[实用新型]一种均衡应变复合型凡尔胶芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻井用泥浆泵的胶芯配件，特别是涉及一种具有均衡应变功能的复合型凡尔胶芯。

背景技术

钻井过程中，离不开钻井泥浆（也叫钻井液）。泥浆的作用：1、为了平衡地层压力，预防井涌、井喷，防止井壁垮塌；2、冷却钻井工具及钻杆；3、冲刷并清洁井底，降低钻杆和井壁或套管壁之间的摩擦力，提高钻进速度，4、将钻下的钻屑及时带回地面，以便持续钻进；5、对低渗透油气田提供有效的保护，6、有时还需要为井下钻井工具提供足够的动力。在钻井过程中，泥浆的作用非常重要，它直接关系着钻井的安全、成本和油气田的产量及最终采收率，以至于人们用钻井的“血液”来比喻并说明泥浆的重要性。而泥浆泵就是驱动泥浆“血液”不断循环的“心脏”，“心脏“乱跳、停跳，人就无法正常的生活、学习、工作，甚至人将会死亡，泥浆泵不能正常工作或停机，钻井工作就无法正常开展，甚至发生严重安全事故。而泥浆泵能否正常工作或运转，非常重要的一点：取决于凡尔胶芯质量的好坏和使用寿命的长短。

研究表明：正常情况下，泥浆泵泵阀的使用寿命应包括冲击疲劳磨损和冲蚀磨损两个阶段，在这两个阶段中又以第一阶段为寿命的主要阶段，这是因为经过较长时间的冲击疲劳磨损后，阀体、阀座两接触锥面坚硬的壳层（厚度＜2mm）已基本剥落和破坏，露出硬度较低的基体层，较低的基体层是经不住高速流体冲刷的，在很短时间内被冲蚀破坏;现场试验还表明:在非正常情况下，在凡尔胶芯密封不严的情况下，一套全新的泵阀的寿命只有10h左右，这是因为在泵阀的开启过程中泥浆的正向流动速度不高，不会对阀造成严重的冲蚀，当阀关闭不严时，高压流体反向流动的速度是正向流动的10倍以上，而流动速度对冲蚀磨损是成指数关系影响的，所以阀关闭不严会造成阀的严重冲蚀磨损，使一只新阀在短时间内迅速失效。造成阀关闭不严的原因很多，其中一个最主要的原因是：凡尔胶芯在安装和使用过程中，不均匀的应变和饶曲所造成的密封不严造成的。

如图3--图4所示，现有的凡尔胶芯尽管外形千差万别，不尽一样，但都是由单一的胶料制造成的，尽管各企业在胶料配方和性能上做了很多努力，但凡尔胶芯性能和使用寿命却提高不大，短者十几小时，几十小时，长者也不过一二百小时，主要的原因就在于由于是采用纯胶制造，胶芯变形空间和体积大，安装和使用过程中容易造成应变和饶曲不均匀，甚至凡尔胶芯偏斜，从而造成阀关闭不严，产生严重冲蚀磨损，造成凡尔胶芯迅速破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有凡尔胶芯易变形和绕曲不均匀从而使阀关闭不严，造成严重充实磨损，降低胶芯使用寿命的问题，提供一种均衡应变复合型凡尔胶芯，本胶芯应力和应变均匀，变形小，提高了胶芯耐磨能力，进而提高使用寿命，降低运营成本。

本实用新型的目的是通过下列技术方案实现的：一种均衡应变复合型凡尔胶芯，整体为环状结构，包括骨架和耐磨胶料，骨架设置在环状结构的内部，耐磨胶料包覆在骨架上，形成内部为骨架外部包覆耐磨胶料的环状结构。

在上述方案中，所述耐磨胶料均匀的包覆在骨架的周边，且耐磨胶料与骨架牢固粘合在一起。

在上述方案中，所述骨架为环状，贯穿于耐磨材料形成的环状结构的内部。

在上述方案中，胶芯上大下小，且位于下面和外侧面的耐磨材料较其余部位的耐磨材料更薄。 

从本实用新型的结构特征可以看出，本实用新型的优点在于：在安装和使用过程中，胶芯的应力和应变均匀，而且密封部位的胶料薄而少，在相同冲击力的作用下，变形小，避免了胶芯整体产生大的饶曲变形，大大提高了阀的密封可靠性和稳定性，有效的避免了由于阀关闭不严所产生的严重冲蚀磨损，同时，由于凡尔胶芯密封部位变形小而且均匀，也有效的提高了凡尔胶芯抗冲击疲劳磨损的能力，进一步提高了凡尔胶芯整体使用寿命。

附图说明

本实用新型将通过实施例并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型工作状态结构示意图；

图3是现有技术中凡尔胶芯的其中一种结构示意图；

图4是现有技术中凡尔胶芯的另一种结构示意图；

其中附图标记：1是骨架     2是耐磨胶料     3是压板

4是阀杆芯    5是凡尔胶芯   6是阀座。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。