壁和外壁都有液体冷却，克服了陶瓷内套导热性能差，改善了散热条件，易于散失活塞摩擦形成高温带区的热量，提高活塞使用寿命。
现在，结合实施例和附图对本实用新型的技术内容作详细的描述。
图1是本实用新型的结构视图。
图2是本实用新型结构视图的A－A剖面视图。
图3是本实用新型传压孔串接单向阀的结构视图。
采用氧化铝陶瓷或氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷材料制成的陶瓷内缸6两端通过凸肩以及弧段形撑脚8支承在钢质外套5内圆表面。在陶瓷内套6的外圆表面与钢质外套5的内圆面之间形成环隙7，其轴向长度等于或稍大于活塞工作的行程。环隙7的下端部位通过传压孔9直接与泵缸液力端相通，泵的工质如水、油、泥浆、酸、碱液在工况时进入环隙7中，也可以在环隙中充填颗粒状的固体微粒如细砂，在液力端泵压的挤压作用下，形成沿环隙7轴向长度变化的压力分布，改善陶瓷内套6应力的状态，增强陶瓷内套6的承载能力，若在传压孔9与泵缸液力端之间串接单向阀10如图3所示，则可使环隙7中传压介质的压力保持或接近在最高泵压值，克服了活塞泵工作时，因活塞往返运动给缸体内的压力形成的周期脉冲变化，传压介质施加于陶瓷内套6外圆，表面和钢质外套5内圆，表面的压力也呈同步变化，陶瓷内套6和钢质外套5的应力呈脉冲型交替变化。造成的压力在环隙7内传压介质的变化，避免钢质5外套出现疲劳损坏。在陶瓷内套6和钢质外套5的两个端面垫置有垫片1。并由螺旋压盖3轴向压紧，紧固成一体。螺旋压盖3与陶瓷内套6和钢质外套5的对接处置有密封环4，其目的是杜绝环隙7中传压介质在压力作用下外泄。在螺旋压盖3与密封环4之间配置压环2，便于调整螺旋压盖3与密封环4间的尺寸，同时被螺旋压盖3压紧，使陶瓷内套6和内腔的良好的密封状态。
权利要求1.一种活塞泵用陶瓷缸套，它包括有钢质外套(5)和装配在钢质外套(5)内腔的陶瓷内套(6)，钢质外套(5)和陶瓷内套(6)的两端分别垫有垫片(1)，并用螺旋压盖(3)轴向压紧，陶瓷内套(6)的两端分别由凸肩和弧形撑脚(8)支承在钢质外套(5)内圆周面上，其特征在于陶瓷套(6)和钢质外套(5)间存在着环隙(7)通过传压孔(9)与泵缸液力端通连。
2.按权利要求1所述的活塞泵用陶瓷缸套，其特征在于环隙(7)的位置和轴向长度须复盖活塞工作行程。
3.按权利要求1所述的活塞泵用陶瓷缸套，其特征在于传压孔(9)串接单向阀通连泵缸液压力端。
专利摘要本实用新型公开了一种用于地矿勘探，石油开采和化学工业耐酸的中压活塞泵和高压活塞泵的陶瓷缸套。它包括有钢质外套5和陶瓷内套6，在其中间有一个环隙7，它经单向阀10或无单向阀与泵缸液力端相通，构造简单，比之烘装过盈配合的传统结构易于加工，减少加工成本。在环隙7中充满传压介质，改善内套6的散热条件和增强减载能力。提高活塞的使用寿命。
文档编号F04B15/04GK2167210SQ9320801
公开日1994年6月1日 申请日期1993年3月25日 优先权日1993年3月25日
发明者孙敏超, 孙正柱 申请人:孙敏超