Поршень

Корисна модель відноситься до насособудування і може бути використаний переважно в бурових насосах. Відомий збірний поршень, який містить сердечник з кільцевим циліндричним буртом і еластичні кільцеві ущільнювальні манжети із ущільнювальними губами, закріплені за допомогою шайб на сердечнику по обидві сторони бурта з можливістю упора в останній, причому сердечник виконаний роз'ємним, складеним із двох маточин, у манжетах виконані опорні втулки, які охоплюють зовнішню циліндричну поверхню бурта і контактують між собою, з сумарною осьовою довжиною, яка перевищує осьову довжину бурта [А.С. №1605063 А1 СССР, F16J15/32. БИ №41, 1990р.]. Недоліком цього збірного поршня є низька надійність, яка обумовлена наявністю стику між опорними виступами манжет. У місці стику манжети пошкоджуються внаслідок передеформації в цьому місці при зворотнопоступальному руху поршня і проникнення в стик абразивних часток. Найбільш близьким по технічній сутності та досягненим результатам до запропонованої корисної моделі є гумово-металевий поршень, який містить металеву арматуру, яка складається із маточини, середнього розділювального і бокових фланців, які мають отвори, і привулканізовану до металевої арматури манжету [Николич А.С. Поршневые буровые насосы . - М.: Недра, 1973. - рис.35,а, с.105-106] - прототип. Недоліком прототипу є низька надійність, результатом якої є інтенсивне зношування манжет у місці прилягання її до середнього розділювального фланця і відриву манжети від нього. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення надійності гумово-металевого поршня шляхом забезпечення надійного з'єднання манжети з металевою арматурою і підвищенню герметичності. Поставлена задача досягається тим, що у відомому поршні, який містить металеву арматуру, що складається із маточини і бокових фланців з отворами і з'єднану з металевою арматурою манжету, відповідно до корисної моделі манжета виконана суцільною і яка має на зовнішній поверхні на ділянці між боковими фланцями кільцевий виступ, а осі отворів у бокових фланцях виконані не співпадаючими і в отворах відсутнє з'єднання матеріалу манжети з їх циліндричною поверхнею і напроти отворів у бокових фланцях виконані глухі отвори в манжеті. На Фіг. приведена конструкція поршня. Поршень містить металеву арматуру, що складається із маточини і бокових фланців 2 і 3 з отворами 4 і 5 і з'єднану з металевою арматурою суцільну манжету 6, яка на ділянці 7 між боковими фланцями 2 і 3 має на зовнішній поверхні кільцевий виступ 8. Осі отворів 3 і 4 у бокових фланцях виконані не співпадаючими і в отворах відсутнє з'єднання матеріалу манжети з їх циліндричною поверхнею 9 і 10. Напроти отворів 2 і 3 виконані глухі о твори 11 і 12 у манжеті 6. Поршень працює наступним чином. При переміщенні поршня, наприклад справа наліво, манжета 6 під дією тиску нагнітання притискається до бокового фланця 2. При цьому зі сторони фланця 3 манжета розвантажена від дії тиску. Одночасно тиск рідини через отвір 11 передається масі матеріалу, який знаходиться в отворі 4 і далі масі матеріалу на ділянці 7 між боковими фланцями 2 і 3, у результаті чого кільцевий виступ 8 притискається до циліндра з утворенням стискальних напружень, які протидіють напруженням розтягування, які виникають внаслідок тертя манжети 6 по циліндру. На ділянці 7 манжета може бути виконана із матеріалу з підвищеним відносно основної маси модулем пружності (наприклад, гумово-тканевою або із поліуретану підвищеної твердості в залежності від матеріалу манжети). Виконання осей отворів 4 і 5 не співпадаючими різко зменшує передачу імпульсу тиску на протилежну ділянку манжети, вільну від тиску. Відсутність з'єднання матеріалу манжети з циліндричними поверхнями 9 і 10 отворів 4 і 5 сприяє ефективній передачі імпульсу тиску масі матеріалу 7 на ділянці між боковими фланцями 2 і 3. Виконання манжети суцільною сприяє більш надійному її з'єднанню з металевою арматурою в місці розташування бокових фланців. Кільцевий виступ 8 сприяє підвищенню контактних напружень і, відповідно, герметичності, а також центруванню поршня в циліндрі. Поршень такої конструкції має більшу надійність і може знайти використання при експлуатації бурових насосів.