分体式等壁厚螺杆马达及其螺杆钻具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分体式等壁厚螺杆马达，它包括定子壳体、等壁厚金属衬套、等壁厚橡胶衬套和空心转子，所述定子壳体的内腔为螺旋曲面；所述等壁厚金属衬套的内、外表面为等距的连续螺旋曲面，等壁厚金属衬套可旋合进定子壳体的内腔曲面；所述等壁厚橡胶衬套粘接在等壁厚金属衬套的内表面；所述空心转子与等壁厚橡胶衬套啮合形成密封腔。本实用新型专利技术等壁厚螺旋马达通过采用分体式结构，将易损部分和其他部分分开，当橡胶衬套失效后只需要更换橡胶衬套和定子壳体，降低了使用成本。

【技术实现步骤摘要】
分体式等壁厚螺杆马达及其螺杆钻具
本技术涉及一种石油、天然气钻井领域，特别涉及一种分体式等壁厚螺杆马达。技术背景螺杆钻具是石油、天然气钻井工程中常用的井下动力钻具，它包括旁通阀总成、马达总成、万象轴总成和传动轴总成，其中马达总成是为螺杆钻具提供动力的核心部件。螺杆马达主要由定子和转子两部分组成，其中定子主要由定子壳体和橡胶衬套组成。螺杆马达的定子橡胶衬套分为常规和等壁厚两种，等壁厚橡胶衬套有受力变形均匀、抵抗变形强、效率高寿命长等优点，综合使用成本较常规橡胶衬套低。螺杆马达定子橡胶的使用寿命为300-600小时，更换频率高，目前无论常规马达还是等壁厚螺杆马达定子的外壳和橡胶衬套都是一体成型，当橡胶衬套磨损失效后整个定子都要报废，加大了螺杆马达的使用成本。目前螺杆马达的转子通常是实心转子，外表面曲面需要由专门的数控机床铣削加工，加工时间长、成本大；实心转子在工作过程中需要更大的转矩，提高了螺杆钻具的负荷。因此研究分体式等壁厚螺杆马达能够降低螺杆马达的使用成本和生产成本，降低螺杆钻具的负荷，具有重要的实际应用价值。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种易损部分和其他部分分开，当橡胶衬套失效后只需要更换橡胶衬套和定子壳体的分体式等壁厚螺杆马达。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种分体式等壁厚螺杆马达，它包括定子壳体、等壁厚金属衬套、等壁厚橡胶衬套和空心转子，其特征在于：所述定子壳体的内腔为螺旋曲面；所述等壁厚金属衬套的内、外表面为等距的连续螺旋曲面，等壁厚金属衬套可旋合进定子壳体的内腔曲面；所述等壁厚橡胶衬套粘接在等壁厚金属衬套的内表面；所述空心转子与等壁厚橡胶衬套啮合形成密封腔。作为优选，所述定子壳体为全金属，且定子壳体内腔曲面与等壁厚金属衬套的外表面间隙配合。作为优选，所述定子壳体的内腔曲面与等壁厚金属衬套外壁螺旋曲面的导程相同，等壁厚金属衬套可以旋合进定子壳体的内腔。作为优选，所述定子壳体内设有上下两个端面，设有限位台阶的一端为下端，设有挡圈槽的一端为上端。作为优选，所述定子壳体下端限位台阶孔内径小于等壁厚金属衬套外径。作为优选，所述定子壳体上端内径大于等壁厚金属衬套外径。一种螺杆钻具，包括旁通阀总成、万向轴总成和传动轴总成，其特征所述的分体式等壁厚螺杆马达。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：(1)该螺杆马达的定子采用分体式结构，将易损部分和其他部分分开，当橡胶衬套失效后只需要更换橡胶衬套和定子壳体，降低了使用成本。(2)该螺杆马达采用等壁厚橡胶定子层，提高了定子强度、密封能力以及马达的工作效率、使用寿命，综合使用成本较低。(3)等壁厚金属衬套的外表面和外壳内腔曲面之间的缝隙可进入高压液体使螺杆马达内外压平衡，减小定子变形并加快散热，延长使用寿命。(4)等壁厚金属衬套采用管材液压成型，降低了生产成本。(5)空心转子采用管件压力成型，降低了生产成本，提高了生产效率。(6)空心转子转动惯量小，启动力矩小，可以降低螺杆钻具负荷，减小对橡胶的磨损。附图说明图1是本专利技术分体式等壁厚螺杆马达的截面结构示意图；图2是本专利技术分体式等壁厚螺杆马达的定子剖面示意图；图中所示：1.定子壳体，2.等壁厚金属衬套，3.等壁厚橡胶衬套，4.空心转子，5.孔用挡圈具体实施方式为了使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。