[发明专利]一种高耐磨活塞制备装置及方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨活塞制备装置及方法，制备装置包括：下模具、上模具、中心轴、铸造模具和填充模具；下模具为顶部开口的圆柱筒体，且内部底壁中央开设有圆形沉孔；中心轴的底端插入圆形沉孔内；上模具可拆卸扣合在下模具的顶部开口处，上模具开设有注入口和冒口；铸造模具环绕下模具的内壁贴合布置，且顶部与上模具的底面连接；铸造模具表面为非光滑形态；填充模具为环形结构，且具有与铸造模具对应的填充口；填充模具可拆卸扣合在下模具的顶部。本发明相对于原活塞铸造工艺，通过在活塞表面不同位置镶嵌具有高耐磨性能的材料，改善活塞与缸套之间摩擦接触，提高活塞耐磨性能，延长活塞使用寿命，提高活塞的使用经济性。

技术领域

本发明涉及活塞制造技术领域，更具体的说是涉及一种多种非金属材料嵌合制成的高耐磨活塞加工装置及制备方法。

背景技术

活塞作为民用钻井泵、石油用泥浆泵等直线往复机构的核心零部件之一，通过活塞在缸套内的往复直线运动，达到工作目的。但由于往复直线结构的使用环境限制，活塞与缸套之间的摩擦副界面中易存在砂、石等杂质，导致活塞磨损异常，并破坏了摩擦副润滑油膜的连续性，加剧了活塞磨损，降低了活塞的使用寿命，缩短了活塞的更换周期，增加了使用成本。

据统计我国每年石油钻井行业活塞消耗量多达千万，磨损是缩短活塞使用周期的主要原因。如何提高活塞的耐磨性、延长使用寿命、降低使用成本一直是该领域追求的目标。

因此，如何提供一种用于制造高耐磨活塞的加工装置及其加工方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高耐磨活塞制备装置及方法，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高耐磨活塞制备装置，包括：下模具、上模具、中心轴、铸造模具和填充模具；

所述下模具为顶部开口的圆柱筒体，且内部底壁中央开设有圆形沉孔；

所述中心轴的底端插入所述圆形沉孔内；

所述上模具可拆卸扣合在所述下模具的顶部开口处，且中央开设有用于所述中心轴顶端穿过的通孔，所述上模具的顶面与所述中心轴的顶面平齐；所述上模具开设有注入口和冒口；

所述铸造模具环绕所述下模具的内壁贴合布置，且顶部与所述上模具的底面连接；所述铸造模具表面为非光滑形态；

所述填充模具为环形结构，且具有与所述铸造模具对应的填充口；所述填充模具可拆卸扣合在所述下模具的顶部。

通过上述技术方案，本发明提供了一种高耐磨活塞的制备装置，通过铸造模具和填充模具进行两次填充，形成在活塞表面不同位置镶嵌具有高耐磨性能材料的活塞，改善活塞与缸套之间摩擦接触，提高活塞耐磨性能，延长活塞使用寿命，提高活塞的使用经济性；本发明提出的制备装置原理简单、实施方便，更改非光滑形态铸造模具的结构形式，可在活塞表面不同位置具有高耐磨性材料，有助于企业进行批量化生产。

优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述上模具和所述填充模具均通过多个定位销与所述下模具连接。能够提高上模具、填充模具和下模具连接的稳定性，且便于拆卸和安装。

优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述铸造模具由多个长条的矩形体组成，且顶端与所述上模具的底面固定连接。形成纵向分布的高耐磨活塞结构。

优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述铸造模具为螺旋形结构，且顶端的螺旋头与所述上模具的底面固定连接。形成螺旋分布的高耐磨活塞结构。

优选的，在上述一种高耐磨活塞制备装置中，所述铸造模具由多个平行布置的环形件组成，多个所述环形件通过竖杆相互连接，且所述竖杆顶端与所述上模具的底面固定连接。形成横向分布的高耐磨活塞结构。