[發(fā)明專利]一種制造螺桿泵定子的方法

無效

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• 申請日: 2000-06-28
• 公開（公告）號: CN1273330A
• 公開（公告）日: 2000-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫平
• 申請（專利權(quán)）人: 孫平
• 主分類號: F04D3/02
• 分類號: F04D3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種專門制造從深井中舉升液體的泵，尤其涉及一種制造開采石油的泵定子的制造方法。

在稠油開采和聚合物驅(qū)油田的注入和開采中，螺桿泵的機(jī)械效率明顯高于離心泵等其它機(jī)械設(shè)備。因此螺桿泵在油田注采生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的使用。然而螺桿泵的定子襯套是螺桿的核心部件，它直接影響泵的使用壽命、工作效率和制造成本。多年來，制造采油螺桿泵定子襯套使用的材料一直是丁腈橡膠類材料。制造方法也一直沿用以下工藝步驟：

1、確定橡膠配方后，把生膠放入煉膠機(jī)中混煉。

2、對定子殼體的內(nèi)壁進(jìn)行噴砂除銹處理，并涂粘結(jié)劑。

3、將涂好脫模劑的模芯固定在泵殼內(nèi)，用鑄膠機(jī)把混煉后的橡膠擠入定子殼體內(nèi)。

4、送入硫化罐，用蒸汽加熱硫化。

5、將模芯從定子中旋出(脫模)。至此完成定子的加工。

多年的生產(chǎn)實(shí)踐表明采用上述材料和方法制造的螺桿泵定子有以下缺點(diǎn)和不足。

1、材料的耐磨性能差，因此限制了螺桿泵只能在500轉(zhuǎn)/分以下運(yùn)行，否則將無法達(dá)到預(yù)期的使用壽命。

2、采用上述工藝制造螺桿泵定子投資大，成本高，必須裝備煉膠機(jī)、鑄膠機(jī)和硫化罐等固定設(shè)備，才能完成上述工藝過程。采油用的螺桿泵要求壓頭高(大于10MPa)，定子長度都在4-8M之間，因而要求鑄膠機(jī)的噸位和硫化罐的容量都較大。

3、采用上述材料和工藝制出的泵定子互換性能差，由于采油用的螺桿泵定子細(xì)長，導(dǎo)致擠鑄壓力和硫化溫度難以控制，結(jié)果是，即使統(tǒng)一規(guī)格的定子襯套，其各自的收縮量也不同，這給用戶帶來了諸多麻煩和浪費(fèi)，往往是定子襯套失效后，泵的轉(zhuǎn)子也成了殉葬品。

4、采用上述材料和工藝制出的定子，其襯套與泵殼同心度差。這是；因?yàn)榧?xì)長的模芯水平放置在殼體中容易出現(xiàn)撓度。這將導(dǎo)致泵在運(yùn)行中產(chǎn)生附加扭矩，同時(shí)發(fā)生振動。

5、采用上述材料和工藝制出的定子襯套，初始扭矩大，并且在井下時(shí)常出現(xiàn)抱軸無法啟動現(xiàn)象，這是由于橡膠材料的表面摩擦系數(shù)大，熱穩(wěn)定性能差造成的。

6、用上述材料和工藝制出的泵定子，單級壓頭低，每級不能超過0.35Mpa，否則抱軸，因此只能靠增加級數(shù)來滿足揚(yáng)程的要求，這又從另一方面增加了其制造成本。

本發(fā)明的目的在于：

1、研制出耐磨性能好的泵定子，從而在保證壽命的情況下適應(yīng)高轉(zhuǎn)數(shù)的需要。

2、尋找一種固定設(shè)備投資小，制造成本低廉的工藝方法。

3、研制出可以互換的螺桿泵定子(指同一規(guī)格的)。

4、研制出單級壓頭高(大于0.5MPa)且初始扭矩小的螺桿泵定子。

5、研制出同心度好，運(yùn)行平穩(wěn)的螺桿泵定子。

本發(fā)明是采取以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述目的的。

首先在一個(gè)具有電熱元件的恒溫裝置內(nèi)，底部中間放有固定泵殼所設(shè)置的底座。

泵殼體中間有成型定子襯套的模芯，模芯下部連有扶正模芯的扶正堵頭，模芯上端裝有母和扶正支架。

螺母與固定模芯的扶正支架配合將模芯固定在泵殼體中心，扶正支架中間有為注膠和放氣而設(shè)置的澆注孔，在上述裝置中進(jìn)行如下工藝步驟：

1、對泵殼內(nèi)壁進(jìn)行噴砂除銹處理。

2、對泵殼內(nèi)壁均勻涂上Chemlook?218粘結(jié)劑。

3、將泵殼內(nèi)壁均勻涂上脫模劑，或用高溫黃油代替。

4、將模芯固定于泵殼內(nèi)，并將泵殼置入恒溫裝置中。

5、啟動恒溫裝置，對模芯預(yù)熱，溫度控制在100-120℃，時(shí)間為10-20分鐘。

6、將聚氨酯預(yù)聚體放入容器內(nèi)加熱到85-110℃。

7、將固化劑(MOCA)加熱到，104-110℃。

8、將固化劑與預(yù)聚體混合攪拌，攪拌時(shí)間30秒-1分鐘，固化與預(yù)聚體的重量配比為12-17％。

9、將混合后的配液澆注于模芯與泵殼之間，然后蓋上恒溫裝置的頂蓋，進(jìn)行固化。恒溫裝置溫度控制在90-110℃，固化時(shí)間為30-60分鐘。

10、從恒溫裝置中取出定子，并將模芯取出。

11、將脫模后的定子重新放回恒溫裝置進(jìn)行熟化，溫度為90-110℃，時(shí)間2-5小時(shí)，取出后即為成品。

用澆注型聚氨酯橡膠作，螺桿泵定子襯套材料，對于井溫＜80℃的用AU2100AU2110和AU2200，AU2210，對于井溫在80℃-100℃的AU2300，和AU2310。

本發(fā)明所介紹的制造采油螺桿泵定子的工藝方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：