[实用新型]一种具有仿生覆瓦状结构的活塞

说明书

本实用新型公开了一种具有仿生覆瓦状结构的活塞，包括弹性活塞，在所述弹性活塞与缸套的接触面上加工有仿生覆瓦状结构，所述仿生覆瓦状结构采用单向或双向的方式排布；所述仿生覆瓦状结构由若干个等距均匀分布的瓦状件组成。本实用新型提供了一种具有仿生覆瓦状结构的活塞，通过在弹性材料制成的活塞表面加工仿生覆瓦状结构，提高活塞耐磨性、润滑性、散热性和密封性能，从而延长活塞使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及弹性活塞技术领域，更具体的说是涉及一种具有仿生覆瓦状结构的活塞。

背景技术

由橡胶、尼龙、聚氨酯等材料制成的活塞作为往复式泵的核心零部件之一。通过活塞在缸套内的往复运动，将带有压力的工作介质注入到井口内部。由于活塞自身磨损及摩擦副之间存在的杂质，使活塞表面发生磨损，破坏了活塞与缸套之间润滑油膜的连续性，并且活塞自身往复运动产生的摩擦热，降低了活塞的耐磨性能，减小了活塞的使用寿命。活塞的磨损不仅缩短了使用寿命，而且降低了活塞的密封性和润滑性，更加剧了活塞的磨损，严重影响了活塞的更换周期。

据统计我国每年石油钻井行业活塞消耗量多达亿元，而活塞在使用过程中的主要失效形式为表面磨损。

植物的花朵包括旋转状和覆瓦状，旋转状指花瓣或萼片每一片的一边覆盖相邻一片的边缘，而另一边又被另一相邻一片的一边所覆盖，如棉、牵牛的花。覆瓦状和旋转状相似，只是花瓣或萼片的各片中有一片或二片完全在外，另一片完全在内，如油菜、蔷薇的花。

因此如何提供一种提高活塞耐磨性、延长使用寿命，具有仿生覆瓦状结构的活塞是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种具有仿生覆瓦状结构的活塞，通过在弹性材料制成的活塞表面加工仿生覆瓦状结构，提高活塞耐磨性、润滑性、散热性和密封性能，从而延长活塞使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有仿生覆瓦状结构的活塞，包括弹性活塞，在所述弹性活塞与缸套的接触面上加工有仿生覆瓦状结构，所述仿生覆瓦状结构采用单向或双向的方式排布；所述仿生覆瓦状结构由若干个等距均匀分布的瓦状件组成。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，所述弹性活塞加工有倒角的一端为顶端，另一端为底端；所述覆瓦状结构与所述弹性活塞底端的距离为L1，所述覆瓦状结构与所述弹性活塞顶端的距离为L2，L1和L2为所述弹性活塞壁厚H的0.1～1.0倍。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，相邻所述瓦状件间距为D2，D2为L1或L2的0.5～2倍。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，所述瓦状件顶端宽度为D1，D1为D2的1～3倍。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，所述瓦状件为截面带有弧度的瓦状件。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，所述瓦状件外圆弧半径为R1，R1为L1的3～7倍；所述瓦状件的外圆弧半径为R2，R2为R1的0.4～0.8倍。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，所述瓦状件的截面为直线型，所述瓦状件与所述弹性活塞的轴线夹角为α为30°。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，所述弹性活塞采用橡胶或尼龙或聚氨酯制成。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，所述仿生覆瓦状结构通过模具或线切割的加工方式制造。

优选的，在上述一种具有仿生覆瓦状结构的活塞中，所述弹性活塞中心加工有活塞杆连接孔，所述弹性活塞与活塞杆通过螺栓固定连接。