專利名稱：一種螺桿鉆具用定子及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油鉆探用裝置，具體的說涉及一種螺桿鉆具用定子及其加工工藝。
背景技術(shù)：
螺桿鉆具是石油、天然氣鉆井工程中常用的井下動力鉆具，螺桿鉆具由轉(zhuǎn)子和定子兩個基本部分組成?，F(xiàn)在所使用的定子由定子殼體和橡膠襯套構(gòu)成，定子殼體內(nèi)腔為光滑圓柱面，橡膠通過硫化工藝粘結(jié)在定子殼體的內(nèi)壁上，橡膠襯套的內(nèi)壁具有多個凸螺旋體，多個凸螺旋體形成連續(xù)的螺旋曲面。工作過程中，在轉(zhuǎn)子周期性的擠壓和定轉(zhuǎn)子密封腔 壓差作用下，由于橡膠襯套壁厚不等，橡膠襯套將發(fā)生不均勻變形，從而導(dǎo)致橡膠襯套機(jī)械密封性能減弱，同時由于橡膠襯套的散熱不均，熱滯后現(xiàn)象嚴(yán)重，使橡膠極易老化和撕裂，縮短了其使用壽命。為提高定子內(nèi)橡膠襯套的使用壽命，國內(nèi)外出現(xiàn)了等壁厚螺桿鉆具用定子，由于定子橡膠襯套的壁厚相同，橡膠襯套受力后變形均勻，抵抗變形能力強(qiáng)，且散熱性能和密封性能得到改善，提高了螺桿鉆具的工作效率和使用壽命，但等壁厚定子殼體內(nèi)表面為連續(xù)螺旋曲面，加工難度大，加工工藝復(fù)雜，加工成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是針對以上問題，提供一種強(qiáng)度高、使用壽命長的螺桿鉆具用定子，以及能夠降低等壁厚定子螺旋曲面的加工難度和生產(chǎn)成本的加工工藝。為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種螺桿鉆具用定子，包括定子本體，所述定子本體的內(nèi)表面上設(shè)置有凸螺旋體，所述凸螺旋體的內(nèi)壁上設(shè)置有橡膠層，所述定子本體和凸螺旋體一體成型。作為一種優(yōu)化方案，所述定子本體和凸螺旋體內(nèi)設(shè)置有鋼球。作為一種優(yōu)化方案，所述定子本體和凸螺旋體一體澆鑄成型。一種具體優(yōu)化方案，所述定子本體和凸螺旋體由鋁水或銅水一體澆鑄成型。一種螺桿鉆具用定子的加工工藝，其特征在于該加工工藝包括以下步驟A、將模芯放置在磨具套筒內(nèi)；B、向模芯和模具套筒之間的腔室內(nèi)填充鋼球；C、腔室內(nèi)的鋼球進(jìn)行堆焊；D、堆焊完畢后，將熔融狀態(tài)的鋁水澆鑄到腔室內(nèi)；E、待鋁水冷卻后形成定子本體和凸螺旋體；F、將模芯迅速冷卻，然后將模芯取出；G、在凸螺旋體的內(nèi)壁上刮涂橡膠形成橡膠層。一種具體優(yōu)化方案，所述步驟F中模芯通過液氮冷卻。一種具體優(yōu)化方案，所述模芯上設(shè)置有空腔，所述液氮填充到空腔內(nèi)對模芯冷卻。
一種具體優(yōu)化方案，所述模芯的軸線和磨具套筒的軸線重合。本發(fā)明采取以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)定子本體和凸螺旋體一體成型，大大提高了定子的強(qiáng)度；在定子本體和凸螺旋體內(nèi)設(shè)置有鋼球，鋼球經(jīng)過堆焊處理，鋼球連接成一體，進(jìn)一步增加定子的強(qiáng)度，并且橡膠層和凸螺旋體連接牢固，橡膠層受力后變形均勻，抵抗變形能力強(qiáng)，且散熱性能和密封性能得到改善，提高了螺桿鉆具的工作效率和使用壽命。通過鋁水將定子本體和凸螺旋體直接鑄造出來，定子的加工工藝簡單，不需要通過機(jī)械加工將凸螺旋體加工出來，等壁厚定子的凸螺旋體加工難度大大降低，大大降低了定子的生產(chǎn)成本。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


