等壁厚螺杆泵定子的加工方法.pdf

等壁厚螺杆泵定子的加工方法，属于螺杆泵定子的加工方法。该方法提供了可使等壁厚螺杆泵定子橡胶层薄且均匀，并能有效地改善螺杆泵的工作性能的两种加工方法，一种是是采用能满足定子泵筒尺寸精度及机械性能的精铸工艺加工定子泵筒，一种是采用机械成型工艺加工定子泵筒，定子外观呈双螺旋几何形状，两种方法加工后的定子泵筒都再经注胶、配泵后序加工形成最终产品。本发明主要应用于机械采油中的等壁厚螺杆泵采油，本发明具有提高螺杆泵工作寿命，有利于长时间维持高泵效，延长泵的使用周期等优点。

1、  等壁厚螺杆泵定子的加工方法，其特征在于：精铸工艺方法由以下步骤组成：
a、制造砂芯
首先在数控车床加工成型的分段组合式金属芯盒(10)内制造砂芯(5)，在其内安放芯骨(9)，采用树脂砂制造砂芯(5)，造型后在砂芯(5)外刷锆英粉快干涂料；
b、制造铸型
采用对箱分模造型，以定子泵筒(3)的纵向剖面为分型面，用满足定子泵筒(3)的外径尺寸的半圆柱模型在砂箱(7)中制造出上铸型(1)和下铸型(8)，将砂芯(5)的芯骨(9)与定位装置(6)联接，在上铸型(1)开设两个冒口(2)和浇注口(4)，合箱准备浇注；
c、在浇注口(4)实行浇注，浇注温度控制在1440-1460℃，形成定子泵筒(3)，铸造后对定子泵筒(3)进行调质处理，保证硬度在HB180-240；
d、铸造后的定子泵筒(3)再经注胶，注胶温度控制在90-110℃，注胶后配转子，形成最终产品。

2、  等壁厚螺杆泵定子的加工方法，其特征在于：机械成型工艺方法由以下步骤组成：
a’、制造模具
首先加工等壁厚螺杆泵定子泵筒(11)的挤压成型模具(12)；
b’、空心管材的调质及修整
加工前要先对空心管材(13)进行调质、校直，调质在HB180-200之间，然后对定子泵筒(11)进行外圆粗加工；
c’、定子泵筒压制
在挤压机(14)的推送下，空心管材(13)逐渐通过挤压成型模具(12)，出来后直接形成成型定子泵筒(11)，第一次压制用粗模，形成大致形状，第二次再压制用精模，修正定子泵筒(11)的外形尺寸；
d’、挤压成型后对定子泵筒(11)进行注胶，注胶温度控制在90-110℃，注胶后配转子，形成最终产品。

