[發明專利]螺桿泵金屬定子電解加工用陰極

無效

• 申請號: 201210024340.9
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102528186A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 王天誠;范植堅;趙剛剛;孫永社;馮延軍;黃泰慶;楊峰;戴克亮;杜曉鵬
• 申請（專利權）人: 西安昆侖工業（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23H3/04
• 分類號: B23H3/04
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種陰極，特別是涉及一種螺桿泵金屬定子電解加工用陰極。

背景技術

螺桿泵是一種容積式泵，是擺線內嚙合螺旋齒輪副的一種應用，當轉子和定子作相對轉動時，利用擺線的多等效動點效應，在空間形成的封閉腔室軸向移動，使其中的液體從一端移向另一端，實現舉升作用兼有離心泵和容積泵的特點。20世紀30年代中期法國的moineau發明了單螺桿泵，在水力機械上得到廣泛應用，本世紀，單螺桿泵開始用于石油開采。我國自20世紀80年代中后期開始研發地面驅動螺桿泵采油系統以來，已形成排量為2-240m³/h、揚程為500-1800m的系列產品，并已在國內各大油田逐步推廣應用。目前，螺桿泵定子襯套大都是采用傳統的橡膠定子制造技術，即在金屬外殼內澆鑄一層型線為多頭螺旋曲面的橡膠，與外表面鍍硬鉻的金屬轉子配合使用。工作時，由于橡膠溶脹性溫脹性、易老化性等導致定子易損壞；由于定子與油管相連，當定子損壞后，在更換定子時要同時起桿柱和管柱，作業費用高，造成很大程度上的浪費。而且橡膠襯在內表面，很難除去，致使定子不能再利用。

螺桿泵運動部件少，沒有閥件，排量均勻，特別是在開采高粘度、高含砂和含氣量較大的油田原油時，同其它采油方式相比具有獨特的優點。為了解決上述橡膠定子壽命短給采油作業帶來的問題，國內外都提出用金屬定子代替傳統的橡膠定子，關于金屬定子螺桿泵，有兩種設計：①全金屬定子螺桿泵；②金屬定子、橡膠轉子組成的金屬定子螺桿泵。大慶石油學院工程碩士陳兆梅等通過理論分析、計算和室內試驗，認為金屬定子與橡膠層轉子單螺桿泵配合方式方案可行。關鍵是急需解決金屬定子的切實可行的制造工具和工藝。

關于金屬定子的加工制造，國內外都做過不同程度的努力，國內如遼寧省營口市申報了用在普通車床上安裝工裝模具進行定子內部型線的加工技術專利，并對加工的短樣件進行了試驗，取得了初步的效果，但未能推廣應用。其他，如提出鑄造、拉削等方法都做過嘗試，但所有努力，均因內螺旋線形狀復雜、材料硬度高，加工困難，未成功用于螺桿泵金屬定子的加工，螺桿泵金屬定子取代橡膠定子至今仍未實現。

電解加工內螺旋線可一次成型，加工表面質量好，陰極不消耗，已成為膛線加工的定型工藝。

發明內容

為了克服現有的螺桿泵橡膠定子易老化的不足，本發明提供一種螺桿泵金屬定子電解加工用陰極。該陰極工作部分由拋物線變截面螺旋陰極體、可更換修形柱組成，拋物線變截面螺旋陰極體臨近陰極工作型面底部的增液槽沿螺旋角方向設置一段流線形槽。采用該陰極加工螺桿泵金屬定子，可以解決螺桿泵橡膠定子易老化的技術問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種螺桿泵金屬定子電解加工用陰極，包括陰極體1、前引導2、絕緣套3、后引導5和壓緊頭6，其特點是還包括修形柱4，所述陰極體1、前引導2、絕緣套3、修形柱4、后引導5和壓緊頭6一起構成陰極，修形柱4為短圓柱體上銑削的等螺距螺旋線，按照螺桿泵金屬定子的頭數均勻分布于外圓周；所述陰極體1是拋物線變截面螺旋體，拋物線變截面螺旋體的母線展開后呈拋物線狀，其每個斷面從絕緣套3的右端面起由小逐漸變大，最終與修形柱4外形相匹配，陰極體1的前端，即右端是圓柱體，圓柱體上有與其匹配的前引導2，絕緣套3的右端面與陰極體1的母線起點平齊，絕緣套3的內型與陰極體1的母線匹配；壓緊頭6將修形柱4和后引導5固定在陰極體1的后端；陰極體1臨近后端工作部分設計有增液槽，增液槽沿螺旋角方向分布有流線形槽7。

所述陰極體1上的螺旋體是二條、三條或者四條。

所述絕緣套3的材料是環氧玻璃鋼。

本發明的有益效果是：由于該陰極工作部分由拋物線變截面螺旋陰極體、可更換修形柱組成，拋物線變截面螺旋陰極體臨近陰極工作型面底部的增液槽沿螺旋角方向設置一段流線形槽。采用該陰極加工螺桿泵金屬定子，解決了螺桿泵橡膠定子易老化的技術問題。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明螺桿泵金屬定子電解加工用陰極所要加工的二頭螺桿泵金屬定子斷面示意圖。

圖2是本發明螺桿泵金屬定子電解加工用陰極所要加工的三頭螺桿泵金屬定子斷面示意圖。

圖3是本發明螺桿泵金屬定子電解加工用陰極所要加工的四頭螺桿泵金屬定子斷面示意圖。

圖4是本發明螺桿泵金屬定子電解加工用陰極所要加工的四頭螺桿泵金屬定子五段圓弧連接詳圖。

圖5是本發明實施例四頭螺桿泵金屬定子電解加工用陰極的裝配圖。