附圖I為本發(fā)明實(shí)施例中一種螺桿鉆具用定子的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明實(shí)施例中加工工藝中模具的的左視圖。圖中I-定子本體；2_凸螺旋體；3_鋼球；4_橡膠層；5_模芯；6_空腔；7_磨具套筒；8-腔室。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例如附圖I和附圖2所示，一種螺桿鉆具用定子，包括定子本體1，定子本體I的內(nèi)表面上設(shè)置有凸螺旋體2，凸螺旋體2的內(nèi)壁上設(shè)置有橡膠層4，定子本體I和凸螺旋體2 —體成型。定子本體I和凸螺旋體2內(nèi)設(shè)置有鋼球3，鋼球3可以增加定子的整體強(qiáng)度，滿足使用要求，并且能夠使橡膠層4和凸螺旋體2連接牢固，橡膠層4受力后變形均勻，抵抗變形能力強(qiáng)，且散熱性能和密封性能得到改善，提高了螺桿鉆具的工作效率和使用壽命。定子本體I和凸螺旋體2 —體澆鑄成型。定子本體I和凸螺旋體2由鋁水或銅水一體澆鑄成型。一種螺桿鉆具用定子的加工工藝，該加工工藝包括以下步驟A、將模芯5放置在磨具套筒7內(nèi)；B、向模芯5和模具套筒7之間的腔室8內(nèi)填充鋼球3 ；C、腔室8內(nèi)的鋼球進(jìn)行堆焊；D、堆焊完畢后，將熔融狀態(tài)的鋁水澆鑄到腔室8內(nèi)；E、待鋁水冷卻后形成定子本體I和凸螺旋體2 ；F、將模芯5迅速冷卻，然后將模芯5取出；G、在凸螺旋體2的內(nèi)壁上刮涂橡膠形成橡膠層4。步驟F中模芯5通過液氮冷卻。模芯5上設(shè)置有空腔6，所述液氮填充到空腔6內(nèi)對模芯5冷卻。模芯5的軸線和磨具套筒7的軸線重合。本實(shí)施例中，通過液氮對模芯5進(jìn)行冷卻，也可以通過其他裝置對模芯5進(jìn)行冷卻，只要能夠?qū)崿F(xiàn)模芯5冷卻后易于模芯5的取出即可。
以上工藝也可以采用銅水進(jìn)行鑄 造。
權(quán)利要求
1.一種螺桿鉆具用定子，包括定子本體(I)，其特征在于所述定子本體(I)的內(nèi)表面上設(shè)置有凸螺旋體(2)，所述凸螺旋體(2)的內(nèi)壁上設(shè)置有橡膠層(4)，所述定子本體(I)和凸螺旋體(2) —體成型。
2.如權(quán)利要求I所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述定子本體(I)和凸螺旋體⑵內(nèi)設(shè)置有鋼球⑶。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述定子本體(I)和凸螺旋體(2) —體澆鑄成型。
4.如權(quán)利要求3所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述定子本體(I)和凸螺旋體(2)由鋁水或銅水一體澆鑄成型。
5.一種如權(quán)利要求I所述的螺桿鉆具用定子的加工工藝，其特征在于該加工工藝包 括以下步驟 A、將模芯(5)放置在磨具套筒(7)內(nèi)； B、向模芯(5)和模具套筒(7)之間的腔室⑶內(nèi)填充鋼球(3); C、腔室(8)內(nèi)的鋼球進(jìn)行堆焊； D、堆焊完畢后，將熔融狀態(tài)的鋁水澆鑄到腔室(8)內(nèi)； E、待鋁水冷卻后形成定子本體(I)和凸螺旋體(2); F、將模芯(5)迅速冷卻，然后將模芯(5)取出； G、在凸螺旋體(2)的內(nèi)壁上刮涂橡膠形成橡膠層(4)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述步驟F中模芯(5)通過液氮冷卻。
7.如權(quán)利要求6所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述模芯(5)上設(shè)置有空腔(6)，所述液氮填充到空腔(6)內(nèi)對模芯(5)冷卻。
8.如權(quán)利要求5所述的一種螺桿鉆具用定子，其特征在于所述模芯(5)的軸線和磨 具套筒(7)的軸線重合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種螺桿鉆具用定子及其加工工藝，定子本體和凸螺旋體一體成型，大大提高了定子的強(qiáng)度；在定子本體和凸螺旋體內(nèi)設(shè)置有鋼球，鋼球經(jīng)過堆焊處理，鋼球連接成一體，進(jìn)一步增加定子的強(qiáng)度，并且橡膠層和凸螺旋體連接牢固，橡膠層受力后變形均勻，抵抗變形能力強(qiáng)，且散熱性能和密封性能得到改善，提高了螺桿鉆具的工作效率和使用壽命。通過鋁水將定子本體和凸螺旋體直接鑄造出來，定子的加工工藝簡單，不需要通過機(jī)械加工將凸螺旋體加工出來，等壁厚定子的凸螺旋體加工難度大大降低，大大降低了定子的生產(chǎn)成本。
文檔編號B22D19/14GK102797416SQ20121025193
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月8日
發(fā)明者于洪亮 申請人:濰坊華鈴柴油機(jī)動力有限公司