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申请/专利权人：西南石油大学

摘要：本发明公开了一种双级压差式钻井泵活塞总成，包括注油堵头、缸套、低压活塞组件、高压活塞组件、锁紧螺母、柱塞套、压差柱塞、密封圈、活塞杆、低压活塞芯、低压皮碗、高压活塞芯、高压皮碗等；钻井泵活塞排液时，泵腔内高压作用在压差柱塞小端，并通过压差柱塞降低压力后由预先充填的润滑油传递到高压活塞组件和低压活塞组件之间的环形空间，使高压活塞组件和低压活塞组件的工作压差均只为泵腔压力的一部分；本发明大幅减小了影响钻井泵活塞工作寿命的压差，减小了皮碗的变形，降低了皮碗与缸套间的接触压力，有效减小了活塞和缸套间的摩擦力，高压活塞组件和低压活塞组件之间的环形空间的润滑油对活塞密封具有很好的润滑作用和散热效果，活塞密封的工作寿命长，可有效提高钻井速度和效率。

主权项：1.一种双级压差式钻井泵活塞总成，其特征在于，包括注油堵头1、缸套2、低压活塞组件300、高压活塞组件400、锁紧螺母5、柱塞套6、压差柱塞7、压差柱塞小端密封圈8、柱塞套密封圈9、高压活塞芯密封圈10、压差柱塞大端密封圈11、低压活塞芯密封圈12、活塞杆13；所述低压活塞组件300包括空气排放堵头301、工艺堵头302、低压活塞芯303、低压皮碗304、低压皮碗压板305和定位销306；所述高压活塞组件400包括高压活塞芯401、高压皮碗402、高压皮碗压板403和卡簧404；所述低压皮碗304安装在低压活塞芯303上，且低压皮碗304的密封唇口向低压活塞芯303小端一侧，低压皮碗压板305安装在低压活塞芯303的小端，其外侧锥面与低压皮碗304接触；低压活塞芯303上与缸套2接触部分，沿半径方向钻小孔作为第一径向小孔，从低压活塞芯303上小端圆环面沿轴向钻小孔作为第一轴向小孔，第一轴向小孔与第一径向小孔相通，同时在低压活塞芯303大端面沿轴向开设螺孔并与第一径向小孔连通，工艺堵头302装入第一径向小孔并与低压活塞芯303焊接为一体，空气排放堵头301安装在低压活塞芯303大端面的轴向螺孔中；在低压活塞芯303小端面与所述第一径向小孔成90°的位置开设有定位销孔，并将定位销306装入所述定位销孔中；所述高压皮碗402安装在高压活塞芯401上，且高压皮碗402的密封唇口向高压活塞芯401小端一侧，高压皮碗压板403安装在高压活塞芯401的小端，其外侧锥面与高压皮碗402接触，卡簧404安装在高压活塞芯401的小端的环形凹槽中；所述高压活塞芯401与缸套2接触部分，沿半径方向钻小孔作为第二径向小孔，与低压活塞芯303接触的圆环端面上钻轴向小孔作为第二轴向小孔，第二轴向小孔与第二径向小孔相通；高压活塞芯401与低压活塞芯303接触的圆环端面上与第二径向小孔呈180°方向开设一径向槽；高压活塞芯401与低压活塞芯303接触的圆环端面上与第二径向小孔呈90°方向开设一定位销孔，确保装配时高压活塞芯401与低压活塞芯303接触的圆环端面上的第二轴向小孔和低压活塞芯303小端圆环面上的第一轴向小孔对正；高压活塞芯401内孔中段开设环形槽，并在其与低压活塞芯303接触的圆环端面的径向槽的方向开设轴向凹槽，使环形槽和径向槽连通；所述活塞杆13的大端靠近低压活塞芯303的轴段上，沿半径方向钻径向孔一（13A），径向孔一（13A）的外侧部分加工螺孔，用于装配注油堵头1；从活塞杆13装入低压活塞组件300和高压活塞组件400的一端，沿活塞杆13的轴心线方向钻轴向长孔（13B），并与径向孔一（13A）连通；在活塞杆13与高压活塞组件400配合的轴段上与径向孔一（13A）呈180°的圆周方向上钻径向孔二（13C），并与轴向长孔（13B）连通，径向孔二（13C）的轴向位置要保证其与高压活塞芯401上的环形槽连通；轴向长孔（13B）右端扩孔成同轴的压差柱塞大端配合圆柱孔一（13D）,圆柱孔一（13D）的右侧扩成柱塞套6的外密封圆柱孔二（13E）,圆柱孔二（13E）的右侧加工柱塞套6的固定螺孔（13F）；活塞杆13与高压活塞芯401配合段开设安装高压活塞芯密封圈10的环形槽，活塞杆13右端外圆柱面设置螺纹；所述压差柱塞7的大端直径φD为小端直径φd的倍，使压差柱塞7的大端截面积为小端截面积的n倍，压差柱塞7小端承受高压时，大端面承受的压力为小端面压力的，高压活塞组件400两侧的压差为压差柱塞7小端压力的倍，低压活塞组件300两侧压差为压差柱塞7小端压力的倍。

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