[發明專利]將中空管加工成螺桿泵定子的模具及其成型方法

有效

• 申請號: 201510067454.5
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104707907B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 張洪君;梁興;王文鋼;吳鈞;羅鵬飛;孫翠容;張曦宇;李峰;趙吉成;王志剛;黃稚;陳偉;羅軍;馬振;高春陽;吳曉明;候興衛;李洪斌;王斐
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D35/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 黨曉林,李永強

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，具體涉及一種將中空管加工成螺桿泵定子的模具及其成型方法。

背景技術

螺桿泵主要依靠其轉子和定子形成密封腔的容積變化來吸入和排出石油等液體的。近年來，隨著蒸汽驅、SAGD等稠油熱采技術在世界范圍內廣泛應用，為了滿足稠油熱采對溫度(≧200℃)的技術需求，通常采用定子和轉子都由金屬材料制成的全金屬螺桿泵進行熱采。但全金屬螺桿泵的定子與轉子采用間隙配合，使得定子和轉子形成的密封腔內存在間隙，這樣在利用該全金屬螺桿泵抽取石油時容易漏失。

對于此，現有技術中公開了一種申請號為201410030814.X，發明名稱為“平衡式金屬螺桿泵”的專利文獻。其中該平衡式金屬螺桿泵的定子為一金屬材料制成的螺旋管柱，其與所述外泵筒之間具有間隙，該定子于其軸向及徑向均具有柔性；所述定子頂部固定于所述外泵筒內側，且所述定子頂部與所述外泵筒內側的連接處留有連通所述間隙及外泵筒上方油管的壓力補償通道；所述轉子為一外徑能夠與所述定子的螺旋管柱的內徑配合形成抽油密封空間的螺桿。由于該金屬定子在軸向和徑向均具有柔性，泵筒與定子之間的間隙在液柱壓力作用下，可自動補償定子內部的壓力，液柱壓力升高則定子與轉子之間的密封腔的間隙縮小，可以大幅度降低整泵的漏失量，提高泵效。

但是這種平衡式金屬螺桿泵的定子因其采用厚度為2.5-3mm的金屬管制成，在采用車床、銑床、鑄造等傳統加工工藝制造時，由于傳統加工工藝的加工精度不能滿足加工該薄壁金屬定子的需要，且加工難度大，薄壁金屬定子在加工過程中易受力變形。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種將中空管加工成螺桿泵定子的模具，利用本發明的將中空管加工成螺桿泵定子的模具可以加工現有技術中的平衡式金屬螺桿泵的薄壁金屬定子。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：

本發明公開了一種將中空管加工成螺桿泵定子的模具，其中所述螺桿泵定子沿其自身縱長方向具有多個依序連接的定子單元，每個定子單元具有沿垂直于縱長方向凹陷的凹陷部和沿垂直于縱長方向突出的凸出部，所述螺桿泵定子的內壁向其內部突設有繞所述螺桿泵定子的縱長方向螺旋延伸的螺旋線，其特征在于，所述模具包括：

第一成型模具，其包括沿縱長方向延伸的模腔，所述模腔具有多個依序連接的型腔單元，每個所述型腔單元具有窄徑部和寬徑部，所述窄徑部的截面半徑小于所述凹陷部的截面半徑，所述寬徑部的截面半徑大于所述中空管的截面半徑，所述模腔上內還突設有與所述定子的螺旋線相對應的第一突起，以對所述螺桿泵定子的螺旋線進行預成型。

第二成型模具，其與所述螺桿泵定子相對應，并包括成型上體和能與所述成型上體對應壓合的成型下體，所述第二成型模具具有與所述定子的螺旋線相對應的第二突起，以對所述螺桿泵定子的螺紋線進行成型，所述第二成型模具具有能對所述第一成型模具加工后的中空管內腔中注入壓力液的導流通道，以使所述成型上體和所述成型下體能對所述第一成型模具加工后的中空管進行定形。

優選地，所述第一成型模具包括沿其縱長方向延伸的第一本體，以及分別位于所述第一本體兩側且沿縱長方向相對的第二本體和第三本體，所述模腔由所述第一本體、所述第二本體以及所述第三本體包圍而成。

優選地，所述第一本體、所述第二本體以及所述第三本體一體式構造。

優選地，所述將中空管加工成螺桿泵定子的模具還包括上箱體和與所述上箱體能夠蓋合的下箱體，所述成型上體位于所述上箱體內，所述成型下體位于所述下箱體內，所述下箱體的上端面上具有凹槽，所述上箱體的下端面上具有與所述下箱體的凹槽對應的凸起，所述凸起能與所述凹槽卡合固定。

優選地，將中空管加工成螺桿泵定子的模具還包括位于所述成型下體一端的第一密封體以及位于所述成型上體一端且與所述第一密封體相對應的第二密封體，所述第一密封體能夠與所述第二密封體壓合密封，所述第一密封體與所述第二密封體的內表面均設有與所述第一成型模具加工后的中空管兩端形狀相對應的第一凹腔和第二凹腔。

優選地，所述將中空管加工成螺桿泵定子的模具還包括位于所述成型下體另一端的第三密封體以及位于所述成型上體另一端且與所述第三密封體相對應的第四密封體，所述第三密封體能夠與所述第四密封體壓合密封，所述第三密封體與所述第四密封體的內表面均設有與第一成型模具加工后的中空管兩端形狀相對應的第三凹腔和第四凹腔。

本發明還公開了一種將中空管加工成螺桿泵定子的模具的成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

將中空管擠入第一成型模具的模腔中；