如图1～2所示，本技术分体式等壁厚螺杆马达，其结构主要包括：定子壳体1、等壁厚金属衬套2、等壁厚橡胶衬套3、空心转子4，所述定子壳体1内腔中部为一连续螺旋曲面，定子壳体1分上下两端，设有有限位台阶的一端为下端，设有挡圈槽的一端为上端。等壁厚金属衬套2的内、外表面是等距的连续螺旋曲面，其外表面的螺旋曲面可旋合进定子壳体1的内腔螺旋曲面。等壁厚橡胶衬套3粘接在等壁厚金属衬套2的内表面上，空心转子4和等壁厚橡胶衬套3啮合形成密封腔。本技术分体式螺杆马达定子的安装方法为：将等壁厚金属衬套2从定子壳体1，的上端旋入，由于所述定子壳体1上端内径大于等壁厚金属衬套2外径，故等壁厚金属衬套2可以方便快速的旋入定子壳体1的内腔，当等壁厚金属衬套2的下端接触到定子壳体1下端的限位台阶时，由于限位台阶孔内径小于等壁厚金属衬套外径，从而限制等壁厚金属衬套2的轴向移动。在定子壳体1的上端设有一挡圈槽，当等壁厚金属衬套2旋入定子壳体1的内腔后，在挡圈槽内安装挡圈限制等壁厚金属衬套2从定子壳体1的内腔脱出。本技术分体式螺杆马达的使用原理为：将定子壳体1的下端作为螺杆马达的出液端，定子壳体2的上端作为螺杆马达的进液端，定子壳体1的下端的限位台阶内径小于等壁厚金属衬套2的外径，定子壳体1的台阶和内腔螺旋曲面可以限制等壁厚金属衬套2在工作中产生的扭转和位移，从而达到和普通等壁厚螺杆马达一样的工作效果。本实施例中优选定子壳体1为全金属，且定子壳体1内腔曲面与等壁厚金属衬套2的外表面间隙配合，等壁厚金属衬套2的外表面和定子壳体1内腔曲面之间的缝隙可进入高压液体使螺杆马达内外压平衡，减小定子变形并加快散热，延长使用寿命。如果等壁厚橡胶衬套3在工作过程中磨损失效，只需要拆下挡圈5，更换等壁厚金属衬套2和等壁厚橡胶衬套3即可，其余部分可继续使用。当然，定子壳体1的内腔曲面不仅仅限于本实施例中的这一种形式，只要能将等壁厚金属衬套2旋合进入并有效固定的任何形式都可以。所述定子壳体1的加工方法和普通等壁厚螺杆马达定子的加工方法相同，但是在使用过程中不需要更换；所述等壁厚金属衬套2的加工方法为液压成型，加工效率高，加工成本低于普通等壁厚螺杆马达定子；所述空心转子4的加工方法为液压挤压成型，力学性能好，加工效率高，加工成本低于普通等壁厚螺杆马达的实心转子，空心转子4质量较轻，因而需要较小的启动力矩，降低了螺杆钻具负荷，同时减小了对等壁厚橡胶衬套3的磨损。一种螺杆钻具，包括旁通阀总成、万向轴总成和传动轴总成，还包括上述的分体式等壁厚螺杆马达。本实施例中，将上述的分体式等壁厚螺杆马达应用于螺杆钻具中，不但能够降低螺杆钻具整体的的使用成本和生产成本，同时降低螺杆钻具的负荷，具有重要的实际应用价值。本专利技术具有普通等壁厚螺杆马达的优点，同时可以降低普通等壁厚螺杆马达定子的使用成本和加工成本。等壁厚金属衬套的外表面和外壳内腔曲面之间的缝隙可进入高压液体使螺杆马达内外压平衡，减小定子变形并加快散热，延长马达使用寿命。空心转子的使用可以降低螺杆钻具的负荷，减小转子对橡胶的磨损，提高螺杆马达的使用寿命。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
分体式等壁厚螺杆马达，它包括定子壳体、等壁厚金属衬套、等壁厚橡胶衬套和空心转子，其特征在于：所述定子壳体的内腔为螺旋曲面；所述等壁厚金属衬套的内、外表面为等距的连续螺旋曲面，等壁厚金属衬套可旋合进定子壳体的内腔曲面；所述等壁厚橡胶衬套粘接在等壁厚金属衬套的内表面；所述空心转子与等壁厚橡胶衬套啮合形成密封腔。

【技术特征摘要】
1.分体式等壁厚螺杆马达，它包括定子壳体、等壁厚金属衬套、等壁厚橡胶衬套和空心转子，其特征在于：所述定子壳体的内腔为螺旋曲面；所述等壁厚金属衬套的内、外表面为等距的连续螺旋曲面，等壁厚金属衬套可旋合进定子壳体的内腔曲面；所述等壁厚橡胶衬套粘接在等壁厚金属衬套的内表面；所述空心转子与等壁厚橡胶衬套啮合形成密封腔。2.根据权利要求1所述的分体式等壁厚螺杆马达，其特征在于：所述定子壳体为全金属，且定子壳体内腔曲面与等壁厚金属衬套的外表面间隙配合。3.根据权利要求2所述的分体式等壁厚螺杆马达，其特征在于：所述定子壳体内腔与等壁厚金属衬套外...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明祥，林重，郑建东，
申请(专利权)人：武汉市恒信泰采油设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42