專利名稱：螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法及設(shè)備，屬于石油鉆井用 螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
螺桿鉆具是目前最廣泛使用的以鉆井液為動力的一種井下動力鉆具。螺桿鉆具的 定子內(nèi)壁由類梅花瓣式的螺旋曲面組成，由于定子長度較長，螺旋曲面的加工難度非常大， 采用目前已知的機械加工方法，難以成型。因此，目前螺桿鉆具定子內(nèi)壁的類梅花瓣式螺旋 曲面是在鋼管圓內(nèi)壁上用橡膠壓注制成，由該種定子組成的馬達輸出扭拒低，耐溫性差，工 作不穩(wěn)定，壽命短，這樣就極大地影響著鉆井的施工進度。因而，市場需要高性能、長壽命的 螺桿鉆具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種輸出扭拒高，耐溫性好，工作穩(wěn)定，使用壽命長的螺桿 鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法及設(shè)備。技術(shù)解決方案本發(fā)明采用拉式方式制備螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的設(shè)備，由電解機床組成， 電解機床包括導(dǎo)電銅排、數(shù)控控制柜、電源、電解液泵、濾網(wǎng)、電解液池、床身，電解機床尾 座上設(shè)有后密封，后密封與床頭箱之間的電解機床床身上設(shè)有夾具，電加工前預(yù)制管夾裝 在夾具上，陰極桿一端設(shè)有陰極，另一端與床頭箱連接。陰極分為工作部分和導(dǎo)向部分，導(dǎo)向部分為直徑相同圓柱體，工作部分為錐形，錐 形外表面由螺旋形梅花瓣構(gòu)成。本發(fā)明采用推式方式制備螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的設(shè)備，由電解機床組成， 電解機床包括導(dǎo)電銅排、數(shù)控控制柜、電源、電解液泵、濾網(wǎng)、電解液池、床身，電解機床尾 座上設(shè)有后密封，后密封與床頭箱之間的電解機床床身上設(shè)有夾具，電加工前預(yù)制管夾裝 在夾具上，預(yù)制管一端位于后密封處，另一端設(shè)有密封，陰極桿一端設(shè)有陰極，另一端與床 頭箱連接。陰極分為工作部分和導(dǎo)向部分，導(dǎo)向部分為直徑相同圓柱體，圓柱體外表面設(shè)有 螺旋形梅花瓣，工作部分為錐形，錐形外表面由螺旋形梅花瓣構(gòu)成。本發(fā)明螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法，用于電解加工的電解液采用 7% 18% NaCl 溶液或 10% 18% NaCl+3% 10% NaN03 溶液；電流密度10A/dm2 40A/dm2 ；進給速度3mm/min 20/min ；電解液壓力1. 5MPa 2. 5MPa。在電解加工中電解液濃度最大時為25% NaCl溶液。內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造。
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本發(fā)明由于在電解機床上設(shè)有夾具、陰極桿、陰極，夾具上夾裝有電解加工前預(yù)制 管，經(jīng)電解加工，由陰極錐形螺旋形梅花瓣制造出預(yù)輪廓定子，在預(yù)輪廓定子上壓制厚度相 同的橡膠層后組成的馬達輸出扭拒高，耐溫性好，工作穩(wěn)定，使用壽命長。本發(fā)明技術(shù)將帶 動我國螺桿鉆具制造革命性發(fā)展，對我國未來的石油開采意義重大。


圖1為本發(fā)明實施方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明另一種實施方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子軸向剖視圖；圖4為本發(fā)明五頭內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子徑向剖視圖；圖5為本發(fā)明六頭內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子徑向剖視圖；圖6為本發(fā)明七頭內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子徑向剖視圖；圖7為本發(fā)明八頭內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子徑向剖視圖
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的描述實施例1參見圖1本發(fā)明采用拉式方法制備螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子，本發(fā)明由電解機 床組成，電解機床包括導(dǎo)電銅排6、數(shù)控控制柜8、電源9、電解液泵10、濾網(wǎng)11、電解液池 12、床身13，電解機床尾座上設(shè)有后密封1，后密封1與床頭箱7之間的電解機床床身13上 設(shè)有夾具2，電加工前預(yù)制管3夾裝在夾具2上，陰極桿5 —端設(shè)有陰極4，另一端與床頭箱 7連接。陰極4分為工作部分和導(dǎo)向部分，導(dǎo)向部分為直徑相同圓柱體，工作部分為圓錐形， 圓錐形外表面由螺旋形梅花瓣構(gòu)成。本發(fā)明螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法，用于電解加工的電解液采用 7% 18% NaCl溶液，濃度最大時為25% NaCl溶液或10% 18% NaCl+3% 10% NaN03 溶液；電流密度1OA/dm2 40A/dm2 ；進給速度3mm/min 20/min。電解液壓力1. 5MPa 2. 5MPa。內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造。本發(fā)明將預(yù)先機加完成的電解加工前預(yù)制管3裝夾在電解加工機床的專用夾具2 上，開動電解加工機床13，由床頭箱7帶動陰極桿5從電解加工前預(yù)制管3尾部進入，到伸 出預(yù)制管頭部停車；在陰極桿5頭部裝上陰極4，用電動或手動方式將電解加工機床后密封 1和預(yù)制管頭部壓緊，用數(shù)控控制柜8的鍵盤輸入將要加工的內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的螺距、徑 向旋轉(zhuǎn)量，軸向進給量、加工長度、加工電流等參數(shù)，啟動電解液泵10，電解池12中的電解 液通過濾網(wǎng)11在電解液泵10的作用下在工件和機床間循環(huán)，按啟動按鈕，電加工電源9供 電，機床按設(shè)定參數(shù)，開始加工，加工方向按床頭箱7上箭頭所指方向，加工期間一直由數(shù) 控控制柜進行控制，直至加工到預(yù)設(shè)長度，停車完成加工。實施例2
