專(zhuān)利名稱(chēng)：一種微型柱塞泵用球面柱塞滑靴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于油氣勘探測(cè)井技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測(cè)井儀器中使用的微型柱塞泵所用的柱塞滑靴，特別是一種可工作在高溫高壓環(huán)境下的微型柱塞泵中的柱塞滑靴。
背景技術(shù)：
微型柱塞泵是主要應(yīng)用于石油測(cè)井儀器的特殊專(zhuān)用液壓泵，也可廣泛應(yīng)用于航空、航天和船舶等對(duì)環(huán)境適應(yīng)性和體積性能等有苛刻要求的領(lǐng)域。該類(lèi)型泵要求體積小流量大，并可承受井下的高溫和高壓。柱塞和滑靴是柱塞泵中的關(guān)鍵部件，與旋轉(zhuǎn)的斜盤(pán)相結(jié)合將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成在活塞缸內(nèi)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其性能直接影響泵的速度、流量、壓力、 壽命等性能。微型柱塞泵的原理結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，主要由柱塞缸、柱塞、滑靴、斜盤(pán)等組成。當(dāng)該泵的斜盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑靴在斜盤(pán)面上滑動(dòng)，并隨斜盤(pán)面上下起伏，與之相配合的柱塞也隨之上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而壓縮柱塞缸中的液壓油，將液壓油泵出，在出口處形成高壓。該結(jié)構(gòu)中，柱塞頭部為球面，滑靴配合槽為錐面，相對(duì)配合密封形式為線密封，雖然其加工工藝簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)，但該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性較差，密封性能不佳，影響泵的流量、壓力等性能，并且隨著工作時(shí)間不斷磨損時(shí)其性能會(huì)進(jìn)一步下降，壽命較短。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)在柱塞和滑靴配合面上的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)合理、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、密封可靠、可有效改善微型柱塞泵整體性能的柱塞和滑靴組合。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的而采用的技術(shù)方案是根據(jù)微型柱塞泵工作時(shí)滑靴和斜盤(pán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡，以及對(duì)應(yīng)的滑靴和柱塞頭的運(yùn)動(dòng)軌跡，通過(guò)分析計(jì)算，確定將與柱塞頭配合的滑靴槽由錐面改為球面，如圖2所示，從而與柱塞頭部的球面完全對(duì)應(yīng)，形成面密封。本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)還包括采用在滑靴底面設(shè)置比滑靴外徑略小的柱形凸臺(tái)，使滑靴和斜盤(pán)間的平面之間形成一個(gè)小的開(kāi)放式(可四周進(jìn)油)潤(rùn)滑油環(huán)，從而大大減小摩擦力。本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)現(xiàn)還包括通過(guò)模擬實(shí)際工作狀態(tài)的精密研磨工藝，使滑靴和柱塞頭的配合面完全吻合實(shí)際工作時(shí)的曲面線形，從而精確匹配柱塞泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滑靴槽和柱塞頭的運(yùn)動(dòng)軌跡。本實(shí)用新型的有益效果是與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用球面配合結(jié)構(gòu)和球面密封形式，有效避免了球面與錐面配合的不協(xié)調(diào)，以及線密封形式的性能缺陷，同時(shí)增加了基于工作介質(zhì)的自潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，減小了滑動(dòng)摩擦力，提高了轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，可有效改善微型柱塞泵的速度、流量、壓力、壽命等性能。

[0010]圖1是原有微型柱塞泵原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型球面柱塞滑靴的結(jié)構(gòu)示意圖。(柱塞、新滑靴)圖中各標(biāo)號(hào)名稱(chēng)分別是1-柱塞缸，2-球面頭柱塞，3-錐面槽滑靴，4-斜盤(pán)。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容做進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)際制作結(jié)構(gòu)并不僅限于圖示的實(shí)施例。參見(jiàn)附圖2，本實(shí)用新型所述的球面柱塞滑靴由球面頭柱塞2和球面槽滑靴組成。 柱塞選用合金結(jié)構(gòu)鋼，并經(jīng)氮化處理；滑靴采用錫青銅材料，滑靴槽球面半徑參數(shù)選用與柱塞頭球面半徑一致參數(shù)，加工完成后的工件在專(zhuān)用的研磨臺(tái)上進(jìn)行匹配研磨，并經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)及密封性測(cè)試試驗(yàn)合格后，柱塞頭球面端安裝于滑靴球面槽之中，兩者之間可沿球面自由滑動(dòng)，球面之間密封良好。采用該球面配合結(jié)構(gòu)和球面密封形式的柱塞滑靴，可有效提高轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性和密封性，大大改善微型柱塞泵的速度、流量、壓力、壽命等性能。
權(quán)利要求1.一種微型柱塞泵用球面柱塞滑靴，其特征在于由球面頭柱塞O)、球面槽滑靴組成，柱塞頭球面端安裝于滑靴球面槽之中，兩者之間可沿球面自由滑動(dòng)，球面之間密封良好。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型柱塞泵用球面柱塞滑靴，其特征是滑靴的柱塞頭安裝槽為與柱塞頭球面參數(shù)一致的球面結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型柱塞泵用球面柱塞滑靴，其特征是滑靴的底面設(shè)置一外徑略小于滑靴外徑的柱形凸臺(tái)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種測(cè)井儀器中使用的微型柱塞泵用球面柱塞滑靴。由球面頭柱塞和球面槽滑靴組成，滑靴槽采用球面結(jié)構(gòu)，滑靴底面設(shè)置凸臺(tái)開(kāi)放式潤(rùn)滑油環(huán)，柱塞頭球面端安裝于滑靴球面槽之中，兩者之間可沿球面靈活自由滑動(dòng)，球面之間密封良好。本實(shí)用新型采用球面配合結(jié)構(gòu)和球面密封形式，以及開(kāi)放式潤(rùn)滑油環(huán)，可有效避免球面與錐面配合結(jié)構(gòu)形式的不協(xié)調(diào)，以及線密封形式的性能缺陷，可大大改善微型柱塞泵的速度、流量、壓力、壽命等性能。
文檔編號(hào)F04B53/00GK202017622SQ20112003833
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者劉九洲 申請(qǐng)人:西安石竹能源科技有限公司