等壁厚螺杆泵定子的加工方法
技术领域：本发明涉及机械采油技术领域，属于螺杆泵定子的加工方法。
背景技术：目前，公知的螺杆泵的加工方法是将橡胶浇铸在钢管内形成的，衬套的内表面是双螺旋曲面，橡胶层衬套厚薄不均。这种螺杆泵定子工作时，容易导致定子过早失效，缩短了螺杆泵井的使用寿命。
发明内容：本发明提供了可使等壁厚螺杆泵定子橡胶层薄且均匀，并能有效地改善螺杆泵的工作性能，进一步提高螺杆泵工作寿命的等壁厚螺杆泵定子的加工方法。
本发明所采用的方法有两种：
一种等壁厚螺杆泵定子的的加工方法是采用能满足定子泵筒尺寸精度及机械性能的精铸工艺加工定子泵筒，铸造后的定子泵筒再经注胶、配泵后序加工形成最终产品。另一种等壁厚螺杆泵定子的的加工方法是采用机械成型工艺加工定子泵筒，定子外观呈双螺旋几何形状，再对定子泵筒进行注胶、配泵后序加工形成最终产品。两种加工方法都要经过对定子泵筒进行注胶、配泵后序加工后才能形成最终产品，且两种加工方法通过改变定子钢体的形状，均可使定子橡胶层薄且均匀，并克服了现有常规螺杆泵定子技术的不足，能有效地改善螺杆泵的工作性能。
第一种方法是精铸工艺方法，由以下步骤组成：
a、制造砂芯
首先在数控车床加工成型的分段组合式金属芯盒内制造砂芯，在其内安放芯骨，采用树脂砂制造砂芯，造型后在砂芯外刷锆英粉快干涂料。
b、制造铸型
采用对箱分模造型，以定子泵筒地纵向剖面为分型面，用满足定子泵筒的外径尺寸的半圆柱模型在砂箱中制造出上铸型和下铸型，将砂芯的芯骨与定位装置联接，在上铸型开设两个冒口和浇注口，合箱准备浇注。
c、在浇注口实行浇注，浇注温度控制在1440-1460℃，形成定子泵筒，铸造后对定子泵筒进行调质处理，保证硬度在HB 180-240。
d、铸造后的定子泵筒再经注胶，注胶温度控制在90-110℃，注胶后配转子，形成最终产品。
第二种方法是机械成型工艺方法，由以下步骤组成：
a’、制造模具
首先加工等壁厚螺杆泵定子泵筒的挤压成型模具。
b’、空心管材的调质及修整
加工前要先对空心管材进行调质、校直，调质在HB 180-200之间，然后对定子泵筒进行外圆粗加工。
c’、定子泵筒压制
在挤压机的推送下，空心管材逐渐通过挤压成型模具，出来后直接形成成型定子泵筒，第一次压制用粗模，形成大致形状，第二次再压制用精模，修正定子泵筒的外形尺寸。
d’、挤压成型后对定子泵筒进行注胶，注胶温度控制在90-110℃，注胶后配转子，形成最终产品。
本发明与已有技术相比具有以下有益效果：
1、橡胶层薄且均匀，可以改善螺杆泵工作时的散热性能，不会产生热积聚效应。而温度是影响定子橡胶使用寿命敏感因素之一，等壁厚定子因其良好的散热性能可以减缓橡胶的热老化，进一步提高螺杆泵的使用寿命。
2、薄且均匀壁厚的橡胶层在运动过程中抗变形的能力好，因而单级承压高；在相同的举升扬程条件下可以减少泵级数及定转子间的过盈量，其运转扭矩和系统效率等方面优于常规螺杆泵，可改善泵的工作性能。
3、等壁厚定子螺杆泵橡胶溶胀、温胀均匀，能较好地保证泵的型线，也就是说泵的密封性能变好，使螺杆泵在运转时具有更好的机械性能，有利于长时间维持高泵效，延长泵的使用周期。
附图说明：图1为本发明的制芯模型示意图；
图2为本发明带芯骨的砂芯示意图；
图3为本发明浇注合箱示意图；
图4为本发明的定子泵筒挤压成型模具；
图5为本发明的定子泵筒挤压成型加工示意图。
具体实施方式：以下给出本发明的实施例：
现场使用第一种分段精铸工艺方法时：
a、制造砂芯
首先用数控车床加工成型分段组合式金属芯盒10，采用树脂砂在金属芯盒10内制造砂芯5，并在砂芯5内安放芯骨9，造型后，在砂芯5外刷锆英粉快干涂料，使铸造后的定子泵筒3螺旋孔内表面无粘砂。
b、制造铸型
采用对箱分模造型，以定子泵筒3的纵向剖面为分型面，用满足定子泵筒3的外径尺寸的半圆柱模型在砂箱7中制造出上铸型1和下铸型8，将砂芯5的芯骨9与定位装置6联接，在上铸型1开设两个冒口2和浇注口4，合箱准备浇注。
c、在浇注4实行浇注，浇注温度控制在1450±10℃，形成定子泵筒3，铸造后对定子泵筒3进行调质处理，保证硬度在HB 210±10。
d、铸造后的定子泵筒3再经注胶，注胶温度控制在100±10℃，注胶后配转子，形成最终产品。
现场使用第二种机械成型工艺方法时：
a’、制造模具
首先加工等壁厚螺杆泵定子泵筒11的挤压成型模具12。
b’、空心管材的调质及修整
加工前要先对空心管材13进行调质、校直，调质使硬度为HB 210±10，然后对定子泵筒11进行外圆粗加工，保证外圆粗糙度在6.3以下。
c’、定子泵筒压制
在挤压机14的推送下，空心管材13逐渐通过挤压成型模具12，出来后直接形成成型定子泵筒11，第一次压制用粗模，形成大致形状，第二次再压制用精模，修正定子泵筒11的外形尺寸。
d’、挤压成型后对定子泵筒11进行注胶，注胶温度控制在100±10℃，注胶后配转子，形成最终产品。