[發(fā)明專利]金屬螺桿鉆具定子螺旋曲面內(nèi)腔的分塊數(shù)控加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310388588.8
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104416330A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易先中;常瑋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 熊成香

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種金屬螺桿鉆具定子螺旋曲面內(nèi)腔的分塊數(shù)控加工方法，屬石油鉆井工具設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)外螺桿鉆具定子都采用丁腈橡膠作為定子襯套，轉(zhuǎn)子是在合金鋼外表面鍍一層硬鉻鍍層。螺桿鉆具在工作時(shí)，由于定子橡膠的溶脹性、溫脹性、易老化性等導(dǎo)致定子易損壞，是鉆具的易損部件；同時(shí)，由于馬達(dá)是螺桿鉆具的動(dòng)力部件，因此螺桿鉆具的性能特點(diǎn)由其馬達(dá)決定。當(dāng)定子損壞后，不僅嚴(yán)重影響了螺桿鉆具的使用，同時(shí)，定子在更換后不能重復(fù)利用，造成很大程度上的浪費(fèi)。為克服橡膠定子材料上的不足，提高螺桿鉆具的綜合效率，提出了金屬定子螺桿鉆具方案。用金屬定子代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠定子，國(guó)內(nèi)外都做過(guò)不同程度的償試，但由于單螺桿泵定子內(nèi)表面的雙螺旋曲面形狀，金屬加工起來(lái)有一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供金屬螺桿鉆具定子螺旋曲面內(nèi)腔的分塊數(shù)控加工方法，采用定子分塊數(shù)控加工技術(shù)，提高了定子的加工效率和加工精度，使用金屬定子代替橡膠定子，提高了螺桿鉆具的機(jī)械性能，延長(zhǎng)了定子的使用壽命，具有易于加工制造、操作安全、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、應(yīng)用效果好的特點(diǎn)。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的的。

本發(fā)明提供的金屬螺桿鉆具定子螺旋曲面內(nèi)腔的分塊數(shù)控加工方法，包括如下步驟：

（1）、根據(jù)定子加工的需要，選定一個(gè)制作定子的圓形棒料；

（2）、根據(jù)定子的不同頭數(shù)，由線切割設(shè)備沿著棒料的軸線方向?qū)⒃摪袅掀是袨閮蓧K、三塊、四塊或多塊的分塊金屬體；

（3）、由成型銑刀在分塊金屬體剖切面的中心線位置且沿著該中心線延伸銑削一條螺旋凹槽，所述的螺旋凹槽由于定子頭數(shù)的不同，其螺旋凹槽橫截面的形狀也不同；

（4）、在分塊金屬體的外壁上間隔切削出約2mm深的卡槽；

（5）、在分塊金屬體的剖切面上涂上粘合劑，將分塊金屬體對(duì)應(yīng)粘合焊接起來(lái)，在卡槽上安裝卡箍進(jìn)行定位，由此將分塊金屬體內(nèi)壁的螺旋曲面內(nèi)腔對(duì)應(yīng)旋合構(gòu)成該金屬定子的內(nèi)螺旋曲面內(nèi)腔。

本發(fā)明與現(xiàn)有的技術(shù)相比，采用定子分塊數(shù)控加工技術(shù)，對(duì)不同頭數(shù)的定子采取數(shù)目不同的分塊方法對(duì)定子進(jìn)行加工，提高了定子的加工效率和加工精度，使用金屬定子代替橡膠定子，提高了螺桿鉆具的機(jī)械性能，延長(zhǎng)了定子的使用壽命，具有易于加工制造、操作安全、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、應(yīng)用效果好的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明:

圖1為本發(fā)明單螺桿金屬螺桿鉆具定子分兩塊加工的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明單螺桿金屬螺桿鉆具定子分兩塊加工的分塊金屬體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明單螺桿金屬螺桿鉆具定子分兩塊加工后焊接為一體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明單螺桿金屬螺桿鉆具定子分四塊加工的分塊金屬體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明單螺桿金屬螺桿鉆具定子分四塊加工后焊接為一體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明金屬螺桿鉆具三頭定子分三塊加工后焊接為一體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明金屬螺桿鉆具五頭定子分五塊加工后焊接為一體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明金屬螺桿鉆具六頭定子分三塊加工后焊接為一體的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明金屬螺桿鉆具定子外壁卡槽的示意圖。

在圖中:1.定子、2.焊縫、3.分塊金屬體、4.圓弧槽面、5.直線槽面、6.內(nèi)腔、7.內(nèi)腔、8.內(nèi)腔、9.內(nèi)腔、10卡槽。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

本發(fā)明提供的金屬螺桿鉆具定子螺旋曲面內(nèi)腔的分塊數(shù)控加工方法，是根據(jù)定子1不同的頭數(shù)，將定子1分為兩塊、三塊或四塊等多塊分塊金屬體3進(jìn)行加工，再將加工后的分塊金屬體3對(duì)應(yīng)粘合焊接緊固為一體；在分塊金屬體3的內(nèi)壁上位于中心線位置且沿該中心線延伸設(shè)有一條螺旋曲面內(nèi)腔，每塊分塊金屬體3內(nèi)壁的螺旋曲面內(nèi)腔對(duì)應(yīng)旋合構(gòu)成該金屬定子的內(nèi)螺旋曲面內(nèi)腔，在分塊金屬體3的外壁對(duì)應(yīng)設(shè)有多個(gè)卡槽10，焊接時(shí)在卡槽10上安裝卡箍進(jìn)行定位。

實(shí)施本發(fā)明包括如下具體步驟：

（1）、根據(jù)定子1加工的需要，選定一個(gè)制作定子1的圓形棒料；

（2）、根據(jù)定子1的不同頭數(shù)，由線切割設(shè)備沿著棒料的軸線方向?qū)⒃摪袅掀是袨閮蓧K、三塊、四塊或多塊的分塊金屬體3；