參見圖2本發(fā)明采用推式方法制備螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子，本發(fā)明由電解機 床組成，電解機床包括導(dǎo)電銅排6、數(shù)控控制柜8、電源9、電解液泵10、濾網(wǎng)11、電解液池 12、床身13，電解機床尾座上設(shè)有后密封1，后密封1與床頭箱7之間的電解機床床身13上 設(shè)有夾具2，電加工前預(yù)制管3夾裝在夾具2上，電加工前預(yù)制管3 —端位于后密封1處，另 一端設(shè)有密封14，陰極桿5 —端設(shè)有陰極4，另一端與床頭箱7連接，陰極4分為工作部分 和導(dǎo)向部分，導(dǎo)向部分為直徑相同圓柱體，圓柱體外表面設(shè)有螺旋形梅花瓣，工作部分為錐 形，錐形外表面由螺旋形梅花瓣構(gòu)成。本發(fā)明螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法，用于電解加工的電解液采用 7% 18% NaCl溶液，濃度最大時為25% NaCl溶液或10% 18% NaCl+3% 10% NaN03 溶液；電流密度10A/dm2 40A/dm2 ；進給速度3mm/min 20/min ；電解液壓力1. 5MPa 2. 5MPa。內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造。本發(fā)明將預(yù)先機加完成的電解加工前預(yù)制管3裝夾在電解加工機床的夾具2上， 在陰極桿5頭部裝上陰極4，開動電解加工機床，使陰極4的前導(dǎo)向進入電解加工前預(yù)制管 尾部，用電動或手動方式將電解加工機床后密封1和電解加工前預(yù)制管頭部壓緊，將預(yù)先 套在陰極桿4上的前密封套14和預(yù)制管尾部壓緊。后續(xù)過程與圖1相同，只是加工方向與 圖1相反。
權(quán)利要求
制備螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的設(shè)備，由電解機床組成，電解機床包括導(dǎo)電銅排(6)、數(shù)控控制柜(8)、電源(9)、電解液泵(10)、濾網(wǎng)(11)、電解液池(12)、床身(13)，其特征在于，電解機床尾座上設(shè)有后密封(1)，后密封(1)與床頭箱(7)之間的電解機床床身(13)上設(shè)有夾具(2)，電加工前預(yù)制管(3)夾裝在夾具(2)上，陰極桿(5)一端設(shè)有陰極(4)，另一端與床頭箱(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的設(shè)備，其特征在于，陰極 (4)分為工作部分和導(dǎo)向部分，導(dǎo)向部分為直徑相同圓柱體，工作部分為圓錐形，圓錐形外 表面由螺旋形梅花瓣構(gòu)成。
3.制備螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的設(shè)備，由電解機床組成，電解機床包括導(dǎo)電銅 排(6)、數(shù)控控制柜(8)、電源(9)、電解液泵(10)、濾網(wǎng)(11)、電解液池(12)、床身(13)，其 特征在于，電解機床尾座上設(shè)有后密封(1)，后密封(1)與床頭箱(7)之間的電解機床床身 (13)上設(shè)有夾具(2)，電加工前預(yù)制管(3)夾裝在夾具(2)上，電加工前預(yù)制管(3) —端位 于后密封(1)處，另一端設(shè)有密封(14)，陰極桿(5) —端設(shè)有陰極(4)，另一端與床頭箱(7) 連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的設(shè)備，其特征在于，陰極 (4)分為工作部分和導(dǎo)向部分，導(dǎo)向部分為直徑相同圓柱體，圓柱體外表面設(shè)有螺旋形梅花 瓣，工作部分為錐形，錐形外表面由螺旋形梅花瓣構(gòu)成。
5.螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法，其特征在于，用于電解加工的電解液采 用 7% 18% NaCl 溶液或 10% 18% NaCl+3% 10% NaN03 溶液；電流密度10A/dm2 40A/dm2 ；進給速度3mm/min 20/min ；電解液壓力1. 5MPa 2. 5MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法，其特征在于，在電 解加工中電解液濃度最大時為25% NaCl溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法，其特征在于，內(nèi)螺 旋預(yù)輪廓定子用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子的制備方法及設(shè)備，屬于石油鉆井用螺桿鉆具內(nèi)螺旋預(yù)輪廓定子技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明電解機床尾座上設(shè)有后密封，后密封與床頭箱之間的電解機床床身上設(shè)有夾具，電加工前預(yù)制管夾裝在夾具上，陰極桿一端設(shè)有陰極，另一端與床頭箱連接。由本發(fā)明組成螺桿的鉆具馬達輸出扭拒高，耐溫性好，工作穩(wěn)定，使用壽命長。本發(fā)明技術(shù)將帶動我國螺桿鉆具制造革命性發(fā)展，對我國未來的石油開采意義重大。
文檔編號B23H7/26GK101850449SQ20101016996
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月17日
發(fā)明者龐志輝, 張森, 溫鋼柱, 王國文, 石喜福, 郭金輝, 靳堅 申請人:內(nèi)蒙古北方重工業(yè)集團有限公司